CN214251289U

CN214251289U - 降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪

Info

Publication number: CN214251289U
Application number: CN202120539384.XU
Authority: CN
Inventors: 王鹏; 张文利; 毕文杰
Original assignee: Shandong Jingrui Automation Equipment Co ltd
Current assignee: Shandong Jingrui Automation Equipment Co ltd
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-09-21
Anticipated expiration: 2031-03-16

Abstract

本实用新型公开了一种降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，包括测温探头、测温枪管、测温信号传输线缆、长臂管、空气压缩机和空气制冷设备，其特征在于：所述的测温枪管的后端通过快速接头与长臂管的前端连接固定；所述的长臂管的侧壁上设有线缆引出孔、冷空气进口和热气排出孔，长臂管腔内设有冷空气输入铜管，冷空气输入铜管的前端伸至长臂管内腔的最前端，冷空气输入铜管的后端与冷空气进口连接固定，冷空气进口通过软管连接空气压缩机。本实用新型能够对穿过长臂管内的测温信号传输线缆的全长进行冷却，也对长臂管和测温枪管同时降温，延长了使用寿命，可广泛用于精炼炉钢水测温机器人使用。

Description

降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪

技术领域

本实用新型涉及钢水测温枪的改进，具体的说是一种降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，专用于精炼炉钢水测温机器人使用。

背景技术

精炼炉是最常用的精炼装置，精炼过程中的主要环节就是控制钢水温度和成分，其中，钢水温度是冶炼过程中的重要参数，它直接影响着连铸生产过程中原料消耗、电能消耗和铸坯的质量，是炼钢过程中控制材料成分的依据，钢水温度的准确控制，是炼钢厂平稳运行的保障，因此，钢水温度的及时测量是非常重要的环节。对于钢水温度需要多次检测和分析，再通过调整供电时间，以实现目标钢水温度。

以往的精炼钢水温度测量，是由人工操作，将安装有电偶测温探头的测温枪插入精炼炉的取样孔，进行间断式测温，一般要测3—4次，约10分钟测一次，再依据测出的钢水温度与目标温度的差异，调整供电时间、参数和加料制度，已达到最佳钢水温度。采用人工操作的不足在于：劳动强度大，由于在高温环境下操作，所以很不安全。

为了改进人工操作的不足，目前精炼炉使用的测温枪，包括测温探头、测温枪管、测温信号传输线缆以及由六轴机器人控制的长臂管，测温枪管与长臂管的前端口采用螺纹口连接，长臂管和六轴机器人臂关节通过法兰盘连接，测温信号传输线缆依次穿过测温枪管和长臂管，测温信号传输线缆的前端与测温探头连接，测温信号传输线缆的后端与远离精炼炉的仪表柜中温度处理器连接；对钢水测温时，通过六轴机器人驱动机器人长臂管及其测温枪管的前、后、升、降、转动，实现准确定位，将测温探头插入精炼炉侧壁上部的采样孔，由测温探头检测出钢水实时温度，再通过测温信号传输线缆传给远离精炼炉的仪表柜中温度处理器，通过温度处理器显示钢水实时温度，并显示测出的钢水实时温度与目标温度的差异，进而确定是否调整供电时间、参数和加料制度。这种测温枪的不足在于：1、由于在测温时需要将测温探头插入钢水内，受钢水高温的影响，测温枪管和长臂管因热传导的作用，也受到高温的影响；同时，由于测温枪较长，其重心远离长臂管的连接端，所以使长臂管的抗弯强度变差，当长臂管弯曲时，也影响了测温套头插入精炼炉采样口的准确度；2、由于受高温影响，信号传输线缆容易被烧损，影响信号传输，或者影响检测数据精度；3、由于测温枪管的连接部位采用螺纹连接，通过高温烧损后，拆卸、更换非常困难，由于测温枪更换次数较多，所以这种更换困难问题也影响了精炼炉的正常运行。

通过检索可知，目前已有多种钢水测温枪改进的报道，如马钢（集团）控股有限公司于2006.12.02提交的中国专利申请“钢水温度快速响应红外连续测量装置”，申请号为CN200610098163.3，公开了一种采用导流测温枪的独特功能保证测温管空腔满足红外测温所要求的光学条件，提高温度测量的响应速度。安徽天一重工股份有限公司于2019.08.16提交的中国发明专利“一种钢水红外连续测温装置”，专利号为CN201910758059.X，其公开了如何在实现侧入式及底入式测温的情况下，彻底杜绝钢水外溢的可能性，在测温管的外管上安装了可透过烟气并可阻断钢水流通的透气砖，在测温枪内部安装了防尘镜与基座，形成了透气阻液通道，从而防止钢水外溢。经过对检索资料的分析，对测温信号传输线缆的冷却也已有报道，但对测温信号传输线缆的冷却不够全面，只冷却了其中的一段，且空气没有通过制冷，所以，用于精炼炉时，不能彻底避免被烧损，效果不够理想。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够通过降温措施，实现对测温信号传输线缆全长冷却，提高信号传输质量、彻底免除烧损；对长臂管和测温枪管同时降温，增强长臂管和测温枪管抗折弯强度，也使连接部位避免因高温而难以拆卸；专用于精炼炉钢水测温机器人的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪精炼炉的测温枪。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

该降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，包括测温探头、测温枪管、测温信号传输线缆、长臂管、空气压缩机和空气制冷设备，空气压缩机与空气制冷设备相连接；所述的长臂管的后端部固定设有法兰盘，长臂管通过法兰盘与六轴机器人的连接端连接固定；测温探头固定设置在测温枪管的前端，测温信号传输线缆设置在测温枪管和长臂管内，测温信号传输线缆的前端与测温探头固定连接，测温信号传输线缆的后端穿过长臂管上的线缆引出孔后，与远离精炼炉的仪表柜中的温度处理器连接；其特征在于：所述的测温枪管的后端通过快速接头与长臂管的前端连接固定；所述的长臂管的侧壁上设有线缆引出孔、冷空气进口和热气排出孔，长臂管腔内设有冷空气输入铜管，冷空气输入铜管的前端伸至长臂管内腔的最前端，冷空气输入铜管的后端与冷空气进口连接固定，冷空气进口通过软管连接空气压缩机。

所述的长臂管为折弯管，由平管段和下斜管段构成，折弯夹角为120度，平管段的长度为1500mm，下斜管段的长度为2600mm，外径均为90mm，壁厚均为5mm；所述的线缆引出孔和冷空气进口都设在平管段的底壁上，热气排出孔设在平管段的顶壁上；线缆引出孔与法兰盘之间的距离为300mm，冷空气进口位于线缆引出孔的前侧。

所述的长臂管腔内的侧壁上设有两个转动辊，后端的转动辊与线缆引出孔的位置相适配，前端的转动辊位于长臂管的弯曲位置处，测温信号传输线缆的中部担置在两个转动辊上。

所述的法兰盘与长臂管的连接处固定设有均匀分布的四个的加强板。

所述的测温枪管的长度为5000mm，外径为70mm，壁厚为5mm。

所述的快速接头，包括与下斜管段的下端口焊接固定的上固定端、与测温枪管的上端口焊接的下固定端、夹板、转动轴和手柄，所述的下固定端的端口周壁上设有环状弧形凹槽，上固定端的外壁上固定设有相互对称的两个夹板，夹板的端部通过转动轴设有手柄，手柄的内端部为与环状弧形凹槽相适配的椭圆头，手柄的外端部设有扳孔。

所述的上固定端与下固定端之间设有陶瓷密封环。

所述的冷空气输入铜管的总长度为2580mm，直径为13—15mm，其轴线与长臂管的轴线平行。

所述的转动辊，由辊体和辊轴构成，辊轴的两端固定在长臂管的内侧壁上，辊体的表面设有弧形槽，测温信号传输线缆设置在弧形槽内。

本实用新型的有益效果在于：与目前精炼炉使用的测温枪相比，本实用新型由于在长臂管内增加了冷空气输入铜管，且冷空气输入铜管的前端伸至长臂管内的最前端，所以能够对穿过长臂管内的测温信号传输线缆的全长进行冷却，同时，由于空气制冷设备产生的冷空气温度更低，有效避免了测温信号传输线缆被高温烧坏或降低信号传输质量；由于对长臂管和测温枪管同时降温，所以提高了长臂管和测温枪管受高温时的抗弯强度；由于测温枪管通过快速接头连接，所以容易装卸；同时，由于在长臂管和法兰盘的连接处增加了加强板，所以提高了长臂管的强度；可广泛用于精炼炉钢水测温机器人使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构轴向剖视示意图；

图2为本实用新型的长臂管的结构剖视放大示意图；

图3为本实用新型的快速接头的结构轴向剖视放大示意图；

图4为本实用新型的转动辊的结构轴向剖视放大示意图。

图中：1、测温探头；2、测温枪管；3、测温信号传输线缆；4、快速接头；41、上固定端；42、下固定端；43、环状弧形凹槽；44、夹板；45、转动轴；46、椭圆头；47、手柄；48、扳孔；49、陶瓷密封环；5、长臂管；51、线缆引出孔；52、冷空气进口；53、热气排出孔；54、平管段；55、下斜管段；6、法兰盘；7、温度处理器；8、冷空气输入铜管；9、软管；10、空气压缩机；11、空气制冷设备；12、转动辊；121、辊体；122、辊轴；123、弧形槽；13、加强板。

具体实施方式

该降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，包括测温探头1、测温枪管2、测温信号传输线缆3、长臂管5、空气压缩机10和空气制冷设备11，空气压缩机10与空气制冷设备11相连接，空气依次通过空气制冷设备11和空气压缩机10，经过降温和压缩，生成高压冷空气；所述的长臂管5的后端部固定设有法兰盘6，长臂管5通过法兰盘6与六轴机器人的连接端连接固定；测温探头1固定设置在测温枪管2的前端，测温信号传输线缆3设置在测温枪管2和长臂管5内，测温信号传输线缆3的前端与测温探头1固定连接，测温信号传输线缆3的后端穿过长臂管5上的线缆引出孔51后，与远离精炼炉的仪表柜中的温度处理器7连接；其特征在于：所述的测温枪管2的后端通过快速接头4与长臂管5的前端连接固定，通过快速接头4实现测温枪管2的快速装卸；由于受高温的影响，螺纹连接会产生变形，从而导致测温枪管2更换困难；所述的长臂管5的侧壁上设有线缆引出孔51、冷空气进口52和热气排出孔53，长臂管5腔内设有冷空气输入铜管8，冷空气输入铜管8的前端伸至长臂管5内腔的最前端，冷空气输入铜管8的后端与冷空气进口52连接固定，冷空气进口52通过软管9连接空气压缩机10，使空气压缩机10输出的高压冷空气直接输至长臂管5的腔内最前部，冷空气输入铜管8喷出的高压冷空气，一部分冷空气沿长臂管5内腔向回反流，反流过程中，对长臂管5内的测温信号传输线缆3进行降温，另一部分，由于冷空气输入铜管8出口处的压力较大，所以冷空气可以通过压力输入到测温枪管2腔内，对测温枪管2内的测温信号传输线缆3进行降温，从而对测温信号传输线缆3的全长进行冷却，有效的提高了对测温信号传输线缆3的降温效果，避免测温信号传输导线3被高温烧坏，或降低信号传输质量，变暖的气体从热气排出孔53流出；同时，输入的冷空气，也使长臂管5和测温枪管2得到了降温，提高了长臂管5和测温枪管2的抗弯强度。

所述的长臂管5为折弯管，由平管段54和下斜管段55构成，折弯夹角a为120度，平管段54的长度为1500mm，下斜管段55的长度为2600mm，外径均为90mm，壁厚均为5mm，采用316L不锈钢管制作；所述的线缆引出孔51和冷空气进口52都设在平管段54的底壁上，热气排出孔53设在平管段54的顶壁上；线缆引出孔51与法兰盘6之间的距离为300mm，冷空气进口52位于线缆引出孔51的前侧。

所述的长臂管5腔内的侧壁上设有两个转动辊12，后端的转动辊12与线缆引出孔51的位置相适配，前端的转动辊12位于长臂管5的弯曲位置处，测温信号传输线缆3的中部担置在两个转动辊12上，这样，可使测温信号传输线缆3定位，测温信号传输线缆3也不与长臂管5的内壁接触，并容易装配。

所述的法兰盘6与长臂管5的连接处固定设有均匀分布的四个的加强板13，以增加长臂管5的强度。

所述的测温枪管2的长度为5000mm，外径为70mm，壁厚为5mm，采用铜管制作。

所述的快速接头4，包括与下斜管段55的下端口焊接固定的上固定端41、与测温枪管2的上端口焊接的下固定端42、夹板44、转动轴45和手柄47，所述的下固定端42的端口周壁上设有环状弧形凹槽43，上固定端41的外壁上固定设有相互对称的两个夹板44，夹板44的端部通过转动轴45设有手柄47，手柄47的内端部为与环状弧形凹槽43相适配的椭圆头46，手柄47的外端部设有扳孔48；下固定端42的端部插入上固定端41的腔内后，通过扳孔48扳动手柄47旋转，使椭圆头46卡入环状弧形凹槽43内，从而使下固定端42与上固定端41插接卡紧固定，反向扳动手柄47时，可使下固定端42与上固定端41解除锁定，快速分离。

所述的上固定端41与下固定端42之间设有陶瓷密封环49，以便起到密封作用。

所述的冷空气输入铜管8的总长度为2580mm，直径为13—15mm，其轴线与长臂管5的轴线平行。

所述的转动辊12，由辊体121和辊轴122构成，辊轴122的两端固定在长臂管5的内侧壁上，辊体121的表面设有弧形槽123，测温信号传输线缆3设置在弧形槽123内。

所述的空气制冷设备11采用制冷机，出口连接空气压缩机10的进气口，制冷机的进气口与外部空气接通，此为现有技术。

使用本实用新型时，通过法兰盘6固定连接到六轴机器人的上臂关节上，通过六轴机器人的程序调节，使测温探头1对准所需要的位置，将测温探头1插入精炼炉侧壁上部的采样孔，通过测温探头1检测钢水温度，再通过测温信号传输线缆3传给远离精炼炉的仪表柜中温度处理器7，通过温度处理器7显示钢水即时温度，并显示测出的钢水即时温度与目标温度的差异，进而确定是否调整供电时间、参数和加料制度，确保炼钢的质量。

Claims

1.降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，包括测温探头（1）、测温枪管（2）、测温信号传输线缆（3）、长臂管（5）、空气压缩机（10）和空气制冷设备（11），空气压缩机（10）与空气制冷设备（11）相连接；所述的长臂管（5）的后端部固定设有法兰盘（6），长臂管（5）通过法兰盘（6）与六轴机器人的连接端连接固定；测温探头（1）固定设置在测温枪管（2）的前端，测温信号传输线缆（3）设置在测温枪管（2）和长臂管（5）内，测温信号传输线缆（3）的前端与测温探头（1）固定连接，测温信号传输线缆（3）的后端穿过长臂管（5）上的线缆引出孔（51）后，与远离精炼炉的仪表柜中的温度处理器（7）连接；其特征在于：所述的测温枪管（2）的后端通过快速接头（4）与长臂管（5）的前端连接固定；所述的长臂管（5）的侧壁上设有线缆引出孔（51）、冷空气进口（52）和热气排出孔（53），长臂管（5）腔内设有冷空气输入铜管（8），冷空气输入铜管（8）的前端伸至长臂管（5）内腔的最前端，冷空气输入铜管（8）的后端与冷空气进口（52）连接固定，冷空气进口（52）通过软管（9）连接空气压缩机（10）。

2.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的长臂管（5）为折弯管，由平管段（54）和下斜管段（55）构成，折弯夹角（a）为120度，平管段（54）的长度为1500mm，下斜管段（55）的长度为2600mm，外径均为90mm，壁厚均为5mm；所述的线缆引出孔（51）和冷空气进口（52）都设在平管段（54）的底壁上，热气排出孔（53）设在平管段（54）的顶壁上；线缆引出孔（51）与法兰盘（6）之间的距离为300mm，冷空气进口（52）位于线缆引出孔（51）的前侧。

3.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的长臂管（5）腔内的侧壁上设有两个转动辊（12），后端的转动辊（12）与线缆引出孔（51）的位置相适配，前端的转动辊（12）位于长臂管（5）的弯曲位置处，测温信号传输线缆（3）的中部担置在两个转动辊（12）上。

4.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的法兰盘（6）与长臂管（5）的连接处固定设有均匀分布的四个的加强板（13）。

5.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的测温枪管（2）的长度为5000mm，外径为70mm，壁厚为5mm。

6.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的快速接头（4），包括与下斜管段（55）的下端口焊接固定的上固定端（41）、与测温枪管（2）的上端口焊接的下固定端（42）、夹板（44）、转动轴（45）和手柄（47），所述的下固定端（42）的端口周壁上设有环状弧形凹槽（43），上固定端（41）的外壁上固定设有相互对称的两个夹板（44），夹板（44）的端部通过转动轴（45）设有手柄（47），手柄（47）的内端部为与环状弧形凹槽（43）相适配的椭圆头（46），手柄（47）的外端部设有扳孔（48）。

7.根据权利要求6所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的上固定端（41）与下固定端（42）之间设有陶瓷密封环（49）。

8.根据权利要求1所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的冷空气输入铜管（8）的总长度为2580mm，直径为13—15mm，其轴线与长臂管（5）的轴线平行。

9.根据权利要求3所述的降温提质增强易装卸的长臂钢水测温枪，其特征在于：所述的转动辊（12），由辊体（121）和辊轴（122）构成，辊轴（122）的两端固定在长臂管（5）的内侧壁上，辊体（121）的表面设有弧形槽（123），测温信号传输线缆（3）设置在弧形槽（123）内。