[實用新型]鋼水溫度快速響應紅外連續測量裝置

無效

• 申請號: 200620165325.6
• 申請日: 2006-12-02
• 公開（公告）號: CN200975921Y
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 白建忠;蔣明學
• 申請（專利權）人: 馬鋼(集團)控股有限公司
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G01J5/08;G01J5/10;G01J5/12;G01J5/54;G01J5/46
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司
• 代理人: 魯延生

技術領域

本實用新型涉及一種熔池中鋼水溫度的測量裝置。

背景技術

目前鋼廠普遍采用人工插入“一次性快速熱偶”的方式對鋼水溫度進行測量，該方式屬于間歇式測量，測量間隔時間為5～10分鐘，每次測量以消耗一只貴金屬(鉑金)熱電偶為代價。由于生產過程中鋼水表面結渣，當渣層較厚時則無法將熱電偶插進鋼水，導致測量上存在時間盲區、影響生產控制甚至導致生產事故的發生。該測量方式：成本高；勞動強度大；不利于實現冶金生產的涉溫自動控制。鋼水連續測溫是替代快速熱偶測溫技術的發展趨勢。鋼水連續測溫分為：①熱電偶連續測溫；由于熱電偶連續測溫采用了多層結構的保護管，其整體導熱性能差，實驗數據顯示：經烘烤后溫度達到1100℃的保護管，插入鋼水(溫度為1520～1570℃)其測量溫度的響應時間＞300s(響應率95％)。由于響應速度太慢，不能滿足工藝控制以及涉溫自動控制的要求。②紅外連續測溫。由于紅外連續測溫的測溫管的內管直徑要求遠大于保護管的內管直徑，因此在兩種管子的使用壽命相近的條件下，紅外測溫的響應速度甚至比熱電偶測溫的情況還要差。

發明內容

本實用新型的目的是為了在保證紅外溫度連續測量的穩定、可靠和高精度的前提下，大幅度提高溫度測量的響應速度，使得在鋼水連鑄中間包等容器正常工作狀態時紅外連續測溫裝置對高溫熔融物質的測量溫度為其實時溫度而提供一種鋼水溫度快速響應紅外連續測量裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鋼水溫度快速響應紅外連續測量裝置，包括測溫管、儀表柜，其特點是：所述的測溫管9為具有高導溫系數的單層結構、其下端盲頭、上端開口，在上開口端封裝有筒狀錐軸連接器6；它還包括一只管狀測溫槍5，測溫槍的上部空腔中央安裝有測量探頭3，光纜或信號電纜以及動力電纜和設置在測量探頭內的其它傳感器件的動力、信號電纜1從測溫槍的上端口連接至儀表柜；測溫槍的上端出口端與既為冷卻氣體輸送通道又為光纖、供電電纜、信號電纜的敷設通道的金屬軟管連接，金屬軟管外設有耐火纖維織物的增強保護套；在光學鏡頭的下方設有防塵鏡4，測溫槍5上部內測量探頭保護套的四周有冷卻氣道空腔；測溫槍的中部設有帶氣體隔環的測量定位器16，筒狀測量定位器聯在氣體隔環的下面，在測量定位器與氣體隔環聯接處開有多個出氣孔；在隔環中心環口旋有細管狀導流管7，導流管的上口正對防塵鏡，錐軸連接器6套插在測量定位器內。

本實用新型在鋼水紅外測溫裝置中所采用的是槍、管一體化設計，按照現有的技術，單層高導溫測溫管無法同時滿足鋼水紅外測溫所要求的全部條件，因此在要求測溫管滿足：耐高溫；耐侵蝕；抗沖刷；抗熱震；高導熱；低密度以及高溫機械性能等要求之外，不要求其同時滿足高溫化學性能穩定(不產生有害揮發性氣體)以及高溫氣密性(不允許鋼水中的揮發性氣體進入測溫管空腔)的條件，而采用導流測溫槍的獨特功能來保證測溫管空腔滿足紅外測溫所要求的光學測量條件，從而使得測溫裝置在總體上實現了響應速度快、動態測量精度高、測溫管免烘烤的目的。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的帶氣體隔環的測量定位器的放大示意圖。

圖中：1.光纜及通信、動力電纜；2.冷卻氣體通道；3.測量探頭；4.防塵鏡；5.測溫槍；6.錐軸連接器；7.導流管；8.冷卻氣體回流通道；9.測溫管；10.鋼水液面；11.來自測斑的紅外光束；12.測斑；13.冷卻氣體入口；14.冷卻氣體流線示意；15.冷卻氣體出口；16.帶氣體隔環的測量定位器；17.出氣孔。

具體實施方式

從圖1可見，本實用新型的下部是一只管狀測溫管9，測溫管9為單層結構，其下端盲頭、上端開口，在上開口端封裝有筒狀錐軸連接器6；測溫管9滿足耐高溫、耐侵蝕、抗沖刷、抗熱震、導熱率高、密度小等要求，可簡稱其為：單層高導溫測溫管。允許測溫管9的管壁產生有害氣體物質并在其腔體內揮發，允許鋼水中的有害氣相通過滲透、擴散的方式進入測溫管9的腔體內。測溫管盲頭端部內、外表面采用同心球面設計，以消除冷管插入高溫介質時的熱應力集中效應。