[發(fā)明專利]一種鋼包水口熔渣傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810042513.3
• 申請日: 2008-09-03
• 公開（公告）號: CN101666779A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 候永利;陳利榮;陳曉峰;李粟宗;鐘振華;陸亞德;陸維民
• 申請（專利權）人: 上海振華焊割工具有限公司;上海鉦驊冶金檢測儀器設備有限公司
• 主分類號: G01N27/74
• 分類號: G01N27/74
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司
• 代理人: 嚴新德

技術領域：

本發(fā)明涉及冶金領域，尤其涉及熔渣的測量裝置，特別是一種鋼包水口熔渣傳感器。

背景技術：

在連鑄過程中，鋼包中的鋼水澆注末期階段，由操作工把鋼包下的水口移開，用目測方法來觀察中間鋼包的熔渣流入的狀況，判斷是否可關閉水口的滑板斷流。由于目測觀察需要一定時間間隔，這樣會導致部分鋼水再氧化。當發(fā)現(xiàn)下渣時再關閉水口滑板已有大量熔渣進入中間鋼包，降低了中間包的鋼水液面高度和溫度，同時熔渣容易卷入結晶器嚴重影響鋼坯質量。如果水口滑板關閉過早，鋼包中殘存了大量鋼水，浪費了能源，降低了鋼材的收得率。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼包水口熔渣傳感器，所述的這種鋼包水口熔渣傳感器要解決現(xiàn)有技術中測量鋼包內熔渣流動情況的方法不理想、影響鋼坯質量的技術問題。

本發(fā)明的這種鋼包水口熔渣傳感器由環(huán)形骨架、耐超高溫繞組、環(huán)形殼體、連接管、卡套和陶瓷導電線構成，其特征在于：所述的環(huán)形骨架上設置有線槽，所述的耐超高溫繞組設置在所述的線槽內，環(huán)形骨架嵌入所述的環(huán)形殼體內，耐超高溫繞組由初級繞組和次級繞組構成，所述的初級繞組和次級繞組的引出線分別通過彎管并各自與一個軟性金屬電纜的一端連接，任意一個所述的軟性金屬電纜的另一端均設置在所述的連接管的一端內，所述的卡套設置在連接管的另一端的外周上，所述的陶瓷導電線在卡套中與軟性金屬電纜連接。

進一步的，所述的陶瓷導電線與一個信號發(fā)生器、一個前置放大器和一個控制器連接，所述的控制器的輸出端與一個鋼包水口滑板的驅動機構連接。

進一步的，所述的控制器是可編程控制器。

本發(fā)明的工作原理是：水口內鋼水產(chǎn)生渦流效應，該渦流由繞在水口外并通以一定頻率(400-1600Hz)和強度電流的環(huán)形勵磁線圈(初級繞組)激發(fā)的交變電磁場產(chǎn)生，圓形渦流產(chǎn)生一個反向電磁場，其強度和相位取決于鋼水的電導率，這個反向電磁場被與勵磁線圈同心的檢測線圈(次級繞組)檢測并轉變?yōu)殡娦盘枴Ｓ捎阡撍膶щ娐蔬h遠大于熔渣的導電率，1600℃時鋼水的導電率是熔渣電導率的1000倍，所以熔渣的存在及多少會改變電磁場的強度和相位。全鋼水時，會產(chǎn)生強的方向磁場，使勵磁線圈與環(huán)形接收線圈之間的電磁耦合為最強，接收線圈內產(chǎn)生強的電信號；當有熔渣時，隨著熔渣含量的增加，檢測線圈內的信號就相應減弱，通過對檢測線圈內電信號的放大，就可以自動判斷出鋼水中熔渣的含量，由控制器控制水口滑板運動實現(xiàn)水口的關閉。

本發(fā)明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在鋼包水口熔渣傳感器中設置初級繞組和次級繞組，利用渦流效應產(chǎn)生的電信號對鋼水中熔渣的含量進行實時檢測，由控制器對傳感器的信號進行判斷，控制水口滑板移動，準確判斷關閉時間，防止大量熔渣進入中間包，避免熔渣沖入結晶器造成的鋼坯夾雜，提高了鋼水的成材率和保證了鋼坯質量。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的一種鋼包水口熔渣傳感器的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種鋼包水口熔渣傳感器的在鋼包中的應用示意圖。

具體實施方式：

實施例1：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種鋼包水口熔渣傳感器11由環(huán)形骨架2、耐超高溫繞組6、環(huán)形殼體1、連接管9、卡套10和陶瓷導電線8構成，所述的環(huán)形骨架2的內孔尺寸與鋼包水口22的外徑相配合，所述的耐超高溫繞組6設置于所述的環(huán)形骨架2的線槽內，所述的環(huán)形骨架2嵌在所述的環(huán)形殼體1內，環(huán)形骨架2和環(huán)形殼體1之間通過焊接進行封閉，殼體1上還焊接有一個定位塊4，以方便鋼包水口熔渣傳感器11在鋼包中的安裝，所述的耐超高溫繞組6由初級繞組和次級繞組構成，所述的初級繞組和次級繞組的引出線通過彎管5與軟性金屬電纜3相連接，所述的軟性金屬電纜3另一端設置于所述的連接管9一端內，軟性金屬電纜3和連接管9的連接端7為真空焊接封閉端，所述的連接管9另一端外周設置有所述的卡套10，所述的陶瓷導電線8在卡套10中與所述的軟性金屬電纜3相連接，所述的陶瓷導電線8構成所述的初級線線組和次級繞組的正負端以及接地端。

進一步的，所述陶瓷導電線8與信號發(fā)生器、前置放大器和控制器相連接，所述的控制器的輸出端與鋼包水口滑板的驅動機構相連接。

進一步的，所述的控制器是可編程控制器。

具體的，使用時，將本發(fā)明的鋼包水口測量熔渣傳感器11埋設在上水口22外周及座磚21之內，上水口22下面安裝水口滑板28，起著關閉熔渣的作用，鋼包水口測量熔渣傳感器11上側有防沖擊保護圈26，下側有鋼包透氣圈27，通過連接螺栓螺母25將鋼包法蘭23與滑動機構底座板24連接在一起，鋼包水口測量熔渣傳感器11引出電纜由電纜保護圈29保護并貼在鋼包殼體31側壁，鋼包內壁有耐火材料32。由鋼包水口測量熔渣傳感器11的五個線圈端頭分別為初級正、初級負、次級正、次級負及接地與帶插座接線盒30連接。水口內鋼水產(chǎn)生渦流效應，該渦流由通以一定頻率(400-1600Hz)和強度電流的初級繞組激發(fā)的交變電磁場產(chǎn)生，圓形渦流產(chǎn)生一個反向電磁場，其強度和相位取決于鋼水的電導率，這個反向電磁場被次級繞組檢測并轉變?yōu)殡娦盘枴Ｓ捎阡撍膶щ娐蔬h遠大于熔渣的導電率，1600℃時鋼水的導電率是熔渣電導率的1000倍，所以熔渣的存在及多少會改變電磁場的強度和相位。全鋼水時，會產(chǎn)生強的方向磁場，使初級繞組與次級繞組之間的電磁耦合為最強，次級繞組內產(chǎn)生強的電信號；當有熔渣時，隨著熔渣含量的增加，次級繞組內的信號就相應減弱，通過對次級繞組內電信號的放大，就可以自動判斷出鋼水中熔渣的含量，由控制器控制水口滑板28運動實現(xiàn)水口的關閉。