[發明專利]包芯導線、用于生產的方法和裝置

有效

• 申請號: 201610895488.8
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106896456B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 馬丁·肯德爾;羅伯特·查爾斯·惠特克;馬克·施特雷特曼斯;杰克·蔡爾茲;多米尼克·費通斯
• 申請（專利權）人: 賀利氏電子耐特國際股份公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01K11/32
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;張蕓

本發明涉及一種自耗包芯導線，該自耗包芯導線包括由罩蓋圍繞的光纖以用于測量鋼水熔池的溫度。本發明還涉及用于生產該包芯導線的方法和裝置。本發明的目標是進一步改進用于測量鋼水的溫度的包芯導線。包芯導線包括光纖和橫向圍繞光纖的罩蓋。罩蓋在多個層中圍繞光纖。一個層是金屬管道，也被稱為金屬套或金屬管。中間層布置在金屬管下方也被稱為填充物。中間層是繩。

技術領域

本發明涉及一種自耗包芯導線，該自耗包芯導線包括由罩蓋圍繞的光纖以用于測量鋼水熔池的溫度。本發明還涉及用于生產該包芯導線的方法和裝置。

背景技術

JPH0815040(A)描述一種將自耗光纖饋送到液體金屬中以用于測量熔融金屬熔池的溫度的方法。在US 5,730,527中還描述了熔融金屬的光纖測量結果的類似方法和設備。這種自耗光纖是已知的，例如，從JPH11160155(A)中。這些是單個金屬加套的光纖，此處光芯體由金屬覆蓋，該金屬通常覆蓋不銹鋼，目的是使光纖變硬使得它可以浸沒到熔融金屬中。然而這些可浸沒光纖可以穿透在熔融表面下方，它們遭受快速變質。這些早期自耗光纖的改進包括額外的保護結構并且是例如從JPH10176954(A)中已知的。此處，光纖由保護性金屬管圍繞，該保護性金屬管由塑料材料的層圍繞。當深深地浸沒時浸沒到熔融金屬中的覆蓋的光纖以將暴露光纖的尖端的預定速率從線圈或線軸饋送到金屬。曝露時的浸沒的深度對于溫度準確性而言是重要的，因此為了準確的溫度需要的是防止早期損壞或者將光纖尖端快速移動到測量點。JPH09304185(A)公開了一種饋送速率解決方案，其中纖維消耗的速度必須大于失透速率，由此確?？墒冀K獲得新制的光纖表面。已發現新鮮纖維表面的可用性對于準確的溫度測量是至關重要的，并且這種可用性取決于纖維如何浸沒到熔融金屬中。由于在金屬處理期間纖維被引入到多個冶金容器中且通過多個冶金容器期間纖維將暴露于的眾多的條件，所以可能出現多個饋送方案。當失透速率的變化可以通過改進自耗光纖構造而得到最小化時，技術的適用性可以適用于更寬范圍的冶金容器而無需定制饋送體系。

外部覆蓋有鋼的多層導線結構用于鋼制品中以將摻雜物質選擇性地引入到鋼水熔池中。這些通常被稱作包芯導線并且在DE19916235A1、DE3712619A1、DE19623194C1和US6,770,366中描述。US 7,906,747公開了一種包芯導線，該包芯導線包括在接觸液體金屬熔池之后發生熱解的材料。這種技術適用于將大體上均勻的粉末物質引入到熔融熔池中且缺乏如何形成、制造和引入具有光纖的包芯導線到熔融金屬中的教示。

US 7,748,896公開了一種用于測量熔融熔池的參數的改進的光纖裝置，該裝置包括光纖、橫向圍繞光纖的罩蓋以及連接到光纖的檢測器，其中罩蓋在多個層中圍繞光纖，一個層包括金屬管和布置在金屬管下方的中間層，中間層包括粉末或纖維或粒狀材料，其中中間層的材料在多個片中圍繞纖維。中間層由二氧化硅粉末或氧化鋁粉末形成并且可以包含氣體產生材料。在多個分離部分中圍繞纖維的中間層的所公開的特征在本發明的意義上意味著在多個部分中的構造存在于操作狀態中，換句話說，在浸沒在熔融熔池中期間或之后進行測量使得中間層的片保持分離并且在使用期間是可分離的。

分層結構輔助于將光纖保持在非常低的溫度下達相對較長的時間。由于高溫的將毀壞光纖的失透得到延遲。通過在浸沒到熔融金屬中期間持續的特定溫度，中間層氣體的膨脹強制性地移除未附接的罩蓋層。纖維在熔融金屬熔池中被不規律地加熱到平衡溫度，使得在浸沒在熔融金屬熔池中光纖或其端部失透之前測量可以隨后非常快速的發生。

US 4,759,487和US 5,380,977公開了一種生產外部不銹鋼護套均勻地圍繞光纖的類型的光學包芯導線的方法。這種被稱為裝甲光纖的類型的包芯光纖缺少中間層絕緣層且因此這種光學包芯導線的使用是受到限制的并且生產的方法不合適于本發明。

發明內容

本發明的目標是進一步改進用于測量熔融熔池的溫度的包芯導線，并且尤其是用于測量鋼水的溫度的包芯導線。