[发明专利]一种真空测温取样系统及其操作方法

说明书

技术领域

    本发明属于冶金领域液态金属处理过程技术领域，特别涉及一种从大气环境进入真空容器对熔融金属取样、测温的系统及其操作方法，适合于VD、VOD等各类真空精炼冶金设备。

背景技术

在炼钢生产中，真空精炼在提高钢材产品质量、扩大品种、降低成本、优化炼钢生产工艺等方面发挥着非常重要的作用。直接对冶炼金属进行取样和测温、定氢、定氧，是了解冶金进程和钢水品质的重要手段。但是由于在真空状态下测温取样较为困难，现行生产过程中一般采用的是真空处理前和真空处理后由人工在大气环境进行。这样一来，真空处理过程中金属的状态难以把握，特别是难于在真空处理过程中发现各种偏差，进而失去及时纠偏的机会。此外，人工测温取样的操作环境较差，需要穿戴防高温防辐射的装具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化真空测温取样系统。

本发明的另一个目的是提供上述真空测温取样系统的操作方法。

本发明的目的是这样实现的，一种真空测温取样系统，其特征在于：包括自动开闭真空室系统和自动测温取样枪系统，所述自动开闭真空室系统焊接于真空冶金容器的外壳上，所述自动测温取样枪系统包括自动测温系统取样枪且安装于所述自动开闭真空室系统内，所述自动测温系统取样枪包括纸管探头且可以上下运动完成对所述真空冶金容器中钢水包内熔融金属的自身取样。

上述自动开闭真空室系统包括自动密封通道室、活动密封罩和固定密封室，所述固定密封室通过支架安装在真空冶金容器的外壳上，所述自动密封通道室焊接在真空冶金容器的外壳上，所述活动密封罩活套在固定密封室的管壁外且在气缸Ⅰ驱动下可以沿固定密封室的管壁升降打开或关闭自动开闭真空室系统。

上述自动密封通道室内设有水冷通道和通道水冷密封盖，水冷通道连通真空冶金容器与自动开闭真空室系统，是自动测温取样枪系统进出真空冶金容器的通道，通道水冷密封盖由气缸Ⅱ驱动打开或关闭。

上述自动测温系统取样枪还包括升降小车、轨道、变频电机及链轮链条，所述升降小车的轨道安装于所述固定密封室内壁上且其位置由旋转编码器确定，升降速度由变频电机控制。

上述自动开闭真空室系统和自动测温取样枪系统由自动化控制系统控制，所述自动化控制系统包括枪体速度位置控制系统、密封室气压控制与检测系统、气缸气控阀站以及工业控制器。

本发明的另一个目的是这样实现的，上述真空测温取样系统的操作方法，其特征在于：当需要对真空冶金容器内熔融金属进行测温取样时，由人工或自动机械手将纸管探头插入自动测温取样枪接口，在自动控制系统控制下，降下活动密封罩，对密封气囊充气，由自动密封通道室、活动密封罩、固定密封室形成一个密闭空间后，对其密闭空间抽真空，使其压力与真空冶金容器内的真空度一致；然后打开水冷密封盖，降下自动测温取样枪，让纸管探头插入钢水表面400～700mm深，保持3～10秒，提升自动测温取样枪，关闭水冷密封盖；在此期间自动测温取样枪枪杆内通入冷却氮风，避免枪杆被高温金属烤坏；确认水冷密封盖到位后，对自动开闭真空室系统复压，使其内部气压达到大气压后，升起活动密封罩，由人工或自动机械手拔下纸管探头，完成一次测温取样过程。

上述测温取样的全过程由自动控制系统完成，当进入真空冶金容器的钢水由于装入量变化而引起钢水面位置变化时，由人工在控制系统人机界面输入相应的指令，指示自动测温取样枪下到正确位置，避免烧抢或插不到位。

本发明具有如下有益效果，本发明自动测温取样枪系统设置在自动开闭真空室系统内，可以在不破坏冶金容器真空环境的条件下随时进入真空冶金容器内，获取钢水样品，完成测温、定氢、定氧等，还可以在真空环境下采用底吹破渣取样，避免钢水中合金被氧化和增氮，不仅可以获取真空处理过程中的相关参数，了解真空处理的过程状态，而且节省了工艺时间，减小热辐射伤害和其它烫伤可能，改善了工人的操作环境，操作方法简单易行，保证了测试条件的一致性，提高了测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例自动测温取样示意图；

图2为本发明自动开闭真空室系统结构示意图；

图3为图2侧视图；

图4为本发明自动测温取样枪系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施做详细说明。