[发明专利]用于转炉炼钢工艺中的浸入式探测器和测量系统

说明书

本发明涉及一种用于转炉炼钢工艺中的浸入式探测器，它包括：管，该管具有用于将所述管安装到喷枪上的安装部分，其中所述安装部分适于联接到所述喷枪的浸入端上的联接锥；和两个弹性环密封件，其中所述两个弹性环密封件围绕所述管的安装部分布置，以及其中所述两个弹性环密封件在周向上一个在另一个上地布置，以用于密封所述联接锥与所述浸入式探测器的端部部分之间的空间。本发明还涉及一种用于转炉炼钢工艺中的测量系统。

技术领域

本发明涉及一种用于在转炉炼钢工艺中使用的浸入式探测器。本发明还涉及一种包括喷枪和浸入式探测器的用于转炉炼钢工艺中的测量系统。

背景技术

在炼钢工艺中，借助于喷枪测量熔融金属的多个工艺参数。在典型的转炉工艺中，进行至少两次测量。第一次测量通常在工艺模型预期为约0.35％的碳含量时完成。用于第一次测量的第一浸入式探测器通常包括组合式传感器，其测量熔融金属的温度，提供熔融金属的液相线测量并取回固体样品。第一浸入式探测器有时被称为吹入浸入式探测器，因为浸入是在向钢水中吹入氧气以降低钢水的碳含量的过程中完成的。基于第一浸入式探测器的测量结果，计算剩余的吹送时间。在吹送过程结束后，通常将第二浸入式探测器浸入浴中，从而提供温度、氧含量和固体样品。该第二浸入式探测器称为端吹浸入式探测器。吹入时间和端吹时间之间的典型时间在2到3分钟的范围内。

在炼钢工艺中使用的典型喷枪由金属材料制成，而典型的浸入式探测器包括纸板的管，它利用紧配合套装在喷枪的浸入端部部分上，直到管的端部部分与喷枪上的肩部和/或联接锥接合。该管的指向熔融金属的端部带有实际的传感元件例如热电偶，和/或包括用于提取熔融金属样品的样品室的取样器。

为了进行熔融金属的测量和/或取样，将浸入式探测器附接到喷枪上并垂直地浸入与氧气供应喷枪相邻的转炉中。带有附接的浸入式探测器的喷枪向熔融金属中的浸入通常会对喷枪和浸入式探测器带来大量振动，从而在管的端部与喷枪的浸入端部部分之间产生小的间隙。在浸入期间，该间隙容易充满溅渣和钢水，并缓慢地堆积成渣壳。随着时间的推移，渣壳将继续生长，直到浸入式探测器不再能够可靠地连接到喷枪。结果，将获得不正确的读数。在最坏的情况下，必须用新喷枪替换该喷枪。

在喷枪上形成渣壳的问题在现有技术中是已知的。例如，US 4,566,343中描述了在喷枪的浸入端与管之间使用弹性环密封件，以减少冷却金属在喷枪与管之间的接合处的沉积。

即使借助于弹性环密封件可以减少冷却金属的沉积，弹性环密封件也会迅速磨损，因此缩短了在转炉中的停留时间。为了克服这个问题，弹性环密封件经常因增大的壁厚而具有过大的尺寸，这导致弹性环密封件的低变形并允许在转炉中的高停留时间。遗憾的是，使用这种尺寸过大的弹性环密封件会在喷枪的浸入端和管之间产生小的间隙。然后，这些小间隙再次受到熔渣和钢的渗透。

因此，本发明就如何防止在探测器与喷枪之间的接合处沉积冷却金属的问题而提出了改进的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种用于转炉炼钢工艺中的浸入式探测器，它包括：

管，该具有用于将该管安装到喷枪上的安装部分，其中该安装部分适于与喷枪的浸入端上的联接锥(锥状部)相联接；和

两个弹性环密封件，其中这两个弹性环密封件围绕该管的安装部分布置，并且其中这两个弹性环密封件在周向(圆周方向)上一个在另一个上地布置，以用于密封该联接锥与该浸入式探测器的端部部分之间的空间。

该管可以由与现有技术中已知的管类似的纸板制成。该管的安装部分可以布置在该管的第一端上，并且感测元件和/或取样器可以布置在该管的与第一端相对的第二端上。根据本发明，安装部分适于联接到喷枪的浸入端上的联接锥。因此，安装部分可以包括联接装置，例如US 4,566,343中所示的联接装置，其中这两个部分通过紧配合或推入配合联接而联接在一起。在一个示例中，安装部分简单地是管的端部部分。