[实用新型]漂浮式钢水连续测温装置

说明书

本实用新型属于一种液态金属的测温装置，尤其涉及连续测定钢水温度的装置。

钢水连续测温是目前急待解决的炼钢难题之一。随着连铸和炉外钢水温度控制技术的纵深发展，实现钢水连续测温显得更为重要。过去只能用快速微型热电偶进行断续测温，每次测温时间仅为2～3秒钟，因而不但消耗高，而且不能连续报出温度变化数据。因此，对于质量要求严格的特殊钢等，不能完全防止因温度控制不当或温度异常所带来的质量事故。

近年来，日本新日铁公司和旭硝子公司共同研制出可长时间连续测定连铸机中间包内钢水温度的连续测温计，其平均寿命在40小时，使钢水温度控制技术取得很大发展。该测温计为浸渍型，由热电偶和外保护管构成，保护管由硼化锆制成。其不足点为测温灵敏度较低，在1000～1550℃温度情况下，滞后时间长达2.5分钟，测定最高温度为1600℃，而且其成本也较高。

鉴于此，本实用新型的发明目的为提供一种具有经济实用、灵敏度高、使用寿命长等特点的钢水连续测温装置。

为了达到上述目的本实用新型所提供的漂浮式钢水连续测温装置是通过下述技术方案实现的：该装置包括测温传感器和测温仪表，传感器与仪表之间用补偿导线连接，其中传感器包括热电偶及其保护管，热电偶通过刚玉管内置于保护管内，刚玉管与保护管之间含有充填料，而保护管的开口端设有用于测温仪表的补偿导线与热电偶丝相连的接线盒，其特点是保护管上设置由耐火材料制成的浮漂，该浮漂的比重介于钢渣之间，并且至少浸渍于钢水中的一段保护管为采用由Al₂O₃－Cr－Mo系材质制成的金属陶瓷保护管。

按照上述结构所提供的漂浮式连续测温装置，热电偶丝可采用双铂铑偶丝，刚玉管与金属陶瓷保护管之间充有一定粒度的氧化铝粉或氧化镁粉充填料。金属陶瓷保护管为Al₂O₃为基体材料、掺加一定比例的金属材料Cr、Mo制成的Al₂O₃－Cr－Mo系金属陶瓷保护管，它不仅能耐高温、提高使用寿命，而且所掺加的Cr、Mo金属材料有利于传热。设置于保护管外的浮漂，因其比重介于钢渣之间，因而使浮漂浮于钢水与钢渣介面上，而浮漂上的保护管另一端开口上设有接线盒。按照图1所示的浮漂式钢水连续测温装置，测温传感器（1）在浮漂的作用下浮于钢水（4）与钢渣（5）介面上，该装置的接线盒与测温仪表（3）之间用补偿导线（2）连接。

本实用新型按上述结构所提供的漂浮式钢水连续测温装置，其测温传感器按照图2所示可进一步实现，热电偶丝（20）通过双芯刚玉管（19）设置于保护管内，保护管由钢管（13）和金属陶瓷保护管（17）连接而构成，刚玉管（19）与金属陶瓷保护管（17）之间设有充填料（21），而靠近热电偶热端一端设置刚玉套管（18），并且热电偶热端与刚玉套管之间也设有充填料（21）。

作为外保护管的钢管（13）与金属陶瓷保护管（17）之间利用连接套管（15）并通过内外螺纹结构的套芯（14）将两者连接起来，钢管的一端设有接线盒（6）及吊环（7），而且该接线盒下方的钢管上设置绝热板（8）。浮漂（16）采用抗渣性强的耐火材料制成，浮漂上设置配重（10），该配重可采用钢板，并在钢板上设置隔热材料（11）。浮漂上设置定位丝母（12），通过定位丝杆（9）将钢管（13）、配重钢板（10）及隔热板（11）固定浮漂于一体，定位丝杆与钢管之间以焊接相固定。

按照上述结构所提供的测温传感器，利用吊杆或吊绳将本装置放入钢水中，此时浮漂底端与钢水接触，而浮漂的侧壁与钢渣接触，浸入于钢水中的金属陶瓷保护管一般为200～400mm。通过吊环提取时，尽量快速提取，以缩短钢渣与金属陶瓷保护管接触时间，从而更进一步提高保护管的使用寿命。与补偿导线相连的测温二次仪表上可设置具有单片微机数据处理系统、大屏幕温度数值显示和连续测温曲线绘制功能装置，并根据实际工艺所需可设定温度上、下限及越限报警、断偶报警等功能。由于传感器接线盒处温度仍为较高，为了减小系统误差，在测温传感器与测温仪表之间另设有镍铬－镍硅铠装热电偶，以此作为对测温传感器双铂铑热电偶冷端环境温度的补偿措施，并且在测温仪表中设有校准系统。

本实用新型提供的漂浮式钢水连续测温装置具有方法简单、机动灵活、反应灵敏、测温准确、安全可靠、经济实用的特点，钢水连续测温的系统误差≤5℃，其响应时间小于30秒，最高可测定温度为1750°，而且在1500～1700℃正常工作温度下使用寿命可达50小时以上，制造成本远低于日本的钢水连续测温装置，因而可广泛用于连铸和各种炉外调温精炼过程中的测温领域。