專利名稱：漂浮式鋼水連續測溫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種液態金屬的測溫裝置，尤其涉及連續測定鋼水溫度的裝置。
鋼水連續測溫是目前急待解決的煉鋼難題之一。隨著連鑄和爐外鋼水溫度控制技術的縱深發展，實現鋼水連續測溫顯得更為重要。過去只能用快速微型熱電偶進行斷續測溫，每次測溫時間僅為2～3秒鐘，因而不但消耗高，而且不能連續報出溫度變化數據。因此，對于質量要求嚴格的特殊鋼等，不能完全防止因溫度控制不當或溫度異常所帶來的質量事故。
近年來，日本新日鐵公司和旭硝子公司共同研制出可長時間連續測定連鑄機中間包內鋼水溫度的連續測溫計，其平均壽命在40小時，使鋼水溫度控制技術取得很大發展。該測溫計為浸漬型，由熱電偶和外保護管構成，保護管由硼化鋯制成。其不足點為測溫靈敏度較低，在1000～1550℃溫度情況下，滯后時間長達2.5分鐘，測定最高溫度為1600℃，而且其成本也較高。
鑒于此，本實用新型的發明目的為提供一種具有經濟實用、靈敏度高、使用壽命長等特點的鋼水連續測溫裝置。
為了達到上述目的本實用新型所提供的漂浮式鋼水連續測溫裝置是通過下述技術方案實現的該裝置包括測溫傳感器和測溫儀表，傳感器與儀表之間用補償導線連接，其中傳感器包括熱電偶及其保護管，熱電偶通過剛玉管內置于保護管內，剛玉管與保護管之間含有充填料，而保護管的開口端設有用于測溫儀表的補償導線與熱電偶絲相連的接線盒，其特點是保護管上設置由耐火材料制成的浮漂，該浮漂的比重介于鋼渣之間，并且至少浸漬于鋼水中的一段保護管為采用由Al2O3－Cr－Mo系材質制成的金屬陶瓷保護管。
按照上述結構所提供的漂浮式連續測溫裝置，熱電偶絲可采用雙鉑銠偶絲，剛玉管與金屬陶瓷保護管之間充有一定粒度的氧化鋁粉或氧化鎂粉充填料。金屬陶瓷保護管為Al2O3為基體材料、摻加一定比例的金屬材料Cr、Mo制成的Al2O3－Cr－Mo系金屬陶瓷保護管，它不僅能耐高溫、提高使用壽命，而且所摻加的Cr、Mo金屬材料有利于傳熱。設置于保護管外的浮漂，因其比重介于鋼渣之間，因而使浮漂浮于鋼水與鋼渣介面上，而浮漂上的保護管另一端開口上設有接線盒。按照
圖1所示的浮漂式鋼水連續測溫裝置，測溫傳感器(1)在浮漂的作用下浮于鋼水(4)與鋼渣(5)介面上，該裝置的接線盒與測溫儀表(3)之間用補償導線(2)連接。
本實用新型按上述結構所提供的漂浮式鋼水連續測溫裝置，其測溫傳感器按照圖2所示可進一步實現，熱電偶絲(20)通過雙芯剛玉管(19)設置于保護管內，保護管由鋼管(13)和金屬陶瓷保護管(17)連接而構成，剛玉管(19)與金屬陶瓷保護管(17)之間設有充填料(21)，而靠近熱電偶熱端一端設置剛玉套管(18)，并且熱電偶熱端與剛玉套管之間也設有充填料(21)。
作為外保護管的鋼管(13)與金屬陶瓷保護管(17)之間利用連接套管(15)并通過內外螺紋結構的套芯(14)將兩者連接起來，鋼管的一端設有接線盒(6)及吊環(7)，而且該接線盒下方的鋼管上設置絕熱板(8)。浮漂(16)采用抗渣性強的耐火材料制成，浮漂上設置配重(10)，該配重可采用鋼板，并在鋼板上設置隔熱材料(11)。浮漂上設置定位絲母(12)，通過定位絲桿(9)將鋼管(13)、配重鋼板(10)及隔熱板(11)固定浮漂于一體，定位絲桿與鋼管之間以焊接相固定。
按照上述結構所提供的測溫傳感器，利用吊桿或吊繩將本裝置放入鋼水中，此時浮漂底端與鋼水接觸，而浮漂的側壁與鋼渣接觸，浸入于鋼水中的金屬陶瓷保護管一般為200～400mm。通過吊環提取時，盡量快速提取，以縮短鋼渣與金屬陶瓷保護管接觸時間，從而更進一步提高保護管的使用壽命。與補償導線相連的測溫二次儀表上可設置具有單片微機數據處理系統、大屏幕溫度數值顯示和連續測溫曲線繪制功能裝置，并根據實際工藝所需可設定溫度上、下限及越限報警、斷偶報警等功能。由于傳感器接線盒處溫度仍為較高，為了減小系統誤差，在測溫傳感器與測溫儀表之間另設有鎳鉻－鎳硅鎧裝熱電偶，以此作為對測溫傳感器雙鉑銠熱電偶冷端環境溫度的補償措施，并且在測溫儀表中設有校準系統。
本實用新型提供的漂浮式鋼水連續測溫裝置具有方法簡單、機動靈活、反應靈敏、測溫準確、安全可靠、經濟實用的特點，鋼水連續測溫的系統誤差≤5℃，其響應時間小于30秒，最高可測定溫度為1750°，而且在1500～1700℃正常工作溫度下使用壽命可達50小時以上，制造成本遠低于日本的鋼水連續測溫裝置，因而可廣泛用于連鑄和各種爐外調溫精煉過程中的測溫領域。
權利要求1.一種漂浮式鋼水連續測溫裝置，包括測溫儀表、測溫傳感器和補償導線，其中傳感器包括熱電偶及其保護管，熱電偶通過剛玉管內置于保護管內，剛玉管與保護管之間含有充填料，而保護管的開口端設有用于測溫儀表的補償導線與熱電偶絲相連的接線盒，其特征在于保護管上設置由耐火材料制成的浮漂，該浮漂的比重介于鋼渣之間，并且至少浸漬于鋼水中的一段保護管為采用由Al2O3-Cr-Mo系材質制成的金屬陶瓷保護管；
2.按照權利要求1所述的連續測溫裝置，其特征在于熱電偶絲采用雙鉑銠偶絲，剛玉管與保護管之間的充填料采用氧化鋁粉或氧化鎂粉之一；
3.按照權利要求1或2所述的連續測溫裝置，其特征在于接線盒與測溫儀表之間另設有作為測溫傳感器熱電偶冷端補償措施的鎳鉻－鎳硅鎧裝熱電偶；
4.按照權利要求3所述的連續測溫裝置，其特征在于保護管由鋼管和金屬陶瓷保護管連接而構成，充填料設置在剛玉管與金屬陶瓷保護管之間，而且靠近熱電偶熱端一端設置剛玉套管，并且熱電偶熱端與剛玉套管之間也設有充填料；
5.按照權利要求4所述的連續測溫裝置，其特征在于利用連接套管并通過內外螺紋結構的套芯將鋼管和金屬陶瓷保護管連接起來，鋼管的一端設置接線盒及吊環，而且該接線盒下方的鋼管上設置絕熱板；
6.按照權利要求5所述的連續測溫裝置，其特征在于浮漂上設置配重，該配重上設置隔熱材料，配重可采用鋼板；
7.按照權利要求6所述的連續測溫裝置，其特征在于浮漂上設置定位絲母，通過定位絲桿將鋼管、配重鋼板及隔熱板固定浮漂于一體，定位絲桿與鋼管之間以焊接相固定。
專利摘要該連續測溫裝置包括傳感器，補償導線和儀表，其中傳感器由金屬陶瓷保護管及其內設置的雙鉑銠熱電偶，保護管上設置比重介于鋼渣之間的浮漂，傳感器與儀表之間另設有作為雙鉑銠熱電偶冷端補償措施的鎧裝熱電偶。其特點是測溫系統誤差≤5℃，響應時間≤30秒，最高測定溫度為1750℃，而且在1500～1700℃工作溫度下傳感器的連續使用壽命可達50小時以上。可廣泛應用于連鑄中間罐和各種爐外調溫精煉中的鋼水連續測溫領域。
文檔編號B22D2/00GK2122698SQ9221064
公開日1992年11月25日 申請日期1992年4月11日 優先權日1992年4月11日
發明者錢洪俊, 沙駿, 李榮久, 何永峰, 王文仲, 錢浩 申請人:東北工學院