CN112059127A - 一种中间包钢液的连续测温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中间包钢液的连续测温装置，包括中间包，连于中间包顶部的长水口，及连于中间底部的浸入式水口，还包括设于所述中间包内的测温堰板，将中间包分成混合区和浇铸区，所述长水口设于混合区，所述浸入式水口设于浇铸区；所述测温堰板，包括堰板耐材本体，其内开设有测温孔，测温孔内设有测温耐材保护套管，测温耐材保护套管内设有测温热电偶，测温热电偶通过温度信号线与温度信号采集装置相连。本发明解决测温探头不能连续检测钢水温度的问题，同时也解决测温探头寿命低、测温成本高的问题。

Description

一种中间包钢液的连续测温装置
技术领域
本发明涉及中间包冶金技术领域，更具体地说，涉及一种中间包钢液的连续测温装置。
背景技术
中间包是炼钢生产流程的重要中间环节之一，钢包中的钢水通过设置在中间包上部的长水口注入到中间包中，钢水流经中间包以后，由设置在中间包底部的浸入式水口注入到结晶器中。中间包中钢水的温度场、流场、和液位高度的稳定对最终的质量有至关重要的意义。中间包中钢水的温度是由测温装置进行测量。
目前，中间包钢水的测温方法主要有两种：一种是使用测温探头，采用一次性消耗式热电偶，工作原理是根据金属的热电效应，利用热电偶两端所产生的温差电热测量钢水温度，其结构由测温热电偶头和大纸管构成，测温时直接浸入所要测温区域的钢液测得某一时刻钢水温度。另一种是连续测温装置，采用连续测温的热电偶，如中国专利申请号201510515183.5公开了一种中间包连续测温装置，一般由热电偶、耐材保护管和温度信号检测装置组成，测温时，安装有热电偶的耐材保护套伸入到测温区域钢水连续检测钢水的温度。
但是，上述两种测温方法主要存在以下的不足：
1)测温探头只能测试某个时间点的钢水温度，一般浇注一炉钢需要测试四个时间点的温度，每次测温都需要人工或者机器手将探头由包盖的开孔伸入到钢水中去，每炉钢消耗四个测温探头，不仅增加生产成本，而且增加操作工的劳动强度；
2)中国专利申请号201510515183.5公开的一种中间包连续测温装置，热电偶安装在耐材保护套管内直接***到中间包钢水中测温，中间包钢水表面的渣层对于耐材侵蚀性非常快，一般中间包连浇炉数在6～10以上一炉钢浇注50分钟，测温装置就要连续在高温钢水中工作300分钟以上，所以耐材保护套管要做的非常厚才能保证不被钢水侵蚀损坏。制作更厚的耐材套管不仅增加制作成本和安装难度，而且更粗的耐材套管浸入到钢水中会对中间钢水本身的流场进行干扰，影响中间包正常的冶金效果。这种测温装置在测完一个连浇炉次后，耐材套管还是会严重侵蚀无法再重复使用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种中间包钢液的连续测温装置，解决测温探头不能连续检测钢水温度的问题，同时也解决测温探头寿命低、测温成本高的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种中间包钢液的连续测温装置，包括中间包，连于中间包顶部的长水口，及连于中间底部的浸入式水口，其特征在于：还包括设于所述中间包内的测温堰板，将中间包分成混合区和浇铸区，所述长水口设于混合区，所述浸入式水口设于浇铸区；
所述测温堰板，包括堰板耐材本体，其内开设有测温孔，测温孔内设有测温耐材保护套管，测温耐材保护套管内设有测温热电偶，测温热电偶通过温度信号线与温度信号采集装置相连。
所述测温孔顶部与堰板耐材本体顶部贯通，测温孔底部与堰板耐材本体底部的距离为10～20mm。
所述堰板耐材本体的底部设有通钢孔，通钢孔顶部与测温孔底部的距离为10～20mm。
所述堰板耐材本体与浸入式水口之间设有坝。
所述堰板耐材本体为镁质或者铝硅质耐材制成，其厚度为100mm以上，优选厚度为120mm以上。
所述测温孔直径为10mm～30mm，其内壁和外壁的距离大于40mm。
所述测温耐材保护套管为刚玉材质制成，其顶部与堰板耐材本体顶部贯通，测温耐材保护套管底部厚为5～10mm，内径为2～5mm，外径为10～20mm，壁厚为4～8mm。
所述测温耐材保护套管外壁上包裹绝热纤维层。
所述测温热电偶为S型热电偶更优选B型铂铑热电偶。
所述中间包，包括中间包壳体，及铺设于中间包壳体内壁上的中间包耐材层。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种中间包钢液的连续测温装置，还具有以下几点有益效果：
1)本发明连续测温装置在中间包浇注生产过程中可以连续准确检测得中间包内钢水的温度；
2)本发明连续测温装置的测温热电偶安装在测温孔内，能有效的防止被钢水侵蚀熔损，特别是信号线位置的熔损，而且中间包浇注完以后测温热电偶能取出来重复使用，降低了中间包测温的成本；
3)本发明连续测温装置不会对中间包的整体流场由干扰，保证了中间包流场整体的稳定；
4)本发明连续测温装置在测完一个连浇炉次后还可以再重复使用；
5)本发明连续测温装置的测温堰板在中间包砌筑时就安装在中间包内，在中间包烘烤的时候可以实时检测中间包内气氛的温度，有效保证了中间包烘烤的效果。
附图说明
图1是本发明连续测温装置实施例一的结构示意图；
图2是图1中测温堰板的纵剖视图；
图3是本发明连续测温装置实施例二的结构示意图；
图4至图3中测温堰板的纵剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1和图2所示，本发明所提供的一种中间包钢液的连续测温装置实施例一，包括：
中间包1由中间包耐材层2和中间包壳体3构成，中间包1顶部安装有长水口4、中间包1底部安装有浸入式水口5，中间包1中部位置安装有测温堰板6，测温堰板6与浸入式水口5之间安装有坝7。所述测温堰板6安装在中间包1中部位置，包括：堰板耐材本体61，其内开设有一个测温孔62，测温孔62内安装有测温耐材保护套管63，测温耐材保护套管63内安装有测温热电偶64，测温热电偶64再通过温度信号线65与温度信号采集装置66相连。
堰板耐材本体61采用镁质耐材制成，堰板耐材本体61厚度为100mm，测温堰板6底部与中间包1底部留有通钢空隙，堰板耐材本体61的顶部中央开设测温孔62，测温孔62的直径为15mm，测温孔62在测温堰板6顶部是贯通的，测温孔62底部距离测温堰板2底部距离为10mm。测温热电偶64安装在测温耐材保护套管63内，测温耐材保护套管63外径14mm、内径8mm，安装有测温热电偶64的测温耐材保护套管63安装在测温孔62内，测温热电偶64由温度信号线65和温度信号采集装置66相连接。
测温堰板6设置在中间包1中部位置靠近浸入式水口5侧，将中间包1分成混合区11和浇铸区12，钢水由长水口4注入到中间包1的混合区11，经过测温堰板6底部、坝7和中间包1底部的间隙流入到中间包1注流区12，从中间包1底部的浸入式水口5流出。
本发明连续测温装置对中间包1内钢水连续测温是这样实现的：安装有测温热电偶64(S型热电偶)的测温耐材保护套管63设置在测温孔62中，安装在距离测温堰板6有10mm的测温热电偶64对流经测温堰板6底部的钢液温度进行实时的检测，检测的温度信号通过温度信号线65将发送至温度信号采集装置66，从而实现对流经钢水的温度进行实时连续测量和记录。
本发明连续测温装置不仅可以对中间包1内钢水进行连续测温，而且在中间包1烘烤的时候安装在测温堰板6中测温热电偶64可以实时检测中间包1内气氛的温度，并将检测的温度信号通过温度信号线65将发送至温度信号采集装置66，从而对烘烤气氛的温度进行实时连续测量和记录。
请结合图3和图4所示，本发明所提供的一种中间包钢液的连续测温装置实施例二，包括：
中间包1由中间包耐材层2和中间包壳体3构成，中间包1顶部安装有长水口4、中间包1底部安装有浸入式水口5，中间包1中部位置安装有测温堰板6，测温堰板6与浸入式水口5之间安装有坝7。所述测温堰板6安装在中间包1中部位置，包括：堰板耐材本体61，其内开设有一个测温孔62，测温孔62内安装有测温耐材保护套管63，测温耐材保护套管63内安装有测温热电偶64，测温热电偶64再通过温度信号线65与温度信号采集装置66相连。
测温堰板6采用铝硅质耐材制成，堰板耐材本体61厚度为120mm，堰板耐材本体61下部开设通钢孔67，堰板耐材本体61的顶部，即通钢孔67正上方开设测温孔62，测温孔62的直径为20mm，测温孔62在测温堰板6顶部是贯通的，测温孔62底部与通钢孔67顶部距离为15mm。测温热电偶64安装在测温耐材保护套管63内，测温耐材保护套管63外径18mm、内径10mm，安装有测温热电偶64的测温耐材保护套管63安装在测温孔62内，测温热电偶64由温度信号线65和温度信号采集装置66相连接。
测温堰板6设置在中间包1中间位置且靠近浸入式水口5侧，将中间包1分成混合区11和浇铸区12，钢包中的钢水通过长水口4注入到中间包1的混合区11，经过测温堰板6上的通钢孔67流入到中间包1的注流区12，从中间包1底部的浸入式水口5流出。
本发明连续测温装置对中间包1钢水连续测温是这样实现的：安装有测温热电偶64(B型热电偶)的测温耐材保护套管63设置在测温孔62中，距离通钢孔67顶部15mm的测温热电偶64对流经通钢孔67的钢液的温度进行实时的检测，检测的温度信号通过温度信号线65将发送至温度信号采集装置66，从而实现对流经钢水的温度进行实时连续测量和记录。
本发明连续测温装置不仅可以对中间包1内钢水进行连续测温，而且在中间包1烘烤的时候安装在测温堰板6中测温热电偶64可以实时检测中间包1内气氛的温度，并将检测的温度信号通过温度信号线65将发送至温度信号采集装置66，从而对烘烤气氛的温度进行实时连续测量和记录。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种中间包钢液的连续测温装置，包括中间包，连于中间包顶部的长水口，及连于中间底部的浸入式水口，其特征在于：还包括设于所述中间包内的测温堰板，将中间包分成混合区和浇铸区，所述长水口设于混合区，所述浸入式水口设于浇铸区；
所述测温堰板，包括堰板耐材本体，其内开设有测温孔，测温孔内设有测温耐材保护套管，测温耐材保护套管内设有测温热电偶，测温热电偶通过温度信号线与温度信号采集装置相连。
2.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述测温孔顶部与堰板耐材本体顶部贯通，测温孔底部与堰板耐材本体底部的距离为10～20mm。
3.如权利要求2所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述堰板耐材本体的底部设有通钢孔，通钢孔顶部与测温孔底部的距离为10～20mm。
4.如权利要求2所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述堰板耐材本体与浸入式水口之间设有坝。
5.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述堰板耐材本体为镁质或者铝硅质耐材制成，其厚度为100mm以上，优选厚度为120mm以上。
6.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述测温孔直径为10mm～30mm，其内壁和外壁的距离大于40mm。
7.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述测温耐材保护套管为刚玉材质制成，其顶部与堰板耐材本体顶部贯通，测温耐材保护套管底部厚为5～10mm，内径为2～5mm，外径为10～20mm，壁厚为4～8mm。
8.如权利要求7所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述测温耐材保护套管外壁上包裹绝热纤维层。
9.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述测温热电偶为S型热电偶更优选B型铂铑热电偶。
10.如权利要求1所述的一种中间包钢液的连续测温装置，其特征在于：所述中间包，包括中间包壳体，及铺设于中间包壳体内壁上的中间包耐材层。
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