專(zhuān)利名稱(chēng)：冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及冶煉爐渣層厚度測(cè)量技術(shù)。
背景技術(shù)：
冶金行業(yè)冶煉金屬時(shí)爐內(nèi)的渣層厚度對(duì)冶煉成的金屬質(zhì)量及成分有較大影響，例如在煉鋼過(guò)程中，渣層厚時(shí)渣容易到鋼水中去，渣層薄時(shí)鋼水中雜質(zhì)含量大，因此，合適的渣層厚度是煉鋼的一個(gè)主要技術(shù)參數(shù)。目前對(duì)冶煉爐中渣層厚度沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確可靠的測(cè)量方法，只是憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)觀察估計(jì)冶煉爐內(nèi)的渣層厚度，這種用觀察估計(jì)的辦法必然有很大誤差，使冶煉的金屬質(zhì)量沒(méi)有保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，該傳感器可準(zhǔn)確地測(cè)量出冶煉爐內(nèi)渣層厚度，同時(shí)還可測(cè)出鋼水液面位置，使用本渣層厚度測(cè)量傳感器能通過(guò)冶煉工藝控制冶煉爐中渣層厚度，從而能提高金屬冶煉的質(zhì)量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，包括耐火泥頭、紙管、導(dǎo)線(xiàn)支架、銅線(xiàn)、鐵片、熔點(diǎn)高的金屬絲、紙帽、保護(hù)紙筒和快干水泥層；所述耐火泥頭為倒置的凸臺(tái)形，中心部位有一圓形孔，在該耐火泥頭的上端面中心部位設(shè)有一圓形凹槽，所述紙管與泥頭的下端固定連接，紙管的內(nèi)孔直徑與泥頭的內(nèi)孔直徑相同，所述導(dǎo)線(xiàn)支架為一絕緣材料管，該管的外徑與紙管的內(nèi)徑相匹配，支架的底端有一圓環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑等于紙管的外徑，所述銅線(xiàn)為兩根，其下端分別固定在導(dǎo)線(xiàn)支架上，兩根銅線(xiàn)的上端分別伸出導(dǎo)線(xiàn)支架的上端，所述鐵片為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的鐵片，其下端分別焊接在兩根銅線(xiàn)的上端，所述兩根熔點(diǎn)高的金屬絲的下端分別焊接在兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)鐵片的上端，上述導(dǎo)線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)支架一起插入紙管及泥頭的中心孔內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)支架底端圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管的下端面，所述兩根熔點(diǎn)高的金屬絲的上端高出泥頭的上端面，所述快干水泥層位于導(dǎo)線(xiàn)支架的上端、耐火泥頭的中心圓孔內(nèi)，所述紙帽扣在泥頭的上端，并由快干水泥層固定在泥頭上端的凹槽內(nèi)，所述保護(hù)紙筒的外徑與凸臺(tái)形耐火泥頭的上半部圓筒體外徑相同，紙筒的上端固定粘接在泥頭的凸臺(tái)上。
所述耐火泥頭為倒置的凸臺(tái)形，其上半部圓筒體直徑大于下半部圓筒體直徑，在泥頭的中心部位有一個(gè)圓形通道，所述導(dǎo)線(xiàn)支架的上部及導(dǎo)線(xiàn)放置在該圓形通道內(nèi)，在上半部圓筒體內(nèi)的上部有一凹槽，所述紙帽固定在該凹槽內(nèi)。
所述導(dǎo)線(xiàn)支架為一絕緣材料制作的異形圓管，該管的外徑與紙管的內(nèi)徑相匹配，在導(dǎo)線(xiàn)支架的底端外圍為一圓環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑等于紙管的外徑，導(dǎo)線(xiàn)支架插入紙管及泥頭的中心孔內(nèi)時(shí)，該圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管的下端面。
所述熔點(diǎn)高的金屬絲為鎢絲，或鉬絲，或鉬鎢合金絲等。
本發(fā)明提供的冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器有如下的有益效果1、能準(zhǔn)確地測(cè)量冶煉爐內(nèi)的渣層厚度，使冶煉的金屬質(zhì)量得到提高。本冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器的工作原理是將固定在傳感器內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)支架上的兩根銅導(dǎo)線(xiàn)與電阻測(cè)量?jī)x表接通，再將渣層厚度測(cè)量傳感器垂直于冶煉爐放置，使紙帽位于最下端，保護(hù)紙管位于最上端，通過(guò)自控裝置使傳感器勻速下落至冶金爐內(nèi)，由于爐內(nèi)溫度很高，位于傳感器下端的紙帽被燒掉，兩根難熔金屬絲(例如鉬絲)在與鋼渣接觸前顯示的電阻值極大，當(dāng)接觸到渣層時(shí)，由于渣層導(dǎo)電，使電阻測(cè)量?jī)x表顯示的電阻值迅速下降為KΩ級(jí)，此時(shí)可自動(dòng)記錄渣層厚度初始值，隨著傳感器向下運(yùn)動(dòng)，電阻值繼續(xù)下降，當(dāng)鉬絲接觸到渣層底部的鋼水時(shí)，由于爐渣渣層導(dǎo)電性能與鋼水導(dǎo)電性能的不同，在電阻測(cè)量?jī)x上顯示的電阻值瞬間變?yōu)楹苄?，一般為Ω?jí)，此時(shí)自動(dòng)記錄渣層厚度的終止值，于是渣層厚度就能直接顯示出準(zhǔn)確的數(shù)值。與原來(lái)采用人工觀測(cè)方法相比，采用本裝置能科學(xué)地準(zhǔn)確地測(cè)量出冶煉爐內(nèi)渣層厚度，由于能準(zhǔn)確測(cè)出渣層厚度，才能有利于控制渣層厚度，使冶煉質(zhì)量得到提高。
2、能準(zhǔn)確測(cè)量出鋼水液面位置。通過(guò)本冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器還可同時(shí)測(cè)量出鋼水液面位置，如前所述，當(dāng)鉬絲接觸到鋼水液面時(shí)，電阻瞬間變?yōu)楹苄。梢酝ㄟ^(guò)計(jì)量裝置顯示出鋼水液面位置。


圖1為冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為導(dǎo)線(xiàn)支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1，用耐火泥制成凸臺(tái)形泥頭1，將凸臺(tái)倒置，其上半部為外徑30mm、長(zhǎng)8mm的圓筒體，下半部為外徑18mm、長(zhǎng)20mm的圓筒體，泥頭1的中心部位開(kāi)有直徑為10mm的圓孔，形成圓筒形通道，在上半部圓筒體內(nèi)開(kāi)有直徑為20mm、高為4mm的圓形凹槽，所述紙管2用壁厚為2mm的硬紙板卷制成內(nèi)孔為10mm、長(zhǎng)度為36mm的圓筒體，并用耐火泥將紙管2粘接在泥頭1的下端面。參照附圖2和附圖3，導(dǎo)線(xiàn)支架3的下部為一塑料板制成圓形管，圓形管的外徑與紙管2的內(nèi)徑相匹配，均為10mm，在圓形管的底部外圍有一圓環(huán)形凸臺(tái)，該凸臺(tái)的外徑14mm，高度為2mm，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)支架3插入紙管2及泥頭1構(gòu)成的圓筒形通道時(shí)，該圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管2的下端面。所述導(dǎo)線(xiàn)支架3的上部為塑料板制成的十字形架，該十字形架座落在塑料圓管上端，并與塑料圓管注塑為一體。將兩根銅線(xiàn)4的下端分別固定在導(dǎo)線(xiàn)支架3的塑料圓形管管壁的不同部位上，將兩根銅線(xiàn)4的上端分別穿過(guò)十字形架相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)部位后伸出導(dǎo)線(xiàn)支架3的上端，再將兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的鐵片5的下端分別焊接在兩條銅線(xiàn)4的上端，然后將兩根鉬絲6的下端分別焊接在鐵片5的上端，隨后將固定好上述導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)支架3由紙管2的內(nèi)孔穿入由泥頭1和紙管2構(gòu)成的圓筒形通道內(nèi)，如圖1所示，將導(dǎo)線(xiàn)支架3底端的圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管2的底端，兩根鉬絲6的上端伸出泥頭1上端的距離大約在12mm左右，將兩根鉬絲6分開(kāi)擺放垂直位置，然后用快干水泥9澆注到泥頭1的圓孔內(nèi)使鉬絲6固定，所述紙帽7的外徑為19mm，高度為20mm，將紙帽7扣在泥頭1的上端，用快干水泥10將紙帽7固定在泥頭1上端的凹槽內(nèi)，所述保護(hù)紙筒8為10mm厚的紙板卷制成外徑為30mm、長(zhǎng)度為1000mm的圓筒體，將保護(hù)紙筒8用高溫膠粘接在泥頭1上半部圓筒體的下端面上，這樣就制成了冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器。當(dāng)需要對(duì)冶煉爐渣層厚度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將導(dǎo)線(xiàn)支架3上的銅線(xiàn)4與電阻測(cè)量?jī)x連接，將本傳感器垂直于冶煉爐放置，通過(guò)自控裝置使傳感器勻速下落至冶煉爐內(nèi)，其測(cè)試過(guò)程及原理如前所述。
權(quán)利要求
1.一種冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，其特征在于該傳感器包括耐火泥頭(1)、紙管(2)、導(dǎo)線(xiàn)支架(3)、銅線(xiàn)(4)、鐵片(5)、熔點(diǎn)高的金屬絲(6)、紙帽(7)、保護(hù)紙筒(8)、快干水泥層(9)和(10)；所述耐火泥頭(1)為倒置的凸臺(tái)形，中心部位有一圓形孔，在該耐火泥頭(1)的上端面中心部位設(shè)有一圓形凹槽，所述紙管(2)與泥頭(1)的下端固定連接，紙管(2)的內(nèi)孔直徑與泥頭(1)的內(nèi)孔直徑相同，所述導(dǎo)線(xiàn)支架(3)為一絕緣材料管，該管的外徑與紙管(2)的內(nèi)徑相匹配，支架(3)的底端有一圓環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑等于紙管(2)的外徑，所述銅線(xiàn)(4)為兩根，其下端分別固定在導(dǎo)線(xiàn)支架(3)上，兩根銅線(xiàn)(4)的上端分別伸出導(dǎo)線(xiàn)支架(3)的上端，所述鐵片(5)為兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)的鐵片，其下端分別焊接在兩根銅線(xiàn)(4)的上端，所述兩根熔點(diǎn)高的金屬絲(6)的下端分別焊接在兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)鐵片(5)的上端，上述導(dǎo)線(xiàn)(4)、(5)、(6)和導(dǎo)線(xiàn)支架(3)一起插入紙管(2)及泥頭(1)的中心孔內(nèi)，支架(3)底端圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管(2)的下端面，所述兩根熔點(diǎn)高的金屬絲(6)的上端高出泥頭(1)的上端面，所述快干水泥層(9)位于導(dǎo)線(xiàn)支架(3)的上端、耐火泥頭(1)的中心圓孔內(nèi)，所述紙帽(7)扣在泥頭(1)的上端，并由快干水泥層(10)固定在泥頭(1)上端的凹槽內(nèi)，所述保護(hù)紙筒(8)的外徑與凸臺(tái)形耐火泥頭(1)的上半部圓筒體外徑相同，紙筒(8)的上端固定粘接在泥頭(1)的凸臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，其特征在于所述耐火泥頭(1)為倒置的凸臺(tái)形，其上半部圓筒體直徑大于下半部圓筒體直徑，在泥頭(1)的中心部位有一個(gè)圓形通道，所述導(dǎo)線(xiàn)支架(3)的上部及導(dǎo)線(xiàn)(4)、(5)、(6)放置在該圓形通道內(nèi)，在上半部圓筒體內(nèi)的上部有一凹槽，所述紙帽(7)固定在該凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，其特征在于所述導(dǎo)線(xiàn)支架(3)為一絕緣材料制作的異形圓管，該管的外徑與紙管(2)的內(nèi)徑相匹配，在導(dǎo)線(xiàn)支架(3)的底端外圍為一圓環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)的外徑等于紙管(2)的外徑，導(dǎo)線(xiàn)支架(3)插入紙管(2)及泥頭(1)的中心孔內(nèi)時(shí)，該圓環(huán)形凸臺(tái)卡緊在紙管(2)的下端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，其特征在于所述熔點(diǎn)高的金屬絲(6)為鎢絲，或鉬絲，或鉬鎢合金絲等。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種冶煉爐渣層厚度測(cè)量傳感器，該傳感器包括耐火泥頭、導(dǎo)線(xiàn)支架、導(dǎo)線(xiàn)、快干水泥層、紙帽及保護(hù)紙筒等，將熔點(diǎn)高的金屬絲固定在導(dǎo)線(xiàn)支架上，使金屬絲插入冶煉爐中，根據(jù)爐渣渣層導(dǎo)電性能與鋼水導(dǎo)電性能的不同，在電阻測(cè)量?jī)x上反映出電阻變化的不同，當(dāng)金屬絲接觸爐渣時(shí)，電阻為KΩ級(jí)，這時(shí)可記錄爐渣厚度的初始值，當(dāng)金屬絲接觸到爐渣底部的鋼水時(shí)，電阻瞬間變?yōu)楹苄?，為Ω?jí)，這時(shí)記錄爐渣厚度的終止值。與原來(lái)采用人工觀測(cè)爐渣渣層厚度的方法相比，采用本裝置能科學(xué)準(zhǔn)確地測(cè)量出冶煉爐內(nèi)渣層厚度，有利于控制冶煉爐爐渣厚度，從而提高冶煉爐質(zhì)量，此外還可準(zhǔn)確測(cè)量出鋼水液面位置。
文檔編號(hào)G01B7/02GK1487263SQ0315387
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者唐仁興, 王淑景, 葉俊林 申請(qǐng)人:北京市科海龍華工業(yè)自動(dòng)化儀器有限公司, 北京市科海龍華工業(yè)自動(dòng)化儀器有限公