專利名稱:在轉(zhuǎn)爐上測量溫度的裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種用輻射高溫計連續(xù)測量轉(zhuǎn)爐中鋼熔體溫度的裝置。掌握鋼液溫度對于控制和結(jié)束吹氣煉鋼過程具有十分重要的意義。迄今只能依賴熱電偶來測定轉(zhuǎn)爐中鋼液的確切溫度。熱電偶裝在一根探槍上，用時將其短時浸入鋼熔體。它僅能使用幾秒鐘，因為在高溫下熱電偶浸入后最多10秒鐘即損壞。因此每次測量都需在探槍上換裝新的熱電偶。由于這一麻煩，在吹煉時僅是在相隔很長時間后才進行一次測溫。
用輻射測量儀進行非接觸式溫度測量也不可能，因為鋼熔體表面浮有一厚層熔渣，渣面溫度比鋼熔體的溫度低;此外，溫度測量還受到灰塵和高溫?zé)煔獾挠绊憽?br>聯(lián)邦德國專利公報1066039和公開公報2138540公開的方法是使用一根管狀探槍或開一個穿透爐缸外壁的孔，在其上取代光譜儀而接裝一臺測量流質(zhì)熔體溫度的輻射高溫計。這樣的儀器僅適用于爐缸內(nèi)液面是靜止的場合，它對轉(zhuǎn)爐是不適用的，因為吹煉過程中鋼液是沖撞性地翻騰著的，容易使鋼液濺入直徑相當(dāng)大的管口內(nèi)，并在該處凝固附著。即使提高管內(nèi)惰性氣體的吹入速度也不能防止上述現(xiàn)象，因為惰性氣體只會使出口范圍受到更強烈的冷卻，鋼液更易在該處凝固附著。
此外，冷卻氣體將正對管口的熔體冷卻而影響測量的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明的任務(wù)，是設(shè)計一個伸向熔體的帶有輻射測量儀的通道，要使這樣的裝置在轉(zhuǎn)爐吹煉時也可以使用，而在通道口上又不會有鋼液凝固附著，并且惰性氣體對熔體的冷卻影響不至于引起測量誤差。
此任務(wù)通過權(quán)利要求
1的特征部分所述的措施得以解決，即所述的通道正對鋼熔體的開口端至少有一個不大于1厘米2的截面，而氣體或混合氣體的流出速度大到按1毫米2的截面計每分鐘至少有10克，在通道上則裝有測溫的輻射高溫計。具體化的措施在權(quán)利要求
2至10的特征部分中作了闡述，包括所述的通道由一根可從上向下插入鋼熔體的探槍導(dǎo)入，或通過轉(zhuǎn)爐的爐壁或爐底導(dǎo)入;通道由兩段組成，對著鋼熔體的一段截面較小，長度約為通道全長的50%至70%，其孔徑為4至8毫米，通道其余部分的孔徑在7至12毫米之間;裝在爐底的通道附近至少還裝有三個供吹入攪拌氣的噴咀;所用的輻射高溫計為比率式高溫計或光學(xué)高溫計;通道內(nèi)徑較大的部分內(nèi)裝有光導(dǎo)體，后者的開始端裝有一個聚光鏡，此光學(xué)系統(tǒng)在周壁的屏蔽下對準(zhǔn)通道的出口，光導(dǎo)體則經(jīng)由一個承壓密封件從氣體或混合氣體的導(dǎo)管內(nèi)引出并通過輻射測量儀;惰性氣體以高于5巴的壓力流入輻射通道;該測量裝置在較長時間間隔后與傳統(tǒng)的浸入式測量結(jié)果進行對比并作校正。
本裝置意外地表明，使用小噴咀并以高流速將冷卻氣體吹入可以適應(yīng)所進行的測量工作。估計鋼液在噴咀出口處形成的旋渦產(chǎn)生了這樣的作用，即被氣體吹著或冷卻的粒子廣泛地被未經(jīng)冷卻的粒子所包圍，這些未冷卻的粒子對進入通道內(nèi)的輻射很大程度上起著決定性的作用。噴咀出口處的旋渦還可以將附著于噴咀周圍要凝固的鋼液帶回到熔體中去而不致在該處凝固附著。
如將測溫裝置裝在包含測量用的輻射通道、并能從上往下插入熔體池內(nèi)的探槍上，則可用單個測量裝置來測量池中不同部位和不同高度的溫度。
在轉(zhuǎn)爐底部裝“攪拌氣噴咀”的部位裝設(shè)測量用的通道有其優(yōu)點。測量通道本身就可起到攪拌氣噴咀的作用。如測量通道附近已裝有攪拌氣噴咀，則通道的吹氣速度可以較后者低些，因為附近的攪拌氣噴咀已在測量通道口的范圍內(nèi)造成足夠的旋渦。
測量通道的小直徑及長度使得高溫計難以接收到來自熔體的足夠的輻射量。因此，一個具有優(yōu)點的辦法是，在轉(zhuǎn)爐爐壁距外表面三分之一深處的通道內(nèi)裝一個透鏡來接收輻射，該處的通道可以做得大些，透鏡接收到的輻射通過光導(dǎo)體傳遞到裝在轉(zhuǎn)爐外面的高溫計。透鏡及光導(dǎo)體的直徑只要選擇得使余下的流通截面大于或等于直徑較小的那部分通道的流通截面即可。
在說明本發(fā)明的一個實施例的附圖中僅示出了轉(zhuǎn)爐的底部11及側(cè)壁12下部的一部分。在爐底11內(nèi)裝有攪拌氣噴咀13、14及15。惰性氣體由集管16引來供給這些噴咀。攪拌氣噴咀14同時也用作將輻射傳到高溫計17的通道。輻射光照到透鏡18上，再從透鏡18照入光導(dǎo)體19并由其傳遞到高溫計17。光導(dǎo)體19穿過內(nèi)部充壓的氣體集管上的孔引出，引出處由密封件20保持氣密。
用一種不采用透鏡18和光導(dǎo)體19的差一些的裝置方式也有可能進行輻射測量，該方式是在密封件上開一個透光窗并將高溫計直接裝在窗上。
裝在輻射測量儀的通道14也可采用另外一種裝設(shè)方式，即裝在一根可從轉(zhuǎn)爐上部插入鋼熔體的探槍上。
權(quán)利要求
1.一種用輻射測量儀對轉(zhuǎn)爐的輻射進行測量的裝置，輻射測量儀裝在一根筆直通道的一端以接收進入該通道的輻射，另一端則開向液態(tài)的鋼熔體，該開口端有一股正壓的惰性氣體或弱反應(yīng)性氣體或混合氣體吹入鋼液，其特征是，該通道正對鋼熔體的開口端至少有一個不大于1厘米2的截面，而氣體或混合氣體的流出速度大到按1毫米2的截面計每分鐘至少有10克，在通道上裝有作為輻射測量儀的輻射高溫計。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征是，通道(14)由一根可以從上向下插入鋼熔體的探槍導(dǎo)入。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征是，通道(14)通過轉(zhuǎn)爐的爐壁(12)導(dǎo)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其特征是，通道(14)通過轉(zhuǎn)爐的爐底(11)導(dǎo)入。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1至4的裝置，其特征是，通道(14)由兩段組成，其對著鋼熔體的一段截面較小，其長度約為通道全長的50%至70%，其內(nèi)孔直徑為4至8毫米，通道其余部分的內(nèi)孔直徑在7至12毫米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、4、5的裝置，其特征是，在轉(zhuǎn)爐底部(11)接裝輻射測量儀(17)的通道(14)附近，至少還裝有其他三個供吹入攪拌氣的噴咀。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至6的裝置，其特征是，用作輻射測量儀(17)的，是一種輻射高溫計，特別是比率式高溫計或光學(xué)高溫計。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1至7的裝置，其特征是，在通道(14)的內(nèi)徑較大的部分內(nèi)裝有光導(dǎo)體(19)，在其開始端裝有一個聚光鏡(18)，此光學(xué)系統(tǒng)在周壁的屏蔽下對準(zhǔn)通道(14)的出口，光導(dǎo)體(19)經(jīng)由一個承壓密封件(20)從氣體或混合氣體的導(dǎo)管(16)內(nèi)引出并通到輻射測量儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1至8的裝置，其特征是，惰性氣體以高于5巴的壓力流入輻射通道(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1至9的測溫裝置的使用方式，其特征是，該裝置在較長時間間隔后與傳統(tǒng)的浸入式測溫結(jié)果進行比較并作校正。
專利摘要
本裝置通過高溫輻射的測量來精確確定轉(zhuǎn)爐中鋼熔體的溫度。通道的一端接有一輻射測量儀，另一端浸在鋼熔體中。通道的浸入端有一個小于1cm
文檔編號G01J5/00GK86103328SQ86103328
公開日1986年12月10日 申請日期1986年5月14日
發(fā)明者弗里茨·邁寧豪斯, 格哈特·米勒, 威廉·塔普, 赫爾曼·約瑟夫·科皮尼克 申請人:荷財鋼鐵公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan