[发明专利]用于高温熔融金属连续测温与控制钢流大小的新型装置

说明书

本发明涉及一种用于高温熔融金属连续测温与控制钢流大小的新型装置，包括两端均开口的控流水口装置，内腔为中空结构的塞棒本体，空腔内插入有测温热电偶，塞棒本体下端固定连接有感温元件，感温元件一端开口，一端封闭，开口端与塞棒本体固定连接形成内部连通，塞棒本体另一端与连接螺杆锥面配合，并与预埋连接螺母进行螺纹连接固定，感温元件与塞棒本体之间填充有过渡层，测温热电偶下端位于感温元件内部。塞棒本体头部弧面与水口装置实时调控配合控制钢流大小，同时感温元件感知周围钢水的温度，经过热电偶转换成电信号，经过信号连接接头装置与信号传输装置,在温度处理与显示仪表获得熔融金属的温度值。

技术领域

本发明涉及一种测温装置，特别是一种用于高温熔融金属连续测温与控制钢流大小的新型装置，属于测量领域。

背景技术

在冶金生产过程中,温度参数对冶金工艺控制及其重要，温度控制不好，直接造成钢水质量下降以及能耗增加。目前在连铸中间包工序，实现连续测温的方式有两种，一种是基于热电偶加保护套管的方式，另一种是基于非接触测量采用保护套管加测温探头的方式；这两种方式都需要一套单独的测温装置，并且不能与熔融金属控流装置相兼容，造成资源浪费，现场使用过程复杂，并且测温还存在严重的滞后性。

中国专利CN1333455A公开了一种钢水连续测温的测温管，用在连铸中间包内的钢水温度连续测量。该测温管的主要结构耐火材料组成，其测温信号来自内管底部发出的辐射能。其传导途径先经过25-40mm厚的外管，外管与内管之间的缝隙以及壁厚为3mm的内管，其反应速度较慢，存在较大的热滞性，并且使用中需要内管具有较高的热震性与耐高温性能，容易炸裂，影响产品的使用；中国公开专利200720013908.1、200920143429.0、201120053767.2、20072011415.4等专利采用两端开口的内管与一端开口一端封闭的外保护管，将外管的底端作为感温元件，整个外保护管为同一种材质，并且底端较厚，热响应时间与中国专利CN1333455A相比，有所提升，但还需要一定的热响应时间，并且这种类型的传感器存在的不足就是测温装置在多尘的冶金现场使用一段时间后镜片落灰，容易造成测温系统误差加大，因而带来测量准确性的问题。

中国专利201720781688.0公开了一种熔融金属温度的温度测量装置，其采用辐射测温的方法，实现钢水控流与测温的功能，并给出了复合传感器的壁厚以及与外露长度的长径比。复合传感器的壁厚范围为1~10mm，最佳长径比为1~20。该专利的技术不足之处在于：根据实际的现场结构，连铸方坯中间包水口内径较小，而采用辐射测温方式由于测温光路较长，复合传感器的内孔直径尺寸要求较大，在满足黑体空腔长径比的前提下，带来感温元件外径大与伸入水口内部的长度过长，从而在使用中容易导致水口的通钢量下降，影响正常正产；并且在安装以及控流过程中容易断裂，会造成极其严重的事故，此专利技术的推广受到极大的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高温熔融金属连续测温与控制钢流大小的新型装置，将熔融金属控流与熔融金属测温合为一体，省掉了专用的测温装置，增加了产品的附加值，降低了使用成本。其次通过复合特殊的感温元件，提高传感器的响应速度与测温准确性，具有实际的推广意义。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：用于高温熔融金属连续测温与控制钢流大小的新型装置，两端均开口的控流水口装置，内腔为中空结构的塞棒本体，空腔内插入有测温热电偶，塞棒本体下端固定连接有温度感应元件，塞棒本体两端开口，感温元件一端开口，一端封闭，开口端与塞棒本体固定连接形成内部连通，塞棒本体另一端与连接螺杆锥面配合，并通过螺纹连接固定，感温元件与塞棒本体之间填充有过渡层，测温热电偶下端位于感温元件内部。塞棒本体头部弧面与水口装置实时调控配合控制钢流大小，同时感温元件感知周围钢水的温度，经过热电偶转换成电信号，经过信号连接接头装置与信号传输装置,在温度处理与显示仪表获得熔融金属的温度值。

所述的感温元件露出塞棒本体头部的长度L1与感温元件的内径D1的比值L1/D1=0.5~0.9999，其露出长度L1=5~30mm。