[发明专利]一种真空精炼顶枪及其系统和测温方法

说明书

技术领域

本发明属于冶炼设备技术领域，具体涉及一种钢水真空精炼顶枪及其系统和测温方法。

背景技术

目前的真空精炼顶枪具有吹氧、喷吹燃气加热等功能，不具有对钢水和耐材在线测温功能。公知的钢水的测温方法为由操作工手持测温枪或用自动测温枪，将常规测温探头插入到钢水中进行测温，每次测温操作必须更换和消耗测温探头，增加生产成本，工作强度大。

公知的对耐材的测温通常采用热电偶或手持红外测温枪来测温，热电偶只能设置在真空槽侧壁，无法测出更关键的真空槽底部耐材温度；手持红外测温枪的测温方式可以检测与真空槽底部耐材温度接近的浸渍管内壁耐材温度，但无法做到连续测温，而且必须站在真空槽的正下方操作，有一定危险性。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种成本低廉、结构简单且能够连续测温的真空精炼顶枪及其系统，在保留顶枪常规功能情况下，提供测温方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种真空精炼顶枪，包括枪体，所述枪体内部设置有与枪体等长的轴向通道，在所述枪体的尾端设置有测温仪。

进一步，所述的测温仪为双色红外测温仪。

进一步，所述双色红外测温仪的探头设置在所述轴向通道的尾部。

进一步，所述的轴向通道为氧气通道或喷粉管通道。

一种真空精炼顶枪测温系统，包括真空精炼顶枪、顶枪升降装置、信号传递装置、PLC盘和HMI；所述的真空精炼顶枪为前述任一真空精炼顶枪；所述枪体安装在所述顶枪升降装置上，能够在所述顶枪升降装置的驱动沿所述枪体的轴向上下升降；所述测温仪与信号传递装置连接，所述信号传递装置与PLC盘连接，所述信号传递装置用于将所述测温仪测得的红外信号转换成电信号并传递给PLC盘；所述PLC盘与HMI连接，所述PLC盘用于将接收到的电信号转换成温度值并传输给所述HMI，所述HMI用于输出该温度值。

进一步，所述的信号传递装置包括依次连接的接线盒、电缆、控制箱和信号转换盘，所述的接线盒的输入端与所述测温仪连接，所述信号转换盘的输出端与所述的PLC盘连接。

一种基于真空精炼顶枪测温系统的测温方法，所述真空精炼顶枪测温系统为上述真空精炼顶枪测温系统，包括以下步骤：

1)顶枪升降装置驱动所述枪体下降，使枪体的头端依次进入热弯管和真空槽中，悬停于待机位。

2)升起钢包，使浸渍管插入到钢水中，使钢水在真空槽的真空负压作用下经过浸渍管进入到真空槽，启动测温仪对钢水进行在线连续测温；所述钢水放出的红外线通过轴向通道被所述测温仪接收检测，形成红外信号。

3)所述红外信号经过信号传递装置转化为电信号传递给所述PLC盘，所述PLC盘将电信号转换成温度值，在所述HMI上输出。

进一步，还包括步骤4)：真空处理完毕后，真空槽内恢复到常压状态，钢包下降，钢水通过浸渍管回到钢包中，露出真空槽底部耐材，此时真空精炼顶枪连续在线监测真空槽底部耐材的温度。

与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、可利用顶枪在真空处理期间对钢水进行在线连续测温，掌握钢水的实时温度和温度变化趋势。也可在处理间隙对真空槽底部耐材进行在线连续测温，掌握耐材的实时温度和温度变化趋势。

2、用双色红外测温仪(也称比色红外测温仪)代替原顶枪火焰检测器，通过检测顶枪喷吹燃气燃烧的火焰温度来判断顶枪燃烧是否正常，可同时实现连续测温和火焰检测这2个功能。

3、在顶枪枪体上可以不用留出测温仪的专用安装孔和检测通道，直接利用火焰检测器安装孔和检测通道即可，结构简单，便于使用和加工。

附图说明

图1为本发明的真空精炼顶枪的结构示意图；

图2为本发明的真空精炼顶枪测温系统的结构示意图；

图3为本发明的测温方法的工艺示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种真空精炼顶枪，包括枪体2，所述枪体内部有与枪体等长的轴向通道4，所述轴向通道的尾部用于与喷吹管道或供气管道连通；其特征在于，在所述枪体的尾端设置有测温仪3，并由保护气管路1对测温仪3进行吹扫冷却保护，在RH，VOD等使用顶枪的钢水真空精炼装置上使用。可以在真空处理期间对钢水进行连续测温，也可以在处理间隙对真空槽或真空罐底部耐材进行连续测温。

作为优化，所述的测温仪3为双色红外测温仪，测得的温度精度高，不会随物体表面的状态的不同而变化。