專利名稱：一種aod爐的紅外測(cè)溫槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種AOD爐的紅外測(cè)溫槍，特別涉及一種AOD爐精煉中低碳鉻鐵 合金生產(chǎn)過(guò)程中在線測(cè)量鐵水溫度的紅外測(cè)溫槍。
背景技術(shù)：
溫度是冶金生產(chǎn)中最重要的參數(shù)之一，為了更好的控制化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度，混 合物成分以及對(duì)反應(yīng)終點(diǎn)進(jìn)行預(yù)報(bào)，有必要對(duì)溫度實(shí)施在線檢測(cè)。首先，溫度是制定生產(chǎn)工 藝的目標(biāo)參數(shù)，一個(gè)合理的工藝過(guò)程對(duì)鐵合金的產(chǎn)量和品質(zhì)至關(guān)重要，操作中經(jīng)常是根據(jù) 主要元素(一般是碳)的含量要求，計(jì)算出所需的熱量，再輔助以噴吹工藝，確定出不同階 段的溫度典型值，作為生產(chǎn)中的參考。所以實(shí)現(xiàn)鐵水溫度的在線檢測(cè)，就可以方便地了解鐵 水的精煉過(guò)程；其次，溫度控制是鐵合金生產(chǎn)中的主要控制手段。起吹時(shí)一般要求鐵水溫度大于 1550°C，最好提高到1600°C -1650°C，這樣可以為高溫下氬氧混吹反應(yīng)創(chuàng)造有利條件，由于 鐵水中各種元素含量的改變與溫度密切相關(guān)，終點(diǎn)控制一般也是通過(guò)工藝中制定的吹煉溫 度和碳的終點(diǎn)含量實(shí)現(xiàn)的。此外，溫度的變化曲線顯著的影響反應(yīng)速度，精煉過(guò)程一般維持在60 90分鐘， 是一個(gè)快速的反應(yīng)過(guò)程。若不實(shí)時(shí)掌握溫度的變化，很可能發(fā)生過(guò)吹。同時(shí)氬氧精煉鐵合 金的生產(chǎn)中一般不提供其它熱源，鐵水僅依靠元素氧化的放熱反應(yīng)進(jìn)行升溫，但是鐵水氧 化時(shí)會(huì)放出大量的熱量，如果不及時(shí)添加還原劑進(jìn)行降溫，就有可能發(fā)生鐵水的噴濺，影響 反應(yīng)的正常進(jìn)行。所以需要對(duì)鐵水溫度做精確的在線測(cè)量。最后，溫度也是影響精煉成本的一個(gè)重要因素。氬氧精煉屬于高溫反應(yīng)，反應(yīng)中溫 度不能過(guò)低，否則將給還原及扒渣操作帶來(lái)影響，同時(shí)使生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，降低鐵合金的品質(zhì) 和產(chǎn)量。但反應(yīng)中的鐵水溫度也不易過(guò)高，否則對(duì)耐火材料的侵蝕嚴(yán)重，極大地降低AOD爐 的壽命。生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)鐵水溫度超過(guò)1730°C后，AOD爐的壽命將顯著降低。升溫迅速，高溫與封閉，以及由此導(dǎo)致的高成本，是國(guó)內(nèi)外AOD爐溫檢測(cè)方面面臨 的主要難題。AOD爐具有封閉的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中其內(nèi)部要發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，爐內(nèi)熔體在幾十分鐘內(nèi) 一般會(huì)有幾百度的溫升，反應(yīng)的最高溫度可達(dá)近1800度，以上因素都給測(cè)溫帶來(lái)很大困難，特 別是溫度的在線檢測(cè)。目前，大多鐵合金廠家采用熱電偶測(cè)溫，對(duì)于溫度變化緩慢的過(guò)程，溫度 測(cè)量準(zhǔn)確；對(duì)于快速升溫過(guò)程，測(cè)溫具有一定的滯后性。熱電偶測(cè)溫需要傳感器具有較高的熔 點(diǎn)，所以傳感器的壽命一般較短，成本較高。由于熱電偶只能對(duì)溫度做間歇式的測(cè)量，所以測(cè)溫 時(shí)操作人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)過(guò)程控制影響很大。熱電偶的材料一般選擇熔點(diǎn)較高的鉬銠熱電偶，我國(guó) 是一個(gè)鉬銠稀缺的國(guó)家，所以這種測(cè)量方法會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)，亟待改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決熱電偶測(cè)溫不連續(xù)、不適合快速升溫過(guò)程測(cè)量的問(wèn)題，而提供一種AOD爐的紅外測(cè)溫槍，該測(cè)溫槍能滿足AOD爐冶煉過(guò)程中對(duì)高溫鐵水的在線測(cè)量。本實(shí)用新型是借助AOD爐底槍供氣管路作為紅外光路檢測(cè)信號(hào)通道設(shè)計(jì)的一種 紅外測(cè)溫槍。本實(shí)用新型是由槍體管、套管、耐高溫光纖、測(cè)溫探頭和濾光片組成，套管穿套在 槍體管中，套管的上段外露，測(cè)溫探頭設(shè)置在套管中，測(cè)溫探頭與耐高溫光纖信號(hào)連接，耐 高溫光纖從套管的頭端引出，測(cè)溫探頭頭端的套管中設(shè)置濾光片，套管的頭端設(shè)置有氣體 密封蓋，套管的上段外壁分別開(kāi)設(shè)有氧氣入口和氬氣或氮?dú)馊肟?，套管的?nèi)孔為混合氣通 道，槍體管的頭端設(shè)置有密封蓋，槍體管的外壁開(kāi)設(shè)有冷卻氣入口，套管外壁與槍體管內(nèi)壁 之間為冷卻氣通道。所述的測(cè)溫探頭為光學(xué)鏡頭。本實(shí)用新型的工作原理是本實(shí)用新型是借助AOD爐底槍供氣管路作為紅外光路檢測(cè)信號(hào)通道設(shè)計(jì)的一種 紅外測(cè)溫槍，鐵水發(fā)出的紅外線通過(guò)濾光片由測(cè)溫探頭接收，紅外信號(hào)通過(guò)耐高溫光纖傳 導(dǎo)出去，紅外信號(hào)再通過(guò)外設(shè)的光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路傳送給運(yùn)算處理電 路，運(yùn)算電路計(jì)算出鐵水溫度數(shù)值送給溫度顯示儀進(jìn)行溫度顯示。本實(shí)用新型的有益效果是1、采用AOD爐底腔供氣管道作為紅外光路通道，實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的鐵水溫度在 線測(cè)量。2、響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)測(cè)量精度高、測(cè)溫槍的使用壽命高。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施例，該實(shí)施例是由槍體管9、套管13、耐高溫 光纖1、測(cè)溫探頭10和濾光片11組成，套管13穿套在槍體管9中，套管13的上段外露，測(cè) 溫探頭10設(shè)置在套管13中，測(cè)溫探頭10與耐高溫光纖1信號(hào)連接，耐高溫光纖1從套管 13的頭端引出，測(cè)溫探頭10頭端的套管13中設(shè)置濾光片11，套管13的頭端設(shè)置有氣體密 封蓋6，套管13的上段外壁分別開(kāi)設(shè)有氧氣入口 2和氬氣或氮?dú)馊肟?7，套管13的內(nèi)孔為 混合氣通道3，槍體管9的頭端設(shè)置有密封蓋8，槍體管9的外壁開(kāi)設(shè)有冷卻氣入口 4，套管 13外壁與槍體管9內(nèi)壁之間為冷卻氣通道5。所述的測(cè)溫探頭10為光學(xué)鏡頭。本實(shí)施例的工作原理是本實(shí)用新型是借助AOD爐底槍供氣管路作為紅外光路檢測(cè)信號(hào)通道設(shè)計(jì)的一種 紅外測(cè)溫槍，鐵水發(fā)出的紅外線12通過(guò)濾光片11由測(cè)溫探頭10接收，紅外信號(hào)再通過(guò)耐 高溫光纖1傳導(dǎo)出去，紅外信號(hào)再通過(guò)外設(shè)的光電轉(zhuǎn)換電路、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路傳送 給運(yùn)算處理電路，運(yùn)算電路計(jì)算出鐵水溫度數(shù)值送給溫度顯示儀進(jìn)行溫度顯示。
權(quán)利要求一種AOD爐的紅外測(cè)溫槍，其特征在于是由槍體管、套管、耐高溫光纖、測(cè)溫探頭和濾光片組成，套管穿套在槍體管中，套管的上段外露，測(cè)溫探頭設(shè)置在套管中，測(cè)溫探頭與耐高溫光纖信號(hào)連接，耐高溫光纖從套管的頭端引出，測(cè)溫探頭頭端的套管中設(shè)置濾光片，套管的頭端設(shè)置有氣體密封蓋，套管的上段外壁分別開(kāi)設(shè)有氧氣入口和氬氣或氮?dú)馊肟?，套管的?nèi)孔為混合氣通道，槍體管的頭端設(shè)置有密封蓋，槍體管的外壁開(kāi)設(shè)有冷卻氣入口，套管外壁與槍體管內(nèi)壁之間為冷卻氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AOD爐的紅外測(cè)溫槍，其特征在于所述的測(cè)溫探頭為 光學(xué)鏡頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種AOD爐的紅外測(cè)溫槍，其是由槍體管、套管、耐高溫光纖、測(cè)溫探頭和濾光片組成，套管穿套在槍體管中，套管的上段外露，測(cè)溫探頭設(shè)置在套管中，測(cè)溫探頭與耐高溫光纖信號(hào)連接，耐高溫光纖從套管的頭端引出，測(cè)溫探頭頭端的套管中設(shè)置濾光片，套管的頭端設(shè)置有氣體密封蓋，套管的上段外壁分別開(kāi)設(shè)有氧氣入口和氬氣或氮?dú)馊肟?，套管的?nèi)孔為混合氣通道，槍體管的頭端設(shè)置有密封蓋，槍體管的外壁開(kāi)設(shè)有冷卻氣入口，套管外壁與槍體管內(nèi)壁之間為冷卻氣通道；本實(shí)用新型采用底腔供氣管道作為紅外光路通道，實(shí)現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的鐵水溫度在線測(cè)量；響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)測(cè)量精度高、測(cè)溫槍的使用壽命高。
文檔編號(hào)G01J5/10GK201653555SQ201020173469
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者尤文, 韓順杰, 馬海濤 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)