專利名稱：鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及紅外光學(xué)測溫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到對高溫鋼水的紅外連續(xù)測溫直O(jiān)
背景技術(shù)：
近年來，在煉鋼工業(yè)中應(yīng)用了中間包鋼水紅外光學(xué)連續(xù)測溫技術(shù)，采用該項技術(shù) 可以連續(xù)顯示并自動記錄中間包鋼水溫度，便于對連鑄操作進(jìn)行及時調(diào)整和控制。紅外光 學(xué)測溫系統(tǒng)由測溫管、紅外信號采集傳輸裝置、以及信號處理和溫度顯示幾部分構(gòu)成。其中 測溫管是日常主要損耗件，約占紅外光學(xué)測溫系統(tǒng)使用成本的80 %以上。測溫管是一種一端封閉，一端開口的耐火材料管體，一般由A1203、C、Si構(gòu)成。 中國專禾Ij ZL200620165325. 6，中國專利 200720113118. 0，中國專利 200920143429. O 和 2009201^942. 8分別公開了各自的測溫管結(jié)構(gòu)(見圖1示)。在上述技術(shù)方案中，均使用 了單層管，降低了測溫管感知高溫鋼水溫度的時間，同時，各自采用不同的吹掃措施，對測 溫管的光學(xué)通道進(jìn)行吹掃凈化，減輕了高溫時測溫管材料自身產(chǎn)生的煙氣或揮發(fā)物對紅外 光學(xué)通道的污染，從而提高了紅外測溫的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。測溫管的測溫響應(yīng)速度主要取決于封閉端的厚度、材料的導(dǎo)熱系數(shù)和黑度，尤其 是底部的厚度、導(dǎo)熱系數(shù)和黑度。在上述各技術(shù)方案中，存在幾個共同的問題(1)測溫管 封閉的下端部均為半球狀薄壁結(jié)構(gòu)，加工困難。在高速旋轉(zhuǎn)加工過程中會發(fā)生震動或擺動， 易形成加工缺陷，很難保證測溫管端部球面薄壁厚度一致，造成測溫管性能波動。壁厚不一 致就會導(dǎo)致批量生產(chǎn)的測溫管性能不穩(wěn)定壁厚大測溫響應(yīng)速度慢，壁厚太薄使用壽命就 很低。( 在上述專利技術(shù)中，制造測溫管管體和下端部均是同一種鋁碳質(zhì)材料，沒有在下 端部溫度感知區(qū)域采用導(dǎo)熱系數(shù)更大的材料進(jìn)行復(fù)合制造，因此，限制了測溫響應(yīng)速度提 高。(3)由于測溫管一般是鋁碳質(zhì)的，易氧化，因此雖然表面噴涂了一層防氧化涂料，但是在 使用前隨中間包一起進(jìn)行高溫烘烤時，測溫管下部(封閉端)表層仍然會發(fā)生一定程度氧 化。測溫管下端部氧化不僅降低導(dǎo)熱率，降低測溫響應(yīng)速度，而且會影響使用壽命。
實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在問題，本實用新型提供一種鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外 測溫管，利用該測溫管可以提高測溫響應(yīng)速度、使用壽命和性能穩(wěn)定性，同時降低測溫管制 造成本和使用成本。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，包 括聯(lián)結(jié)件、吹掃管、測溫管管體，其特征在于，所述測溫管管體下端部開口 ；測溫管管體下端 部內(nèi)腔設(shè)置鑲嵌導(dǎo)熱片的凹槽，導(dǎo)熱片鑲嵌到所述的凹槽內(nèi)，并用高溫膠泥粘牢，形成所述 測溫管的封閉端和溫度感知區(qū)；所述測溫管管體下端部外表面套裝保護罩。本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述鑲嵌導(dǎo)熱片的凹槽為環(huán)形凹槽，所述導(dǎo)熱片為 圓臺形或圓柱形。[0008]本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)為，所述保護罩為薄壁金屬罩。本實用新型測溫管下端部開口，便于加工，減少廢品率。測溫管管體下端部內(nèi)腔鑲 嵌的導(dǎo)熱片是由高導(dǎo)熱、耐高溫、耐侵蝕材料制造的，導(dǎo)熱片經(jīng)過修磨加工，加工成厚度精 準(zhǔn)的圓臺狀或圓柱狀片體，將導(dǎo)熱片鑲嵌到測溫管管體下端部內(nèi)腔，形成紅外測溫管的溫 度感知區(qū)。保護罩為一個薄壁金屬罩，主要為了保護導(dǎo)熱片，以保證測溫管在使用前隨中間 包一起進(jìn)行高溫烘烤時導(dǎo)熱片不會氧化，從而保證測溫管具有高的測溫響應(yīng)速度和使用壽 命。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下效果(1)提高測溫管的測溫響應(yīng)速度，響應(yīng)時間彡％iin。(2)提高使用壽命，使用壽命彡30小時。(3)降低測溫管制造成本和使用成本，由于測溫管下端部開口，便于加工，減少廢 品率，可降低制造成本，該測溫管使用壽命長，可降低使用成本。
圖1 現(xiàn)有技術(shù)測溫管結(jié)構(gòu)示意圖圖2 本實用新型測溫管結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)的說明。如圖2所示，本實用新型提供了一種鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，包 括聯(lián)結(jié)件1、吹掃管2、測溫管管體3、導(dǎo)熱片4、保護罩5。聯(lián)結(jié)件1是一個兩端加工成一 定錐度的鋼管，其一端與測溫管管體3粘接在一起，另一端將與紅外測溫槍銜接。吹掃管2 為一耐高溫陶瓷管或石英玻璃管，直徑0 18 30，長度約為測溫管總長度的一半。吹掃管2 采用鑲嵌方式安裝在聯(lián)結(jié)件1上，并用粘接劑粘接。吹掃管2主要作用是將測溫管內(nèi)產(chǎn)生 的煙氣或揮發(fā)物吹掃出管體，以保持測溫光學(xué)通道的潔凈。測溫管管體3的截面是圓形的， 外徑100毫米，其材質(zhì)是一種鋁碳質(zhì)耐火管，其組分重量百分比為A120350 78% ;C 20 40% ；Si 1 5% ;A11 5%。以酚醛樹脂為結(jié)合劑，采用等靜壓成型。在管體上端適當(dāng) 位置預(yù)留2個直徑0 10 20貫通孔，用于排出煙氣和揮發(fā)物。測溫管管體下端部內(nèi)腔預(yù)留 鑲嵌導(dǎo)熱片4的凹槽。導(dǎo)熱片4是由高導(dǎo)熱、耐高溫、耐侵蝕材料制造的、可以是某些高導(dǎo) 熱高溫合金，高導(dǎo)熱碳化物，尤其是價格低廉的高石墨含量的鋁碳材料，例如C 30 60%、 Al20330 68%、Si 1 5%、A11 5%的鋁碳材料。導(dǎo)熱片經(jīng)過修磨加工，加工成厚度精 準(zhǔn)的圓臺狀或圓柱狀片體。將導(dǎo)熱片4鑲嵌到測溫管管體3的下端部內(nèi)腔，形成紅外測溫 管的溫度感知區(qū)。保護罩5為一個薄壁金屬罩，主要為了保護導(dǎo)熱片，以保證測溫管在使用 前隨中間包一起進(jìn)行高溫烘烤時導(dǎo)熱片不會氧化，從而保證測溫管具有高的測溫響應(yīng)速度 和使用壽命。保護罩5在測溫管插入鋼水投入使用后將會迅速熔化消逝。現(xiàn)有技術(shù)中測溫 管的響應(yīng)時間在5-10分鐘之間，壽命15-25小時。而本實用新型測溫管的響應(yīng)時間< 4分 鐘，使用壽命>30小時。
權(quán)利要求1.一種鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，包括聯(lián)結(jié)件、吹掃管、測溫管管體，其 特征在于，所述測溫管管體下端部開口 ；測溫管管體下端部內(nèi)腔設(shè)置鑲嵌導(dǎo)熱片的凹槽，導(dǎo) 熱片鑲嵌到所述的凹槽內(nèi)，并用高溫膠泥粘牢，形成所述測溫管的封閉端和溫度感知區(qū)；所 述測溫管管體下端部外表面套裝保護罩 。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，其特征在于，所述鑲 嵌導(dǎo)熱片的凹槽為環(huán)形凹槽，所述導(dǎo)熱片為圓臺形或圓柱形。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，其特征在于，所述保 護罩為薄壁金屬罩。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼水連續(xù)測溫用鑲嵌式復(fù)合紅外測溫管，包括聯(lián)結(jié)件、吹掃管、測溫管管體，其特征在于，所述測溫管管體下端部開口；測溫管管體下端部內(nèi)腔設(shè)置鑲嵌導(dǎo)熱片的凹槽，導(dǎo)熱片鑲嵌到所述的凹槽內(nèi)，并用高溫膠泥粘牢，形成所述測溫管的封閉端和溫度感知區(qū)；所述測溫管管體下端部外表面套裝保護罩。該測溫管測溫響應(yīng)時間≤4min、使用壽命≥30小時。
文檔編號G01J5/04GK201837463SQ201020517050
公開日2011年5月18日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者刁常軍, 張麗麗, 陳廣言, 魏云峰, 齊書祥 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司