專利名稱：利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及罩式爐退火過程鋼卷冷熱點溫度在線測量領(lǐng)域，尤其涉及一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置。
背景技術(shù)：
罩式爐退火的質(zhì)量和產(chǎn)量直接受到鋼卷退火工藝的決定和影響，其決定性的因素包括鋼卷退火加熱速度、保溫溫度、保溫時間和冷卻制度。而目前對于罩式爐退火過程而言，是通過罩式爐二級核心數(shù)學(xué)模型軟件技術(shù)進行退火過程的控制調(diào)節(jié)，通過爐臺測溫?zé)犭娕己图訜嵴譄犭娕歼M行退火過程控制的間接反饋。此種生產(chǎn)運行方式，一方面受到罩式爐二級核心數(shù)學(xué)模型準確性的影響，另一方面，由于測試儀表維護等方面不到位，會導(dǎo)致測溫?zé)犭娕即嬖谄?，進而影響退火鋼卷的質(zhì)量和產(chǎn)量。對于罩式爐退火過程中鋼卷溫度的測量方面，目前的裝置和方法一方面需要在爐臺設(shè)置專一的測試孔，另一方面缺乏對插條的優(yōu)化創(chuàng)新，導(dǎo)致測試裝置和方法的適用性受限，且影響測試鋼卷的質(zhì)量(由于表面質(zhì)量問題只能降級或作為廢品)，造成相應(yīng)的經(jīng)濟損失。目前在常規(guī)沒有預(yù)留測試孔的爐臺上還沒有一套可行的裝置和測試方法進行鋼卷溫度的在線測試跟蹤，進而實現(xiàn)罩式爐退火模型優(yōu)化、罩式爐退火質(zhì)量問題診斷、罩式爐新產(chǎn)品及性能提升開發(fā)等功能。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中缺少有效的鋼卷溫度在線測試方法的缺陷，提供一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置和方法。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，包括至少一個邊部插條、至少一個芯部插條、至少一個鋼卷熱點測溫?zé)犭娕肌⒅辽僖粋€鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?、爐臺測溫?zé)犭娕?、多條熱電偶補償導(dǎo)線、撓性熱電偶端子接管和無紙記錄儀；其中，所述撓性熱電偶端子接管安裝于爐臺排污口，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕己退鲣摼砝潼c測溫?zé)犭娕加伤鰮闲詿犭娕级俗咏庸艽┲翣t臺底部，并分別通過熱電偶補償導(dǎo)線與所述無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接；所述爐臺測溫?zé)犭娕即┻^所述撓性熱電偶端子接管，并通過熱電偶補償導(dǎo)線與所述無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接；所述邊部插條上設(shè)有用于插接所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕疾宀郏凰鲂静坎鍡l上設(shè)有用于插接所述鋼卷冷點測溫?zé)犭娕疾宀?。本實用新型所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置中，所述撓性熱電偶端子接管的端部設(shè)有法蘭蓋，該法蘭蓋上設(shè)有多個熱電偶通道，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、所述鋼卷冷點測溫?zé)犭娕家约八鰻t臺測溫?zé)犭娕季伤鰺犭娕纪ǖ来┲翣t臺底部。本實用新型所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置中，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、所述鋼卷冷點測溫?zé)犭娕家约八鰻t臺測溫?zé)犭娕忌暇ㄟ^卡套式接口與所述撓性熱電偶端子接管密封連接。本實用新型所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置中，所述爐臺測溫?zé)犭娕寂c所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕己退鲣摼砝潼c測溫?zé)犭娕祭壴谝黄?。本實用新型所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置中，所述邊部插條和芯部插條的厚度由邊緣至插條內(nèi)逐步增加。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是:提供一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的方法，該方法基于上文所述的裝置，包括以下步驟:根據(jù)爐臺堆垛測試鋼卷數(shù)量計算鋼卷熱點測溫?zé)犭娕嫉母鶖?shù)；將多根鋼卷熱點測溫?zé)犭娕季种粮鱾€爐臺排污口，通過安裝于爐臺排污口撓性熱電偶端子接管穿至爐臺底部，并與無紙記錄儀的數(shù)據(jù)通道進行對應(yīng)連接；根據(jù)車間工序情況，選擇相應(yīng)工序環(huán)節(jié)進行待測試堆垛鋼卷的開卷，并在卷取過程中將芯部插條和邊部插條插入鋼卷；根據(jù)爐臺退火堆垛計劃情況，對固定有芯部插條和邊部插條的待測試鋼卷進行吊裝，從下向上逐層堆垛鋼卷，每堆垛一層鋼卷，按照各鋼卷冷點和熱點的位置，在芯部插條和邊部插條各自的插槽內(nèi)插入熱電偶；在完成測試鋼卷堆垛和熱電偶插接后，通過無紙記錄儀查看熱電偶測試顯示結(jié)果;若顯示結(jié)果正常，則按照罩式爐退火生產(chǎn)規(guī)程進行氣密測試；通過氣密測試后，啟動無紙記錄儀開始采集數(shù)據(jù)；待退火完成后，停止無紙記錄儀的數(shù)據(jù)采集，并通過采集卡導(dǎo)入計算機，對所采集數(shù)據(jù)進行處理，獲得罩式爐內(nèi)帶鋼鋼卷冷、熱點及爐內(nèi)氣氛的動態(tài)溫升曲線。本實用新型所述的方法中，在將芯部插條和邊部插條插入鋼卷時，具體使芯部插條和邊部插條的外側(cè)面朝向鋼卷的外法線。本實用新型所述的方法中，在吊裝待測試鋼卷過程中，控制夾鉗的夾取位置，避免夾鉗與插條接觸而使插條端部變形。本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實用新型在未預(yù)留專用測試孔的爐臺上可實現(xiàn)罩式爐退火過程鋼卷冷熱點溫度及爐臺氣氛溫度的在線測量，無需對爐臺做改動，適合大范圍進行推廣；通過設(shè)置的爐臺測溫?zé)犭娕伎梢詫ΜF(xiàn)場爐臺測溫?zé)犭娕歼M行準確性檢驗，進而可以為罩式爐測量儀表維護、罩式爐退火鋼卷表面質(zhì)量缺陷(黑斑、黑帶和氧化色等)測試分析提供重要的數(shù)據(jù)支持；通過熱電偶對鋼卷四周溫度變化的直接測量，可以進行爐臺退火沿帶鋼周向傳熱的一致性測試，進而為加熱罩燃燒器的優(yōu)化控制提供支撐；采用的插條形式可以有效減輕插條接觸處帶鋼的表面質(zhì)量，相比常規(guī)插條所造成的折痕缺陷而言，明顯提高了成材率。以0.5-1.2mm厚度鋼卷為例，將避免插條位置內(nèi)、外側(cè)各約3層帶鋼折痕產(chǎn)生；對于外徑1800mm、寬度1250mm的鋼卷，節(jié)約鋼材重量約223kg，即提高成材率達到1.02%。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:圖1是本實用新型實施例利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A方向的剖視圖；圖3是圖1中B-B方向的剖視圖。圖中:1-邊部插條，2-芯部插條，3-鋼卷熱點測溫?zé)犭娕迹?-鋼卷冷點測溫?zé)犭娕迹?-爐臺測溫?zé)犭娕迹?-熱電偶補償導(dǎo)線，7-撓性熱電偶端子接管，8-無紙記錄儀，9-爐臺排污□。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型實施例利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，包括邊部插條1、芯部插條2、鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?、爐臺測溫?zé)犭娕?、多條熱電偶補償導(dǎo)線6、撓性熱電偶端子接管7和無紙記錄儀8 ;每測量一卷鋼卷至少需要一個邊部插條1、一個芯部插條2、一個鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和一個鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?。具體數(shù)量根據(jù)待測鋼卷的個數(shù)確定。撓性熱電偶端子接管7安裝于爐臺排污口 9，鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?的一端由撓性熱電偶端子接管7密封穿至爐臺底部，并分別通過熱電偶補償導(dǎo)線6與無紙記錄儀8的數(shù)據(jù)記錄通道連接；爐臺測溫?zé)犭娕?穿過撓性熱電偶端子接管7，并通過熱電偶補償導(dǎo)線6與無紙記錄儀8的數(shù)據(jù)記錄通道連接；設(shè)置的爐臺測溫?zé)犭娕?可以對現(xiàn)場爐臺測溫?zé)犭娕歼M行準確性檢驗，進而可以為罩式爐測量儀表維護、罩式爐退火鋼卷表面質(zhì)量缺陷(黑斑、黑帶和氧化色等)測試分析提供重要的數(shù)據(jù)支持。本實用新型實施例中的無紙記錄儀8分十二個數(shù)據(jù)通道，通過熱電偶補償導(dǎo)線與熱電偶銜接。具體包括一路連接爐臺測溫?zé)犭娕?，一路連接底部堆垛鋼卷測溫?zé)犭娕?SP鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?)，其余為十路連接鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?。如測試堆垛為3卷鋼卷，則沿用其中6路連接鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?，如測試堆垛為5卷鋼卷，則沿用其中十路連接鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?。本實用新型實施例中，爐臺排污口對稱性分布于罩式爐爐臺四周，可將十二路熱電偶根據(jù)測試位置和長度合理分配通過四個排污口連接至無紙記錄儀。測溫?zé)犭娕几鶕?jù)測點的位置和熱電偶所經(jīng)過的通道確定長度和偶絲直徑。邊部插條I上設(shè)有插槽，用于插接鋼卷熱點測溫?zé)犭娕? ；芯部插條2上也設(shè)有插槽，用于插接鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?。采用的插條形式可以有效減輕插條接觸處帶鋼的表面質(zhì)量，相比常規(guī)插條所造成的折痕缺陷而言，明顯提高了成材率。以0.5-1.2_厚度鋼卷為例，將避免插條位置內(nèi)、夕卜側(cè)各約3層帶鋼折痕產(chǎn)生；對于外徑1800mm、寬度1250mm的鋼卷，節(jié)約鋼材重量約223kg，即提高成材率達到1.02%。其中，對于鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?根據(jù)鋼卷堆垛數(shù)量進行相應(yīng)數(shù)量的配置。考慮到爐臺排污口 9布置在爐臺的四周，根據(jù)是否測試沿鋼卷周向傳熱一致性的需求進行相應(yīng)熱電偶的增設(shè)。在本實用新型的一個較佳實施例中，邊部插條I或芯部插條2按照各鋼卷結(jié)構(gòu)尺寸進行插條尺寸的設(shè)計，并且對于插條的四周邊緣進行打磨，使插條的厚度由邊緣至插條內(nèi)邊逐步增加。在本實用新型的一個實施例中，撓性熱電偶端子接管7的端部設(shè)有法蘭蓋，該法蘭蓋上設(shè)有多個熱電偶通道，以便與測溫?zé)犭娕歼B接并密封，防止爐內(nèi)氣氛外泄。鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?以及爐臺測溫?zé)犭娕?均由熱電偶通道穿至爐臺底部。在本實用新型的一個較佳實施例中，鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?以及爐臺測溫?zé)犭娕?上均通過卡套式接口與撓性熱電偶端子接管7密封連接，卡套式接口的設(shè)計便于安裝與密封。爐臺測溫?zé)犭娕?與鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?在爐臺底部
擁綁在一起。本實用新型實施例利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的方法，該方法基于上述實施例的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，包括以下步驟:利用罩式爐爐臺排污口布置測量裝置線路及儀表:首先根據(jù)爐臺堆垛測試鋼卷數(shù)量計算鋼卷熱點測溫?zé)犭娕嫉母鶖?shù)，每測量一卷鋼卷至少需要一個鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和一個鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?。并根據(jù)堆垛鋼卷的結(jié)構(gòu)尺寸選擇合適的熱電偶長度，然后將多根鋼卷熱點測溫?zé)犭娕季种粮鱾€爐臺排污口，通過安裝于爐臺排污口撓性熱電偶端子接管穿至爐臺底部，并與無紙記錄儀的數(shù)據(jù)通道進行對應(yīng)連接；插條布置與鋼卷吊裝:首先，根據(jù)車間工序情況，選擇相應(yīng)工序環(huán)節(jié)進行待測試堆垛鋼卷的開卷，并在卷取過程中將芯部插條和邊部插條插入鋼卷；其次，根據(jù)爐臺退火堆垛計劃情況，對固定有芯部插條和邊部插條的待測試鋼卷進行吊裝，用吊車將鋼卷吊出并放置在鋼卷庫空間，在吊裝待測試鋼卷過程中，控制夾鉗的夾取位置，避免夾鉗與插條接觸而使插條端部變形。在本實用新型的一個實施例中，在插入插條之前，需要根據(jù)擬要測試爐臺堆垛鋼卷結(jié)構(gòu)尺寸進行相應(yīng)插條的制作，并在帶鋼卷取過程中，按照對應(yīng)的尺寸編號，將芯部插條2和邊部插條I插入鋼卷相應(yīng)的位置和深度，并使芯部插條2和邊部插條I的外側(cè)面朝向鋼卷的外法線。具體將芯部插條2插入鋼卷深度的二分之一處。例如若鋼卷寬度為1600mm，則芯部插條2插入鋼卷的深度為800mm ;將邊部插條I插入鋼卷的角點處，具體插入的深度是離鋼卷外邊緣25mm,離鋼卷頂部邊緣64_處。爐臺堆垛及熱電偶插接:從下向上逐層堆垛鋼卷，每堆垛一層鋼卷，按照各鋼卷冷點和熱點的位置，在芯部插條2和邊部插條I各自的插槽內(nèi)插入熱電偶；本實用新型的一個實施例中，還可將專門測試爐溫的爐臺測溫?zé)犭娕?與爐臺底部熱電偶(包括鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?和鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?)進行捆綁；通過鋼卷四周溫度變化的直接測量，可以進行爐臺退火沿帶鋼周向傳熱的一致性測試，進而為加熱罩燃燒器的優(yōu)化控制提供支撐。退火操作及退火過程溫度在線跟蹤:在完成測試鋼卷堆垛和熱電偶插接后，通過無紙記錄儀8進行測試結(jié)果有效性的初步檢驗，具體為查看熱電偶測試顯示結(jié)果；若顯示結(jié)果正常，則按照罩式爐退火生產(chǎn)規(guī)程進行氣密測試；通過氣密測試后，啟動無紙記錄儀開始采集數(shù)據(jù)；待退火完成后，停止無紙記錄儀的數(shù)據(jù)采集，并通過采集卡導(dǎo)入計算機，對所采集數(shù)據(jù)進行處理，獲得罩式爐內(nèi)帶鋼鋼卷冷、熱點及爐內(nèi)氣氛的動態(tài)溫升曲線。本實用新型實施例首次在未預(yù)留專用測試孔的爐臺，實現(xiàn)罩式爐退火過程鋼卷冷熱點溫度及爐臺氣氛溫度的在線測量，無需對爐臺做改動，適合大范圍進行推廣。通過本實用新型實施例的裝置和方法，能夠為罩式爐工程FAT測試及功能考核、罩式爐數(shù)學(xué)模型軟件技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化、產(chǎn)品性能提升和新產(chǎn)品開發(fā)提供實驗和可靠數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，其特征在于，包括至少一個邊部插條、至少一個芯部插條、至少一個鋼卷熱點測溫?zé)犭娕肌⒅辽僖粋€鋼卷冷點測溫?zé)犭娕?、爐臺測溫?zé)犭娕肌⒍鄺l熱電偶補償導(dǎo)線、撓性熱電偶端子接管和無紙記錄儀；其中: 所述撓性熱電偶端子接管安裝于爐臺排污口，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕己弯摼砝潼c測溫?zé)犭娕加伤鰮闲詿犭娕级俗咏庸艽┲翣t臺底部，并分別通過熱電偶補償導(dǎo)線與所述無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接； 所述爐臺測溫?zé)犭娕即┻^所述撓性熱電偶端子接管，并通過熱電偶補償導(dǎo)線與所述無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接； 所述邊部插條上設(shè)有用于插接所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕嫉牟宀郏? 所述芯部插條上設(shè)有用于插接所述鋼卷冷點測溫?zé)犭娕嫉牟宀邸?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，其特征在于，所述撓性熱電偶端子接管的端部設(shè)有法蘭蓋，該法蘭蓋上設(shè)有多個熱電偶通道，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕肌⑺鲣摼砝潼c測溫?zé)犭娕家约八鰻t臺測溫?zé)犭娕季伤鰺犭娕纪ǖ来┲翣t臺底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，其特征在于，所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕?、所述鋼卷冷點測溫?zé)犭娕家约八鰻t臺測溫?zé)犭娕忌暇ㄟ^卡套式接口與所述撓性熱電偶端子接管密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，其特征在于，所述爐臺測溫?zé)犭娕寂c所述鋼卷熱點測溫?zé)犭娕己退鲣摼砝潼c測溫?zé)犭娕祭壴谝黄稹?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，其特征在于，所述邊部插條和芯部插條的厚度由邊緣至插條內(nèi)逐步增加。
專利摘要本實用新型公開了一種利用罩式爐爐臺排污口測量鋼卷冷熱點溫度的裝置，裝置中的撓性熱電偶端子接管安裝于爐臺排污口，鋼卷熱點測溫?zé)犭娕己弯摼砝潼c測溫?zé)犭娕加蓳闲詿犭娕级俗咏庸艽┲翣t臺底部，并分別通過熱電偶補償導(dǎo)線與無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接；爐臺測溫?zé)犭娕即┻^撓性熱電偶端子接管，并通過熱電偶補償導(dǎo)線與無紙記錄儀的數(shù)據(jù)記錄通道連接；邊部插條上設(shè)有用于插接鋼卷熱點測溫?zé)犭娕疾宀?；芯部插條上設(shè)有用于插接鋼卷冷點測溫?zé)犭娕疾宀邸１緦嵱眯滦驮谖搭A(yù)留專用測試孔的爐臺上可實現(xiàn)罩式爐退火過程鋼卷冷熱點溫度及爐臺氣氛溫度的在線測量，無需對爐臺做改動，適合大范圍進行推廣。
文檔編號G01K7/04GK202947811SQ20122065388
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者李衛(wèi)杰, 冀勇, 王曉亮, 段廣東 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司