專利名稱：浸入式測溫定碳頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
浸入式測溫定碳頭作為鋼水測溫定碳的一次儀表，它與微機(jī)測溫定碳儀的二次儀表配套使用?？捎糜阼T鋼及煉鋼車間作爐前鋼水快速測溫及定碳。它屬于熱分析檢測技術(shù)領(lǐng)域。
國內(nèi)現(xiàn)有的鋼水熱分析結(jié)晶定碳都是將鋼液澆入預(yù)先制備好的結(jié)晶定碳測試樣杯中，鋼液在測試樣杯中結(jié)晶凝固，由二次記錄儀表記錄熱分析曲線及液相線溫度(TL)，根據(jù)(TL)值再計(jì)算出鋼液的含碳量。這種測試方法的操作過程如下首先安裝定碳測試樣杯，用補(bǔ)償導(dǎo)線連接二次記錄儀表，再由操作者用取樣小勺從煉鋼爐或鋼水包內(nèi)舀取鋼水試樣，并將其快速準(zhǔn)確澆入定碳測試樣杯。如要測定鋼水溫度，還需另配微型快速熱電偶。采用這種方法取樣定碳，主要有以下缺點(diǎn)1)由于測試樣杯口徑較小，取樣小勺桿把較長，澆注時(shí)較難將其對準(zhǔn)測樣杯杯口，易引起鋼花飛濺，操作者的勞動強(qiáng)度大。2)在澆注時(shí)，因取樣小勺取得的鋼水量很少，一般只有500克左右，鋼水在取樣小勺中的冷卻速度較大，如取樣澆注時(shí)間過長，取樣小勺內(nèi)的鋼水溫度降低太多，就可能使定碳測試失敗。為此澆注試樣的操作者必須具有熟練的澆注操作經(jīng)驗(yàn)。3)澆注測試樣杯定碳功能單一，只能用作定碳，不能用作測溫。由于以上缺點(diǎn)，使熱分析法結(jié)晶定碳技術(shù)的推廣應(yīng)用受到限制。
為了解決上面所述問題，使其鋼水的測溫定碳操作相當(dāng)于使用微型快速熱電偶直接插入鋼水測溫一樣方便。據(jù)查閱有代表性的國外兩篇專利申請(1)United States Patent
《Molten Metal Sampler with Sand Cast Mold Part》Patent number4699014Date of patent Oct.13，1987。
(2)日本專利熔融金屬の炭素量測量裝置專利號59－217144出願人川惣電機(jī)工業(yè)株式會社以上兩篇專利，對浸入式測溫定碳頭的研究方面有兩個(gè)特點(diǎn)①采用兩根熱電偶，即一根為測溫?zé)犭娕?，另一根為檢測鋼水結(jié)晶熱分析熱電偶；②為防止提起探頭時(shí)鋼液的倒流，鋼液流入通道為一根石英管，該石英管伸入到取樣室的頂部。該種浸入式測溫定碳頭雖具有測溫定碳為一體的功能，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作工藝繁瑣，相應(yīng)成本較高，因此難以實(shí)施。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種具有測溫定碳功能的鋼液取樣器，即浸入式測溫定碳頭。與原有技術(shù)相比，它有如下優(yōu)點(diǎn)①浸入式測溫定碳頭工作時(shí)與鋼溫接觸不會產(chǎn)生大量氣體而引起鋼液的飛濺。②選用一根熱電偶，它既能完成測量取樣鋼水溫度，又能滿足測量鋼水結(jié)晶定碳液相線溫度(TL)精度要求。③能在10～20秒時(shí)間內(nèi)測報(bào)出鋼液溫度及含碳量。
浸入式測溫定碳頭的結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的浸入式測溫定碳頭的剖面圖。圖2為測溫?zé)岱治鰺犭娕计拭鎴D。圖3為砂型鋼液結(jié)晶杯剖面圖。
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)及工作情況。
浸入式測溫定碳頭主要由砂型鋼液結(jié)晶杯［12］及測溫?zé)岱治鰺犭娕迹?］兩部分組成。砂型鋼液結(jié)晶杯［12］由石英砂、鈣基膨潤土、水玻璃混制造型固化而成。在其上方開設(shè)兩個(gè)對稱的鋼液流入通道口［10］，要求鋼液流經(jīng)通道口能快速充滿鋼液結(jié)晶型腔［14］，充滿型腔時(shí)間約為2秒。在鋼液流入通道口［10］的外側(cè)，固置鋁質(zhì)外保護(hù)帽［11］，其主要作用為保護(hù)鋼液流入通道口及對流入的鋼液起擋渣脫氧作用。在與鋼液流入通道口［10］相垂直方向開設(shè)兩個(gè)對稱的排氣通道［15］。在砂型鋼液結(jié)晶杯［12］外表面，浸涂一層耐火涂料［13］，主要用于加固它的外表層。測溫?zé)岱治鰺犭娕迹?］與砂型鋼液結(jié)晶杯［12］的裝配固接采用水玻璃石英粉粘結(jié)劑填充料［7］。浸入式測溫定碳頭通過插件［1］接插在測試桿的插座上，使浸入式測溫定碳頭測得的熱電勢信號通過測試桿中的補(bǔ)償導(dǎo)線傳至二次儀表。絕熱紙管［4］、［5］、［6］其作用為支撐測溫?zé)岱治鰺犭娕迹?］，它們間的固接采用灌注高溫水泥［8］，管中穿過補(bǔ)償導(dǎo)線［3］，以連接插件［1］與測溫?zé)岱治鰺犭娕迹?］。測溫?zé)嵛鰺犭娕迹?］由鉑銠10－鉑熱電偶絲及U型石英保護(hù)套管組成。
工作時(shí)，將浸入式測溫定碳頭垂直插入煉鋼爐或鋼水包中的鋼液，插入深度以鋼液面不超過排氣通道［15］為準(zhǔn)。鋼液經(jīng)流入通道口［10］充滿鋼液結(jié)晶型腔［14］，型腔［14］中的氣體由排氣通道［15］排出。熱電偶［9］所產(chǎn)生的熱電勢信號(鋼液溫度及液相線溫度)經(jīng)插件［1］送入二次儀表(微機(jī)測溫定碳儀)，即可測得鋼液的溫度及含碳量。
權(quán)利要求1.一種供鋼水測溫定碳用的浸入式測溫定碳頭，有一個(gè)砂型鋼液結(jié)晶環(huán)[12]，在其上方固置一個(gè)測溫?zé)岱治鰺犭娕糩9]，其特征在于在砂型鋼液結(jié)晶杯[12]上開設(shè)兩個(gè)鋼液流入通道口[10]及排氣通道[15]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸入式測溫定碳頭其特征為在鋼液結(jié)晶杯［12］上方開設(shè)兩個(gè)對稱的排氣通道［15］及兩個(gè)鋼液流入通道口［10］，在鋼液流入通道口［10］的外端面固置有鋁質(zhì)保護(hù)帽［11］，在鋼液結(jié)晶杯［12］外表面浸涂一層耐火涂料［13］。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的浸入式測溫定碳頭，其特征在于鋼液結(jié)晶杯［12］是由石英砂、鈣基膨潤土、水玻璃混制造型固化而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測溫定碳頭其特征在于所說的測溫?zé)岱治鰺犭娕迹?］由鉑銠10－鉑熱電偶絲及U型石英保護(hù)套管組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一個(gè)供鋼水測溫定碳用的浸入式測溫定碳頭。它是一種新型鋼液取樣器，主要用于鑄鋼及煉鋼車間作爐前快速測定鋼水的溫度及含碳量。它由熱電偶[9]、砂型鋼液結(jié)晶杯[12]兩部分組成。當(dāng)浸入式測溫定碳頭插入煉鋼爐或鋼水包的鋼液內(nèi)，鋼液經(jīng)通道口[10]流入鋼液結(jié)晶型腔[14]，鋼液在[14]中結(jié)晶凝固，并與熱電偶[9]熔接在一起。本實(shí)用新型克服了原來熱分析測試定碳樣杯澆注取樣操作繁瑣不便的缺點(diǎn)，并還具有測試定碳樣杯所不具備的測溫功能。
文檔編號G01N25/02GK2085063SQ9022268
公開日1991年9月18日 申請日期1990年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月26日
發(fā)明者汪金龍 申請人:鄭州工學(xué)院