一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，包括環(huán)孔集束噴槍和紅外測(cè)溫探頭，集束環(huán)孔噴槍設(shè)有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，紅外測(cè)溫探頭安裝于環(huán)孔集束噴槍的窺視管內(nèi)，窺視管內(nèi)通入保護(hù)氣。本實(shí)用新型環(huán)孔集束噴槍形成的超音速氣流吹開(kāi)熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測(cè)溫探頭前，從而對(duì)于電弧爐產(chǎn)生泡沫渣的冶煉過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)不斷電生產(chǎn)過(guò)程中非接觸式連續(xù)自動(dòng)測(cè)溫。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)中用于電弧爐冶煉的自動(dòng)測(cè)溫裝置，特別涉及一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧爐、LF精煉爐、轉(zhuǎn)爐等產(chǎn)生泡沫渣層的冶金過(guò)程中需要測(cè)溫取樣，現(xiàn)有技術(shù)一般采用人工操作，需要斷電操作并產(chǎn)生探頭消費(fèi)。也有采用爐門(mén)自動(dòng)測(cè)溫取樣裝置的，需要將探頭插入鋼液，并且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線測(cè)溫，對(duì)動(dòng)態(tài)冶金模型的數(shù)據(jù)支撐不夠。一些非接觸式的紅外測(cè)溫，由于不能穿透泡沫渣層，用得并不好。但也有一些技術(shù)方案采用了集束氣流吹開(kāi)渣層，但紅外測(cè)溫傳感器的軸線不能與集束氣流同軸，反而被氣流干擾。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，以達(dá)到穿透泡沫渣層，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線非接觸的紅外測(cè)溫的目的。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型提供一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，包括環(huán)孔集束噴槍和紅外測(cè)溫探頭，所述環(huán)孔集束噴槍設(shè)有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，所述紅外測(cè)溫探頭安裝于環(huán)孔集束噴槍的窺視管內(nèi)，所述窺視管內(nèi)通入保護(hù)氣。
[0006]進(jìn)一步，所述環(huán)孔集束噴槍形成的超音速集束氣流吹開(kāi)熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測(cè)溫探頭前，實(shí)施對(duì)于電弧爐產(chǎn)生泡沫渣的冶煉過(guò)程的非接觸式連續(xù)自動(dòng)測(cè)溫。
[0007]進(jìn)一步，所述環(huán)孔集束噴槍的槍桿主要由同軸設(shè)置的窺視管、主氣管、伴氣管、水冷內(nèi)管和水冷外管組成，并分別對(duì)應(yīng)設(shè)有保護(hù)氣入口、主氣入口、伴氣入口、冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口，所述冷卻水套由水冷內(nèi)管和水冷外管組成。
[0008]進(jìn)一步，所述超音速氣流噴嘴為集束噴頭，其設(shè)有中心孔、伴流伴燃小孔和定向室，所述主氣管、伴氣管、水冷外管分別與所述集束噴頭焊接，所述窺視管與所述集束噴頭插接。
[0009]進(jìn)一步，所述集束噴頭中心孔內(nèi)壁與窺視管外壁形成有加速主氣流速至超音速的變截面環(huán)管通道，保護(hù)氣出口、主氣出口與伴流伴燃?xì)獬隹诰O(shè)置在所述定向室底部。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)，主氣在通過(guò)變截面環(huán)管通道時(shí)獲得超音速加速，圍繞主氣的伴流伴燃?xì)獍殡S并擠壓超音速主氣氣流形成集束射流，使超音速射流擴(kuò)散及衰減變緩慢，超音速主氣射流延長(zhǎng)，可以穿過(guò)泡沫渣層，暴露出鋼液面。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，紅外測(cè)溫探頭安裝于環(huán)孔集束噴槍的窺視管內(nèi)，受到冷卻水套和保護(hù)氣的雙重保護(hù)，保護(hù)氣使集束氣流中心到達(dá)鋼液面，在保護(hù)氣形成的通道中實(shí)現(xiàn)非接觸連續(xù)在線測(cè)溫。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1、采用本實(shí)用新型的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，紅外測(cè)溫探頭軸線和主氣能夠同軸，測(cè)溫通道受冷卻水套和保護(hù)氣的雙重保護(hù)。
[0014]2、采用本實(shí)用新型的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，能夠延長(zhǎng)射流的有效流程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)溫，減少渣液和電弧對(duì)噴頭的侵蝕，提高噴射裝置的效能，延長(zhǎng)集束噴頭壽命。
[0015]3、采用本實(shí)用新型的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，保護(hù)氣被超音速主氣流包裹，形成不受干擾的長(zhǎng)距離的測(cè)溫通道。
[0016]4、采用本實(shí)用新型的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，測(cè)溫通道為氬氣等保護(hù)氣，對(duì)光輻射的衰減小，對(duì)測(cè)溫精度干擾小。
[0017]本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】

[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0019]圖1為本實(shí)用新型測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0020]圖2為圖1中在集束噴頭區(qū)域的部分結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0021]圖3為集束噴頭的仰視圖；
[0022]附圖標(biāo)記:1_紅外測(cè)溫探頭，2-槍桿，3-集束噴頭，4-保護(hù)氣入口，5-主氣入口，6_伴氣入口，7-水冷進(jìn)口，8-水冷出口，9-保護(hù)氣出口，10-主氣出口；其中，21-窺視管，22-主氣管，23-伴氣管，24-冷卻水套，241-水冷內(nèi)管，242-水冷外管，31-中心孔，32-伴流伴燃小孔，33-定向室，321-伴流伴燃?xì)獬隹凇?br>【具體實(shí)施方式】
[0023]以下將對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述;應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]如圖1-3所示，一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，包括環(huán)孔集束噴槍和紅外測(cè)溫探頭I，該環(huán)孔集束噴槍設(shè)有冷卻水套24、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔32和窺視管21;在本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中，該環(huán)孔集束噴槍的槍桿2主要由同軸設(shè)置的窺視管21、主氣管22、伴氣管23、水冷內(nèi)管241和水冷外管242組成，并分別對(duì)應(yīng)設(shè)有保護(hù)氣入口 4、主氣入口 5、伴氣入口 6、冷卻水進(jìn)口 7、冷卻水出口 8，所述水冷內(nèi)管241和水冷外管242組成所述的冷卻水套24;本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于，紅外測(cè)溫探頭I安裝于環(huán)孔集束噴槍的窺視管21內(nèi)。這樣，環(huán)孔集束噴槍吹出形成的超音速集束氣流吹開(kāi)熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測(cè)溫探頭前，實(shí)施對(duì)于電弧爐產(chǎn)生泡沫渣的冶煉過(guò)程的非接觸式連續(xù)自動(dòng)測(cè)溫。進(jìn)一步，該窺視管21內(nèi)通入保護(hù)氣;這樣，環(huán)孔集束噴槍吹出形成的超音速集束主氣流包裹著中心的測(cè)溫保護(hù)氣，吹開(kāi)鋼液面上的泡沫渣，形成從鋼液面到探頭的測(cè)溫通道。優(yōu)選的，當(dāng)保護(hù)氣采用氬氣(Ar)時(shí)，對(duì)光輻射的衰減較小，對(duì)測(cè)溫精度的干擾較小。
[0025]需要特別說(shuō)明的是，本實(shí)用新型這種自動(dòng)測(cè)溫裝置不僅僅是應(yīng)用于電弧爐中，還可以應(yīng)用在如LF精煉爐、或轉(zhuǎn)爐等易產(chǎn)生泡沫渣的冶煉設(shè)備中，同樣可以實(shí)現(xiàn)其在冶煉過(guò)程的非接觸式連續(xù)自動(dòng)測(cè)溫的目的。
[0026]本實(shí)施例中，所述超音速氣流噴嘴為集束噴頭3，其設(shè)有中心孔31、伴流伴燃小孔32和定向室33，所述主氣管22、伴氣管23、水冷外管242分別與所述集束噴頭3焊接，所述窺視管21與所述集束噴頭3插接。
[0027]具體的，在本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中，集束噴頭端部有一個(gè)定向室33，底部開(kāi)有一個(gè)中心孔31和多個(gè)圍繞中心孔31均布的伴流伴燃小孔32，窺視管21上設(shè)置的保護(hù)氣出口 9、主氣管22上設(shè)置的主氣出口 10與集束噴頭3上設(shè)置的伴流伴燃?xì)獬隹?321均設(shè)置在所述定向室33底部；伴流伴燃小孔32位于主氣管22與伴氣管23之間，這樣，由伴氣入口6通入的伴氣經(jīng)伴氣管進(jìn)入伴流伴燃小孔32，并由伴流伴燃伴出口 321流出伴流伴燃?xì)?，并可以較低的流速環(huán)繞著主氣管22由主氣出口流10出的主氣流，以形成集束射流。當(dāng)伴流伴燃?xì)獠捎萌細(xì)鈺r(shí)，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)一步壓縮主氣流，形成更遠(yuǎn)的集束射流。
[0028]本實(shí)施例中，通過(guò)窺視管21插入中心孔31中，使集束噴頭3的中心孔31內(nèi)壁與窺視管21的外壁形成有加速主氣流速至超音速的變截面環(huán)管通道，這樣就可使主氣通過(guò)時(shí)獲得超音速加速。
[0029]綜上，本實(shí)用新型在超音速射流的外層增加環(huán)繞伴隨高溫?zé)釟饬?，使中心超音速射流擴(kuò)展及衰減更小，超音速射流更長(zhǎng)，吹開(kāi)鋼液面渣層的能力更強(qiáng)。包裹在超音速主氣流中心的測(cè)溫保護(hù)氣形成測(cè)溫通道到達(dá)鋼液面。應(yīng)用在電弧爐冶煉在線測(cè)溫時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)熔融鋼液連續(xù)非接觸測(cè)溫。
[0030]本實(shí)用新型應(yīng)用于電弧爐冶煉的實(shí)施例取得了如下效果:
[0031]I)本實(shí)施例的噴頭結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的噴頭結(jié)構(gòu)相比，制造難度得到明顯降低；
[0032]2)本實(shí)施例的槍體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的槍體結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)更合理，裝配更簡(jiǎn)單，更換更方便。
[0033]3)本實(shí)施例的環(huán)孔集束噴槍與現(xiàn)有測(cè)溫槍相比，實(shí)現(xiàn)了非接觸連續(xù)在線測(cè)溫；
[0034]4)本實(shí)施例的環(huán)孔集束噴槍與測(cè)溫技術(shù)相比，抗干擾能力更強(qiáng)。
[0035]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，包括環(huán)孔集束噴槍和紅外測(cè)溫探頭，所述環(huán)孔集束噴槍設(shè)有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，其特征在于:所述紅外測(cè)溫探頭安裝于環(huán)孔集束噴槍的窺視管內(nèi)，所述窺視管內(nèi)通入保護(hù)氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)孔集束噴槍形成的超音速集束氣流吹開(kāi)熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測(cè)溫探頭前，實(shí)施對(duì)于電弧爐產(chǎn)生泡沫渣的冶煉過(guò)程的非接觸式連續(xù)自動(dòng)測(cè)溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)孔集束噴槍的槍桿主要由同軸設(shè)置的窺視管、主氣管、伴氣管、水冷內(nèi)管和水冷外管組成，并分別對(duì)應(yīng)設(shè)有保護(hù)氣入口、主氣入口、伴氣入口、冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口，所述冷卻水套由水冷內(nèi)管和水冷外管組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述超音速氣流噴嘴為集束噴頭，其設(shè)有中心孔、伴流伴燃小孔和定向室，所述主氣管、伴氣管、水冷外管分別與所述集束噴頭焊接，所述窺視管與所述集束噴頭插接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種非接觸式電弧爐連續(xù)測(cè)溫槍結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述集束噴頭中心孔內(nèi)壁與窺視管外壁形成有加速主氣流速至超音速的變截面環(huán)管通道，保護(hù)氣出口、主氣出口與伴流伴燃?xì)獬隹诰O(shè)置在所述定向室底部。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK205691236SQ201620552333
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開(kāi)號(hào)201620552333.X, CN 201620552333, CN 205691236 U, CN 205691236U, CN-U-205691236, CN201620552333, CN201620552333.X, CN205691236 U, CN205691236U
【發(fā)明人】劉向東, 張?jiān)ゴ? 吳令, 何春來(lái), 任鯤先, 高瞻
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