一种钢液TOS测控复合探头的制作方法

一种钢液tos测控复合探头
技术领域
1.本实用新型涉及冶金液态金属测控技术领域，特指一种钢液tos测控复合探头。


背景技术：

2.我国是传统的钢铁冶炼大国，粗钢产量国际市场第一，精品钢材与西方比还有差距，80年代以来国际计算机炼钢技术突飞猛进。改革开放以来，许多先进的钢铁冶炼技术装备引进我国，其中冶炼传感器技术的引进，有力推动了我国这方面的发展，比如转炉炼钢的工艺控制技术，过程参数的测控技术等方面我国存在短板，过程测控技术的核心是传感技术，sl计算机“一键式”全自动炼钢，完全依据冶炼传感器的信息。没有先进的冶炼传感器技术，就不可能实现对冶炼精品钢的测控。尤其是炉后精炼的冶炼传感器测控技术，就决定了品钢的过程控制。我们必须开发国产的冶炼传感器产品，实现冶炼精品钢的需求。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供了一种钢液tos测控复合探头，能在冶炼过程中快速实现对钢液介质的温度、氧活度等多项参数进行检测与控制，本产品采集的信息，传输给cj-100a在线分析仪表并计算出数据发给erp网络系统，实现工艺过程的有效控制，改变了传统数据采集方式，缩短了取样分析时间，确保实现精品钢工艺时间的有效控制，开发出新钢材，保证产品质量。
4.为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：
5.一种钢液tos测控复合探头，包括覆膜砂载体，覆膜砂载体上设有测温元件、测氧元件以及钢液取样器，覆膜砂载体内设有钢管，钢管内设有塑料保温盒以及填充有保护的覆膜砂，测温元件与测氧元件的冷端焊接在补偿导线上后，嵌入塑料保温盒内，钢管上设有v型卡槽，v型卡槽的v型口处安装有v 型塑料接插件，v型塑料接插件分别与测温元件的正负极以及测氧元件的正负极连接。
6.根据上述方案，所述测温元件包括热电偶金属丝，热电偶金属丝的热端交叉焊接后，其冷端分别与v型塑料接插件上的补偿导线正极以及补偿导线负极焊接。
7.根据上述方案，所述测氧元件包括氧化锆电解质管。
8.根据上述方案，所述钢液取样器上设有钢液进口。
9.根据上述方案，所述钢管上设有用于加强覆膜砂的结构及强度的钢管向外凸点，钢管内设有用于与测氧元件的氧正极接插点的钢管向内凸点。
10.根据上述方案，所述v型塑料接插件上设有用于提高强度的塑料插座定位杆，钢管上设有用于限位v型塑料接插件的塑料插座卡孔。
11.根据上述方案，还包括纸管，钢管上固化有锥形的80毫米长的覆膜砂保护体，且钢管裸露的45毫米处涂胶后，插入纸管内。
12.根据上述方案，所述测温元件与测氧元件的外部安装有保护纸帽与保护钢帽。
13.根据上述方案，所述测温元件、测氧元件与钢液接触的界面浇注有高温快干水泥。
14.本实用新型有益效果：
15.本实用新型采用这样的结构设置，通过采用覆膜砂载体将测温元件，测氧元件和钢液取样器一体化集成，在钢液冶炼过程中使用，在线测控钢液介质的温度、氧活度等参数，实时在线测控并与计算机冶炼工艺过程模型的匹配，确保实现精品钢工艺时间过程节奏，有效的控制合金量的加入，改变了传统的高能耗冶炼，实现负能炼钢目标，降低成本和节能减排有有积极的意义。
附图说明
16.图1是本实用新型整体结构示意图；
17.图中：1.测温元件；2.测氧元件；3.钢液取样器；4.钢管；5.钢管向外凸点；6.v型卡槽；7.v型塑料接插件；8.补偿导线正极；9.补偿导线负极；10. 保护纸帽；11.保护钢帽；12.高温快干水泥；13.塑料保温盒；14.覆膜砂载体；15.塑料插座定位杆；16.塑料插座卡孔；17.钢管向内凸点；18.纸管；
具体实施方式
18.下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
19.如图1所示，本实用新型所述一种钢液tos测控复合探头，包括覆膜砂载体14，覆膜砂载体14上设有测温元件1、测氧元件2以及钢液取样器3，覆膜砂载体14内设有钢管4，钢管4内设有塑料保温盒13以及填充有保护的覆膜砂，测温元件1与测氧元件2的冷端焊接在补偿导线上后，嵌入塑料保温盒13 内，钢管4上设有v型卡槽6，v型卡槽6的v型口处安装有v型塑料接插件7， v型塑料接插件7分别与测温元件1的正负极以及测氧元件2的正负极连接。以上所述构成本实用新型基本结构。
20.本实用新型采用这样的结构设置，通过采用覆膜砂载体14将测温元件1，测氧元件2和钢液取样器3一体化集成，在钢液冶炼过程中使用，在线测控钢液介质的温度、氧活度等参数，实时在线测控并与计算机冶炼工艺过程模型的匹配，确保实现精品钢工艺时间过程节奏，有效的控制合金量的加入，改变了传统的高能耗冶炼，实现负能炼钢目标，降低成本和节能减排有有积极的意义。
21.其工作原理：当tos复合探头插入检测枪插件后，人工或机械手进行测试操作，测量信号由cj-100a在线分析仪表计算并显示测量值。本实用新型一次测试可采集温度、氧活度、钢样的三个参数，分别将相关检测信号传输至在线分析计算机或仪表计算(通过v型塑料接插件7外接)，实现测控过程工艺。
22.实际应用中，本实用新型可用于炉后精炼lf、rh、vd、aod等工艺过程控制，实现对炼钢温度和氧活度等参数的在线检测和预报，为计算机炼钢提供信息数据，改变了传统的操作方式，准确预报冶金原料及工艺过程参数，实现节能减排，冶炼精品钢材需要。
23.在本实施例中，所述测温元件1包括热电偶金属丝，热电偶金属丝的热端交叉焊接后，其冷端分别与v型塑料接插件7上的补偿导线正极8以及补偿导线负极9焊接。
24.其中，热电偶金属丝正负极与v型塑料接插件7上的补偿导线正极8、补偿导线负极9对应焊接，并传输到测温智能仪。
25.其中，测温元件1的热电偶丝材质采用直径为0.08mm(分度号s或r)。
26.其中，热电偶丝材质符合gb/t 18036-2008标准，该标准规定了用熔丝法和比较法测量铂铑热电偶丝热电动势的方法，该标准适用于测量直径为 0.05mm～0.1mm范围内的铂铑热电偶细丝，按标准进行退火处理，快速测温热电偶符合yb-163标准。
27.在本实施例中，所述测氧元件2包括氧化锆电解质管。
28.其中，测氧元件2测量误差1600度时电动势5毫伏，氧活度测量范围 1
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1500ppm，测氧元件2参比电极中插有钼丝作为电动势引出极，参比电极引出极钼丝为负极，钢管氧正极与v型塑料接插件7连接，在线测量实时信号传输给计算机或智能仪并将数据结果发给工艺系统。
29.其中，测氧元件2的制作：氧化锆电解质管(cao稳定)的检验，检合格品置于模板孔，称量参比电极180
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210mg装入氧化锆电解质管内，再装入al2o3 等材料后，手动插进钼丝，浇入高温快干水泥12，烘箱干燥20小时后存放备使用。
30.在本实施例中，所述钢液取样器3上设有钢液进口。
31.其中，钢液取样器3的取样原理：钢液取样器3快速插入钢液后后，由于静压力的作用，液态金属自动通过钢液取样器3口部安装的石英管流入，在几秒中内钢液固化成型，钢样经化验室打磨成符合标准后，进行光谱或化学分析取数据。钢液取样器3有dt和rdt等多种方式，所述钢液取样器3，依据用户需要可采用dt或rdt两种方式，
32.其中，钢液取样器3的制作：首先洁净处理钢样盒和石英管，其钢样盒由两个半圆盒合并而成，采用钢卡定位合并，口部设有圆柱形石英管引进钢液，石英管进口部位装有保护帽，防渣防冲击损伤石英管。用高温材料紧固，按规定加入脱氧剂并盖好保护帽备用。
33.在本实施例中，所述钢管4上设有用于加强覆膜砂的结构及强度的钢管向外凸点5，钢管4内设有用于与测氧元件2的氧正极接插点的钢管向内凸点17。
34.在本实施例中，所述v型塑料接插件7上设有用于提高强度的塑料插座定位杆15，钢管4上设有用于限位v型塑料接插件7的塑料插座卡孔16。可防止意外把探头芯体拽出。
35.其中，v型塑料接插件7符合国家yb-163标准，属于接604结构设计，兼容快速热电偶及国内外全部行业测试系统。钢厂工艺测温范围1550
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1750℃，测氧范围1
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1500ppm,可实现直接定氧间接测碳、测als。
36.在本实施例中，还包括纸管18，钢管4上固化有锥形的80毫米长的覆膜砂保护体，且钢管4裸露的45毫米处涂胶后，插入纸管18内，经干燥固化备用。
37.在本实施例中，所述测温元件1与测氧元件2的外部安装有保护纸帽10 与保护钢帽11。起到保护复合探头的测温元件1与测氧元件2的作用，以提高抗冲击力。
38.在本实施例中，所述测温元件1、测氧元件2与钢液接触的界面浇注有高温快干水泥12。起到保护探头的热震性，进而保证探头测成率和测量精度。
39.以上结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。