一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構制造技術

本發明專利技術提供一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，屬于鋼鐵冶煉技術領域，包括環孔集束噴槍和紅外測溫探頭，集束環孔噴槍設有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，紅外測溫探頭安裝于環孔集束噴槍的窺視管內，窺視管內通入保護氣。本發明專利技術環孔集束噴槍形成的超音速氣流吹開熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測溫探頭前，從而對于電弧爐產生泡沫渣的冶煉過程，可以實現不斷電生產過程中非接觸式連續自動測溫。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及冶金行業中用于電弧爐冶煉的自動測溫裝置，特別涉及一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構。
技術介紹
電弧爐、LF精煉爐、轉爐等產生泡沫渣層的冶金過程中需要測溫取樣，現有技術一般采用人工操作，需要斷電操作并產生探頭消費。也有采用爐門自動測溫取樣裝置的，需要將探頭插入鋼液，并且不能實現連續在線測溫，對動態冶金模型的數據支撐不夠。一些非接觸式的紅外測溫，由于不能穿透泡沫渣層，用得并不好。但也有一些技術方案采用了集束氣流吹開渣層，但紅外測溫傳感器的軸線不能與集束氣流同軸，反而被氣流干擾。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，以達到穿透泡沫渣層，實現連續在線非接觸的紅外測溫的目的。為達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案來實現的：本專利技術提供一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，包括環孔集束噴槍和紅外測溫探頭，所述環孔集束噴槍設有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，所述紅外測溫探頭安裝于環孔集束噴槍的窺視管內，所述窺視管內通入保護氣。進一步，所述環孔集束噴槍形成的超音速集束氣流吹開熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測溫探頭前，實施對于電弧爐產生泡沫渣的冶煉過程的非接觸式連續自動測溫。進一步，所述環孔集束噴槍的槍桿主要由同軸設置的窺視管、主氣管、伴氣管、水冷內管和水冷外管組成，并分別對應設有保護氣入口、主氣入口、伴氣入口、冷卻水進口、冷卻水出口，所述冷卻水套由水冷內管和水冷外管組成。進一步，所述超音速氣流噴嘴為集束噴頭，其設有中心孔、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。進一步，所述集束噴頭中心孔內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管通道，保護氣出口、主氣出口與伴流伴燃氣出口均設置在所述定向室底部。采用上述結構，主氣在通過變截面環管通道時獲得超音速加速，圍繞主氣的伴流伴燃氣伴隨并擠壓超音速主氣氣流形成集束射流，使超音速射流擴散及衰減變緩慢，超音速主氣射
流延長，可以穿過泡沫渣層，暴露出鋼液面。采用上述結構，紅外測溫探頭安裝于環孔集束噴槍的窺視管內，受到冷卻水套和保護氣的雙重保護，保護氣使集束氣流中心到達鋼液面，在保護氣形成的通道中實現非接觸連續在線測溫。與現有技術相比，本專利技術的優點在于：1、采用本專利技術的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，紅外測溫探頭軸線和主氣能夠同軸，測溫通道受冷卻水套和保護氣的雙重保護。2、采用本專利技術的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，能夠延長射流的有效流程，進而實現遠距離測溫，減少渣液和電弧對噴頭的侵蝕，提高噴射裝置的效能，延長集束噴頭壽命。3、采用本專利技術的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，保護氣被超音速主氣流包裹，形成不受干擾的長距離的測溫通道。4、采用本專利技術的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，測溫通道為氬氣等保護氣，對光輻射的衰減小，對測溫精度干擾小。本專利技術的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術的實踐中得到教導。本專利技術的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。附圖說明為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述，其中：圖1為本專利技術測溫槍結構的剖視圖；圖2為圖1中在集束噴頭區域的部分結構放大示意圖；圖3為集束噴頭的仰視圖；附圖標記：1-紅外測溫探頭，2-槍桿，3-集束噴頭，4-保護氣入口，5-主氣入口，6-伴氣入口，7-水冷進口，8-水冷出口，9-保護氣出口，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-伴流伴燃氣出口。具體實施方式以下將對本專利技術的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本專利技術，而不是為了限制本專利技術的保護范圍。如圖1-3所示，一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，包括環孔集束噴槍和紅外測溫探頭1，該環孔集束噴槍設有冷卻水套24、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔32和窺視管21；在本專利技術的結構中，該環孔集束噴槍的槍桿2主要由同軸設置的窺視管21、主氣管22、伴氣管23、水冷內管241和水冷外管242組成，并分別對應設有保護氣入口4、主氣入口5、伴氣入口6、冷卻水進口7、冷卻水出口8，所述水冷內管241和水冷外管242組成所述的冷卻水套24；本專利技術的關鍵在于，紅外測溫探頭1安裝于環孔集束噴槍的窺視管21內。這樣，環孔集束噴槍吹出形成的超音速集束氣流吹開熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測溫探頭前，實施對于電弧爐產生泡沫渣的冶煉過程的非接觸式連續自動測溫。進一步，該窺視管21內通入保護氣；這樣，環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溫保護氣，吹開鋼液面上的泡沫渣，形成從鋼液面到探頭的測溫通道。優選的，當保護氣采用氬氣(Ar)時，對光輻射的衰減較小，對測溫精度的干擾較小。需要特別說明的是，本專利技術這種自動測溫裝置不僅僅是應用于電弧爐中，還可以應用在如LF精煉爐、或轉爐等易產生泡沫渣的冶煉設備中，同樣可以實現其在冶煉過程的非接觸式連續自動測溫的目的。本實施例中，所述超音速氣流噴嘴為集束噴頭3，其設有中心孔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。具體的，在本專利技術的結構中，集束噴頭端部有一個定向室33，底部開有一個中心孔31和多個圍繞中心孔31均布的伴流伴燃小孔32，窺視管21上設置的保護氣出口9、主氣管22上設置的主氣出口10與集束噴頭3上設置的伴流伴燃氣出口321均設置在所述定向室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通入的伴氣經伴氣管進入伴流伴燃小孔32，并由伴流伴燃伴出口321流出伴流伴燃氣，并可以較低的流速環繞著主氣管22由主氣出口流10出的主氣流，以形成集束射流。當伴流伴燃氣采用燃氣時，燃燒產生的高溫氣體進一步壓縮主氣流，形成更遠的集束射流。本實施例中，通過窺視管21插入中心孔31中，使集束噴頭3的中心孔31內壁與窺視管21的外壁形成有加速主氣流速至超音速的變截面環管通道，這樣就可使主氣通過時獲得超音速加速。綜上，本專利技術在超音速射流的外層增加環繞伴隨高溫熱氣流，使中心超音速射流擴展及衰減更小，超音速射流更長，吹開鋼液面渣層的能力更強。包裹在超音速主氣流中心的測溫保護氣形成測溫通道到達鋼液面。應用在電弧爐冶煉在線測溫時，可以實現對熔融鋼液連續
非接觸測溫。本專利技術應用于電弧爐冶煉的實施例取得了如下效果：1)本實施例的噴頭結構與現有的噴頭結構相比，制造難度得到明顯降低；2)本實施例的槍體結構與現有的槍體結構相比，結構更合理，裝配更簡單，更換更方便。3)本實施例的環孔集束噴槍與現有測溫槍相比，實現了非接觸連續在線測溫；4)本實施例的環孔集束噴槍與測溫技術相比，抗干擾能力更強。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本專利技術進行了詳細說明，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，包括環孔集束噴槍和紅外測溫探頭，所述環孔集束噴槍設有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，其特征在于：所述紅外測溫探頭安裝于環孔集束噴槍的窺視管內，所述窺視管內通入保護氣。

【技術特征摘要】
1.一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，包括環孔集束噴槍和紅外測溫探頭，所述環孔集束噴槍設有冷卻水套、超音速氣流噴嘴、伴流伴燃小孔和窺視管，其特征在于：所述紅外測溫探頭安裝于環孔集束噴槍的窺視管內，所述窺視管內通入保護氣。2.根據權利要求1所述的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，其特征在于：所述環孔集束噴槍形成的超音速集束氣流吹開熔池渣層，使熔液表面暴露在紅外測溫探頭前，實施對于電弧爐產生泡沫渣的冶煉過程的非接觸式連續自動測溫。3.根據權利要求1所述的一種非接觸式電弧爐連續測溫槍結構，其特征在于：所述環孔集束噴槍的槍桿主要由同軸設置的窺視管、主氣管、伴氣管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉向東，張豫川，吳令，何春來，任鯤先，高瞻，
申請(專利權)人：中冶賽迪工程技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶;50