小方坯结晶器专用测温装置

技术领域

本发明涉及结晶器技术领域，尤其涉及小方坯结晶器专用测温装置。

背景技术

结晶器被称为连铸机的“心脏”,其作用是对钢水提供均匀且快速的冷却,以形成厚度均匀、表面良好的初生坯壳,从而保证连铸生产顺利进行。一般而言,所有连铸的工艺性漏钢,其根源均在结晶器内,在于结晶器和坯壳之间的相互作用。

结晶器按断面分有板坯、小方坯、矩形坯、圆坯和异型坯几种，其中小方坯结晶器由于本身结构很小，铜管外壁冷却水的通路只有4mm。因此传统的热电偶根本无法对小方坯结晶器铜管外壁进行温度测量，目前小方坯结晶器在使用时是没有温度测量的，也就无法监控浇铸过程中的实时温度，及时判断是否有不合理的地方，改善铸坯质量。最为重要的是无法对结晶器漏钢进行预报，防止特殊情况下发生跨越坯壳的宽度方向形成纵向裂纹和产生粘结漏钢的危险，给企业造成较大损失，因此，亟需设计小方坯结晶器专用测温装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的小方坯结晶器专用测温装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

小方坯结晶器专用测温装置，包括结晶器铜管，所述结晶器铜管的圆周外壁开有多个布线槽，且布线槽的一侧底部开有测温槽，所述布线槽的内部均插接有延伸出结晶器铜管的热电偶测温本体，且热电偶测温本体的弯折处底端设置成热电偶热端焊点，热电偶热端焊点插接在测温槽的内部，所述测温槽的内部填充有导热硅脂，且布线槽的内部和测温槽的顶部灌装有环氧树脂。

优选地，所述热电偶测温本体包括第一热电偶偶丝和第二热电偶偶丝，且第一热电偶偶丝和第二热电偶偶丝均与热电偶热端焊点固定，热电偶热端焊点呈球形结构。

优选地，所述第一热电偶偶丝和第二热电偶偶丝外壁均包裹有绝缘层，且两个绝缘层的外壁包裹有热电偶外护套。

优选地，所述热电偶测温本体的另一端设置有接线叉，且接线叉连接到PLC设备或DCS设备。

优选地，所述结晶器铜管的外围固定连接有冷却水套管，且冷却水套管与结晶器铜管的间隙处填充有冷却水。

优选地，所述第一热电偶偶丝和第二热电偶偶丝的直径均为 0.5mm，且第一热电偶偶丝和第二热电偶偶丝的类型为E型热电偶偶丝。

优选地，所述绝缘层的材质和热电偶外护套的材质均为聚四氟乙烯，且绝缘层的厚度和热电偶外护套的厚度均为0.2mm，热电偶热端焊点的直径为1mm。

本发明的有益效果为：

1.通过设置的结晶器铜管、布线槽、测温槽、热电偶测温本体、第一热电偶偶丝、第二热电偶偶丝、接线叉、热电偶热端焊点和PLC 设备，当热电偶测温本体的两端存在温度梯度时，回路中就有电流通过，使得热电偶测温本体的两端之间存在热电动势，利用E型热电偶丝所产生的热电动势具有很高的灵敏度，再将热电偶测温本体的另一端从小方坯结晶器冷却水套管直接引出结晶器后连接到PLC设备或 DCS设备，该设计减少了补偿导线的使用，提高了测温精度，并且由于在E型热电偶的正负镍铬合金中加入少量Si、Mn，可以提高热电动势的稳定性，保证其高准确度，通过设置的0.2mm聚四氟乙烯进行包裹的绝缘层和利用0.2mm聚四氟乙烯作为护套的热电偶外护套以及直径约为1mm的热电偶热端焊点，在保持良好的绝缘性的同时也具有良好的可绕性。

2.设置测温槽的宽度为3mm、深度为6mm和长度为5mm，并设置的布线槽的宽度为3mm和深度为2mm，在测温槽的底部填充有导热硅脂，避免热电偶热端焊点直接与结晶器铜管壁接触时造成干扰，增加导热速度以提高热响应时间。

3.通过设置的多个热电偶测温本体，解决了以往小方坯结晶器无法对铜管外壁进行温度测量的问题，实现了监控浇铸过程中的实时温度，及时判断是否有不合理的地方，改善铸坯质量，对结晶器漏钢进行预报，防止特殊情况下发生跨越坯壳的宽度方向形成纵向裂纹和产生粘结漏钢的危险。

附图说明

图1为本发明提出的小方坯结晶器专用测温装置的热电偶测温本体横截面结构示意图；

图2为本发明提出的小方坯结晶器专用测温装置的整体结构示意图；

图3为本发明提出的小方坯结晶器专用测温装置的测温槽和布线槽的剖视结构示意图；

图4为本发明提出的小方坯结晶器专用测温装置的结晶器铜管和冷却水套管的横截面结构示意图；

图5 为本发明提出的小方坯结晶器专用测温装置的热电偶测温本体的正面剖视结构示意图。

图中：1-热电偶外护套、2-绝缘层、3-第一热电偶偶丝、4-第二热电偶偶丝、5-接线叉、6-热电偶热端焊点、7-结晶器铜管、8-冷却水套管、9-布线槽、10-测温槽、11-环氧树脂、12-导热硅脂。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

参照图1-5，小方坯结晶器专用测温装置，包括结晶器铜管7，结晶器铜管7的圆周外壁开有多个布线槽9，且布线槽9的一侧底部开有测温槽10，布线槽9的内部均插接有延伸出结晶器铜管7的热电偶测温本体，且热电偶测温本体的弯折处底端设置成热电偶热端焊点6，热电偶热端焊点6插接在测温槽10的内部，测温槽10的内部填充有导热硅脂12，且布线槽9的内部和测温槽10的顶部灌装有环氧树脂11，在测温槽10的底部填充有导热硅脂12，避免热电偶热端焊点6直接与结晶器铜管7接触时造成干扰，增加导热速度以提高热响应时间，再利用环氧树脂11对测温槽10和布线槽9进行灌装处理。

其中，热电偶测温本体包括第一热电偶偶丝3和第二热电偶偶丝 4，且第一热电偶偶丝3和第二热电偶偶丝4均与热电偶热端焊点6 固定，热电偶热端焊点6呈球形结构。

其中，第一热电偶偶丝3和第二热电偶偶丝4外壁均包裹有绝缘层2，且两个绝缘层2的外壁包裹有热电偶外护套1。

其中，热电偶测温本体的另一端设置有接线叉5，且接线叉5连接到PLC设备或DCS设备，将热电偶测温本体的另一端从小方坯结晶器冷却水套管8直接引出结晶器后连接到PLC设备或DCS设备，该设计减少了补偿导线的使用，提高了测温精度。

其中，结晶器铜管7的外围通过螺栓连接有冷却水套管8，且冷却水套管8与结晶器铜管7的间隙处填充有冷却水。

其中，第一热电偶偶丝3和第二热电偶偶丝4的直径均为0.5mm，且第一热电偶偶丝3和第二热电偶偶丝4的类型为E型热电偶偶丝，当热电偶测温本体的两端存在温度梯度时，回路中就有电流通过，使得热电偶测温本体的两端之间存在热电动势，利用E型热电偶丝所产生的热电动势具有很高的灵敏度，在E型热电偶的正负镍铬合金中加入少量Si、Mn，可以提高热电动势的稳定性，保证其高准确度。

其中，绝缘层2的材质和热电偶外护套1的材质均为聚四氟乙烯，且绝缘层2的厚度和热电偶外护套1的厚度均为0.2mm，热电偶热端焊点6的直径为1mm，在保持良好的绝缘性的同时也具有良好的可绕性。

工作原理：当热电偶测温本体的两端存在温度梯度时，回路中就有电流通过，使得热电偶测温本体的两端之间存在热电动势，利用E 型热电偶丝所产生的热电动势具有很高的灵敏度，再将热电偶测温本体的另一端从小方坯结晶器冷却水套管8直接引出结晶器后连接到 PLC设备或DCS设备，该设计减少了补偿导线的使用，提高了测温精度，并且由于在E型热电偶的正负镍铬合金中加入少量Si、Mn，可以提高热电动势的稳定性，保证其高准确度，通过设置的0.2mm聚四氟乙烯进行包裹的绝缘层2和利用0.2mm聚四氟乙烯作为护套的热电偶外护套1以及直径约为1mm的热电偶热端焊点6，在保持良好的绝缘性的同时也具有良好的可绕性，在测温槽10的底部填充有导热硅脂12，避免热电偶热端焊点6直接与结晶器铜管7接触时造成干扰，增加导热速度以提高热响应时间，通过设置的多个热电偶测温本体，解决了以往小方坯结晶器无法对铜管外壁进行温度测量的问题，实现了监控浇铸过程中的实时温度，及时判断是否有不合理的地方，改善铸坯质量，对结晶器漏钢进行预报，防止特殊情况下发生跨越坯壳的宽度方向形成纵向裂纹和产生粘结漏钢的危险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。