一种精炼钢包内精炼渣厚度测量方法和装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102384731 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102384731 A *CN102384731A* (21)申请号 201110299902.6 (22)申请日 2011.10.09 G01B 13/06(2006.01) (71)申请人 安徽工业大学 地址 243002 安徽省马鞍山市湖东中路 59 号 (72)发明人 何西 王建军 张建平 沈昶 曹成虎 (74)专利代理机构 马鞍山市金桥专利代理有限 公司 34111 代理人 周宗如 (54) 发明名称 一种精炼钢包内精炼渣厚度测量方法和装置 (57) 摘要 本发明提供了一种测量精炼钢包内。

2、精炼渣厚 度的方法和装置。一种精炼钢包内精炼渣厚度 测量方法， 其步骤是 ：（1）在一个钢棒上装有两 根金属丝， 分别是熔点为 660的铝丝和熔点为 1500 1538的钢丝 ；（2） 将该钢棒垂直插入 精炼渣中， 插入深度大于精炼渣深度， 保持 68 秒 钟后取出 ；（3） 测量出上述铝丝和钢丝融化端点 之间的长度， 即为精炼渣厚度。 本发明测量精炼钢 包内精炼渣厚度的数据准确、 可靠、 直观， 且本发 明实现方便， 成本低廉。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 102384749 A1。

3、/1 页 2 1. 一种精炼钢包内精炼渣厚度测量方法， 其特征是， 该方法包括以下步骤 ： （1） 在一个钢棒上装有两根金属丝， 分别是熔点为 660的铝丝和熔点为 1500 1538的钢丝 ； （2） 将上述钢棒垂直插入精炼渣中， 插入深度大于精炼渣深度， 保持 68 秒钟后取出 ； （3） 测量出上述铝丝和钢丝融化端点之间的长度， 即为精炼渣厚度。 2. 一种实现权利要求 1 所述的精炼渣厚度测量方法的装置， 其特征是 ： 该装置包括手 柄架、 钢棒、 铝丝、 钢丝以及金属物， 所述钢棒与手柄架联接在一起且为活动联接， 所述金属 物有二个、 分别位于钢棒两端， 所述铝丝和钢丝分别经过上述两。

4、个金属物与钢棒的两端连 接在一起。 3. 如权利要求 2 所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述位于钢棒两端的金属 物为三角铁块。 4. 如权利要求 2 所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述位于钢棒两端的金属 物为铁丝圈。 5.如权利要求2中所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述钢棒的长度为0.6m、 0.9m 或 1.2m。 6. 如权利要求 2 中所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述钢棒插入精炼渣的 一端为圆锥形。 7. 如权利要求 2 中所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述手柄架包括三根钢 管， 其中， 两根钢管垂直焊接成 T 字形。

5、， T 字形交接处为手柄， T 字形底端再焊接一钢管， 该 钢管与 T 字形手柄面相垂直。 8. 如权利要求 7 所述的测量精炼渣厚度的装置， 其特征是 ： 所述钢棒与 T 字形手柄架 底端焊接的钢管活动联接。 权 利 要 求 书 CN 102384731 A CN 102384749 A1/3 页 3 一种精炼钢包内精炼渣厚度测量方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及冶金行业测量仪器技术领域， 涉及钢包内精炼保护渣厚度测量方法和 装置。 背景技术 0002 精炼是炼钢生产中非常重要的一道工序， 而精炼渣在精炼工艺过程中起着四个方 面作用 ： 1、 对钢水表面的保温， 减少热量损失， 精炼。

6、渣厚度影响着保温效果 ； 2、 起着隔绝空 气的作用， 防止空气对钢水的二次氧化， 厚度太薄时吹氩过程钢水很容易裸露 ； 3、 能够吸收 从钢水中上浮的夹杂物， 渣量太少时吸收夹杂物的效果不理想 ； 4， 在 VD 真空处理过程中精 炼渣的厚度影响着钢水的裸露面积， 直接影响脱氢的效果。 0003 由于精炼渣在精炼工艺过程中起着非常重要的冶金作用， 并且影响脱氢效果， 在研究很多精炼影响因素时都必须考虑渣的影响， 研究精炼渣时必定考虑精炼渣量也 就是精炼渣厚度。目前， 在冶炼炉工位有通过渣和钢的导电性不同来测量渣的厚度， 如 ZL03153876.2（冶炼炉渣层厚度测量传感器） ， 还有通过渣。

7、和钢的流动性不同来测量渣 厚度， 如 ZL99126959.4（炼钢中熔渣厚度的测量设备及测量方法） ， 在连铸工位有通过渣 和钢的温度不同来检测渣的厚度， 如 ZL200810011985.2（一种测量保护渣厚度和钢水 液面波动的装置及方法） ， ZL200610028520.9（连铸结晶器内保护渣厚度测量方法和装 置） ， 由于精炼渣容易结壳， 所以测量渣厚度的方法 （ZL99126959.4、 ZL200810011985.2、 ZL200610028520.9） 都不可行， 而方法 （ZL03153876.2） 操作不方便且相对于该发明成本很 高。 发明内容 0004 本发明的目的是提。

8、供一种成本低且数据准确可靠的测量精炼渣厚度的方法。 0005 本发明另一个目的是提供一种实现上述测量精炼渣厚度方法的装置。 0006 本发明是通过以下技术方案实现的 ： 一种精炼钢包内精炼渣厚度测量方法， 其步 骤如下 ： （1） 在一个钢棒上装有两根金属丝， 分别是熔点为 660的铝丝和熔点为 1500 1538的钢丝 ； （2） 将上述钢棒垂直插入精炼渣中， 插入深度大于精炼渣深度， 保持 6 秒钟后取出 ； （3） 测量出上述铝丝和钢丝融化端点之间的长度， 即为精炼渣厚度。 0007 实现上述精炼渣厚度测量方法的装置， 包括手柄架、 钢棒、 铝丝、 钢丝以及金属物， 所述钢棒与手柄架联接。

9、在一起且为活动联接， 所述金属物有二个、 分别位于钢棒两端， 所述 铝丝和钢丝分别经过上述两个金属物与钢棒的两端连接在一起。 0008 所述位于钢棒两端的金属物为三角铁块或铁丝圈。 0009 所述钢棒的长度为 0.6m、 0.9m 或 1.2m。 0010 所述钢棒插入精炼渣的一端为圆锥形。 说 明 书 CN 102384731 A CN 102384749 A2/3 页 4 0011 所述手柄架包括三根钢管， 其中， 两根钢管垂直焊接成 T 字形， T 字形交接处为手 柄， T 字形底端再焊接一钢管， 该钢管与 T 字形手柄面相垂直。 0012 所述钢棒与 T 字形手柄架底端焊接的钢管活动联。

10、接。 0013 本发明测量精炼钢包内精炼渣厚度的数据准确、 可靠、 直观， 且本发明实现方便， 成本低廉。 附图说明 0014 图 1 为本发明精炼渣厚度测量装置主视图。 0015 图 2 为本发明精炼渣厚度测量装置第一种实施方式位置 A 的局部放大图。 0016 图 3 为本发明精炼渣厚度测量装置第二种实施方式位置 A 的局部放大图。 0017 图 4 为本发明精炼渣厚度测量装置俯视图。 0018 图 5 为本发明精炼渣厚度测量方法示意图。 0019 图 6 为从精炼渣中取出的本发明的测量装置示意图。 0020 图中 ： 1.T字形手柄架 ； 2.钢棒 ； 3.铝丝 ； 4.钢丝 ； 5.金。

11、属物 ； 6.精炼渣 ； 7.钢水 ； 8. 钢包 ； 9. 测量后金属丝状态 ； 61. 测量后铁丝与铝丝长度差值。 具体实施方式 0021 以下结合附图详述本发明。 0022 如图 1、 4 所示， 测量精炼渣厚度的装置包括手柄架 1、 钢棒 2、 铝丝 3、 钢丝 4 以及 固定在钢棒上将之与铝丝 3、 钢丝 4 隔离开来的金属物 5， 钢棒 2 与手柄架 1 活动联接在一 起， 金属物 5 有二个、 分别位于钢棒两端附件， 铝丝 3、 钢丝 4 经过上述金属物 5 与钢棒 2 的 两端连接在一起。 0023 上述手柄架1包括三根钢管， 其中， 两根钢管垂直焊接成T字形， T字形交接处为。

12、手 柄。在远离手柄处的 T 字形底端再焊接一钢管， 该钢管与 T 字形手柄面相垂直。钢棒 2 与 上述钢管用活动固定装置连接。本发明手柄架远离手柄处的 T 字形底端焊接的钢管长度固 定为 0.5m。 0024 如图2所示， 位于钢棒2两端附件， 将之与铝丝3、 钢丝4隔离开来的金属物为三角 铁块。 0025 如图3所示， 位于钢棒2两端附件， 将之与铝丝3、 钢丝4隔离开来的金属物为铁丝 圈。 0026 本发明使用上述装置按照以下步骤测量精炼钢包内精炼渣的厚度， 具体如下 ： （1） 参见图 1 将金属丝 3、 4 捆绑在钢棒 2 上， 金属丝 3、 4 两端一定要超过钢棒上焊接的 铁丝圈或三。

13、角铁块 （参见图2、 3） ， 并且注意保持金属丝直线状态。 金属丝上端用快速固定装 置固定， 下端由于需要浸没到钢水中， 所以使用细铁丝固定。根据实验室数据统计， 精炼渣 6 熔点通常 11501450， 在精炼生产过程中， 钢水 7 温度通常在 1550以上， 由于精炼渣 6 和钢水 7 温度不同， 因此可以采用熔点不同的金属丝来测定渣层厚度。选择的两根金属丝 分别是熔点为 660的铝丝 3 和熔点为 1500 1538的钢丝 4， 两根金属丝的直径均为 4 毫米， 长度为 0.92 米左右。 0027 （2） 利用钢棒2圆锥形前端将结壳的钢渣破开， 这样钢棒2能够带着金属丝顺利的 说 明。

14、 书 CN 102384731 A CN 102384749 A3/3 页 5 穿过精炼渣 6， 浸没在钢水 7 中， 钢棒 2 下端焊接的铁丝圈或三角铁块浸没在钢水中深度必 须大于 10 毫米， 并且要保持 T 字形手柄面成水平状态， 如图 5 所示， 保持 68 秒钟后取出。 当金属丝接触到钢棒时会出现导热而很难融化现象， 钢棒两端各焊接的铁丝圈或三角铁块 使金属丝与钢棒有一定间隙， 这样金属丝无法导热， 在高于熔点的温度下很容易就融化了。 由于钢丝 4 熔点低于 1538， 碰到钢水 7 会融化， 而铝丝 3 熔点低于 660， 碰到精炼渣 6 会融化。 0028 （3） 参见图 6， 。

15、测量取出的铝丝 3 和钢丝 4 的长度， 铝丝 3 与钢丝 4 的长度差值 61 即为精炼渣厚度。 0029 本发明产生于马鞍山钢铁集团的关于氢含量控制的项目， 实际测量的是 100 吨精 炼钢包中精炼渣厚度， 根据测量结果统计， 对于 100 吨左右正常出钢量的钢水只需要使用 0.9m 长钢棒就可以了 ； 当出钢量过多或过少时， 为了减少金属丝融化到钢水中的量或减少 测量过程中金属丝的浪费， 特别制作另外两种规格的钢棒长度分别为 0.6m 和 1.2m。 0030 本发明精炼渣厚度测量方法及装置的创新点主要集中在钢棒的使用上， 其主要特 征有 ： 由于精炼渣容易结壳， 光光用金属丝无法插入钢水中测量， 所以采用钢棒为引导 物， 而钢棒端头为圆锥形更容易破开渣壳。 钢棒的两端各有一个焊接物， 其目的在于使测 量所用的两根金属丝与钢棒分离， 这样就不会出现由于钢棒导热而使金属丝无法融化的问 题。 0031 本发明测量精炼钢包内精炼渣厚度的方法简单可行， 且数据准确、 可靠。 说 明 书 CN 102384731 A CN 102384749 A1/2 页 6 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102384731 A CN 102384749 A2/2 页 7 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102384731 A 。