[实用新型]耐火塞棒

说明书

本实用新型涉及一种耐火塞棒(1)，其用于控制熔融金属流出冶金容器，耐火塞棒包括：(a)细长本体，和(b)用于测量位于细长本体的块体内的内区(3i)处的温度的装置(5)，内区通过具有最低厚度t的材料条带与位于细长本体的块体外部的外区(3o)分开，其中内区的温度代表外区的瞬时温度，其特征在于，细长本体包括通孔(2)，通孔沿着横向轴线X2横向延伸长度D穿过细长本体，横向轴线X2优选地垂直于纵向轴线X1，并且由从第一开口的周界延伸到第二开口的周界的通孔壁限定，第一开口和第二开口位于周壁处，并且外区属于通孔壁且与棒头尖端分开距离M，距离M小于细长本体的长度L的三分之二，M≤2/3L。

技术领域

本实用新型总体上涉及用于控制熔融金属从冶金容器的出口流向铸模或铸造工具的塞棒。特别地，本实用新型涉及配备有一体的温度测量装置的塞棒，其允许测量出口附近的金属熔体的瞬时温度。

背景技术

如图1所示，在连续的金属铸造工艺中，钢包(21)定位在中间包 (22)上方几米处，并且通过钢包长水口将熔融金属输送到中间包，所述钢包长水口为从钢包通往中间包的长管道形式。中间包设置在钢包与铸造工具(23)或结晶器之间，铸造工具(23)或结晶器通过位于中间包内部的上水口(22d)形式的出口，从中间包供给熔融金属，上水口与下水口连通，下水口位于中间包的外部和下部并供给待成形的熔融金属。流过上水口的熔融金属的流速可以通过塞棒(1)来控制，所述塞棒(1) 垂直地位于上水口上方并且包括与上水口的入口的几何形状相匹配的棒头尖端。通过上下移动塞棒，可以改变塞棒棒头尖端到上水口入口的垂直距离，从而在棒头尖端与上水口配合接触的情况下将熔融金属的流速从零开始控制，直至当棒头尖端足够远离上水口以不再影响流速时的最大流速。在一些实施例中，塞棒仅控制塞棒在打开位置和关闭位置之间的位置，并且这两个位置之间的流速变化由其他手段控制。

中间包中的连续温度测量不是强制性的特征，许多工厂正在使用现场温度测量(每小时2到3次测量)。但是，连续监测中间包内熔融金属的温度是有利的。在早期的设备中，温度传感器是浸入在熔融金属中的。然而，中间包内熔融金属的温度不是、也不需要是均匀的。熔融金属的最具价值的温度在上水口附近获得，因为熔融金属从那里直接浇铸到结晶器或工具中。为此，已经提出在大体棒头尖端的区域中包括位于塞棒内腔中的温度传感器以获得靠近上水口的熔融金属的温度。DE2912311 和WO2015104241描述了光学高温计，其测量位于细长耐火本体的内腔的闭合端处的内表面的温度，细长耐火本体可以是塞棒。封闭的一端邻近塞棒的尖端。虽然对于早期的设备有很大的改进，但是这种用于测量温度的装置有一个很大的缺点，如图7的塞棒(a)所示，这种装置对熔融金属温度变化的响应时间太长。在接下来的部分中详细讨论的一系列测试(图7中示出了这些测试的结果)中，这种现有技术的塞棒在熔融金属中浸入958mm，检测在熔融金属的温度变化10℃(±2℃内)的时间太长。现有技术的塞棒(a)的检测时间是390s(＝6.5分钟)，这对于令人满意地监测上水口附近的熔融金属的温度来说时间太长了。另一种通常用于自动化的评估响应时间的方法是达到目标温度变化(例如10℃变化)的63％和/或95％的时间。无论用什么方法测量响应时间，结果都是类似的。

由于在外表面发生的温度变化主要通过沿着将内表面与外表面分开的条带的传导而传递到内表面，因此可以通过减小条带的厚度和/或在条带中使用具有更高传导性的材料，来减少测量内区温度的装置对接触外区的熔融金属温度变化的响应时间。在如图7的塞棒(a)所示和在 DE2912311(图1和图2-1、2-2、2-3)中所描述的塞棒中，其包括位于以塞棒纵轴线为中心的内腔的闭合端处的热电偶，将内表面与外表面分开的耐火材料的厚度非常大，并且不能显著地减小。实际上，增加内腔的直径会产生塞棒机械阻力不足的问题。