[发明专利]一种连铸坯表面在线测温装置及方法

说明书

本发明涉及连铸在线测温技术领域，尤其一种连铸坯表面在线测温装置及方法。包括电磁激发装置、测温钉触发装置、接触式测温系统与数据采集装置；电磁激发装置包括活动磁铁、固定电磁铁以及磁筒，测温钉触发装置包括击针与发射药，接触式测温系统包括测温热电偶与测温钉，数据采集装置包括温度发射器与温度采集器；固定电磁铁通电后具有磁性，推动活动磁铁与击针相撞，击针引燃发射药，测温钉被射出，测温钉射入铸坯后，温度发射器发送温度信号，由温度采集器接收；测温时，测温钉随着铸坯从结晶器出口运行到连铸终点，测温热电偶得到的温度数据不断发送给温度采集器，得到出结晶器后铸坯表面温度变化情况，为二冷优化研究提供数据支持。

技术领域

本发明涉及连铸在线测温技术领域，尤其一种连铸坯表面在线测温装置及方法。

背景技术

在连铸过程中，铸坯表面温度变化与铸坯的质量有密不可分的关系。连铸坯的内部裂纹，表面裂纹，鼓肚和中心偏析等缺陷都与铸坯表面温度变化有关。连铸坯在二冷区发生着铸坯与冷却水传热，铸坯表面辐射换热，以及支承辊传导换热，经过支承辊时，表面温度会迅速下降，然后迅速上升，两种状态交替进行。剧烈的温度变化会使铸坯发生变形。同时，过大的表面温度变化不利于钢中元素的均匀分布，造成偏析。

目前生产企业采用铸坯表面温度监测的方法有两种：(1)用红外线测温仪对铸坯表面进行测温，记录数据。(2)用专家系统对该工艺条件下的铸坯表面温度进行模拟，从而近似得到铸坯表面温度变化情况。但是，(1)方法测得的铸坯表面温度数据很分散，工厂环境所限，只能得到一部分或一个高度的铸坯表面温度。测量铸坯表面温度时也会因为铸坯表面氧化铁皮和二冷区水流、辐射气流的影响，造成较大的测温误差。(2)方法可以采用算法模拟出铸坯表面的温度，可以近似得出结晶器和辐射区的温度，但对于二冷区的表面温度还是无法确定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种连铸坯表面在线测温装置及方法。可以避免二冷区水雾对铸坯表面测温的影响，使得测温装置可以在线、准确地测得铸坯表面温度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种连铸坯表面在线测温装置，包括电磁激发装置、测温钉触发装置、接触式测温系统与数据采集装置；所述电磁激发装置包括活动磁铁、固定电磁铁以及磁筒，测温钉触发装置包括击针与发射药，接触式测温系统包括测温热电偶与测温钉，数据采集装置包括温度发射器与温度采集器；固定电磁铁通电后具有磁性，推动活动磁铁与击针相撞，击针引燃发射药，测温钉被射出，测温钉射入铸坯后，温度发射器发送温度信号，由温度采集器接收；测温时，测温钉随着铸坯从结晶器出口运行到连铸终点，测温热电偶得到的温度数据不断发送给温度采集器，从而得到出结晶器后铸坯表面温度变化情况，为二冷优化研究提供数据支持。

所述电磁激发装置包括活动磁铁、磁铁支撑座、固定电磁铁、磁筒与电源插座；电源插座固定在磁筒的一端，固定电磁铁固定在磁筒内，磁铁支撑座固定在磁筒内，活动磁铁放置在磁铁支撑座上。

所述测温钉触发装置包括可拆卸发射管、击针、测温仪支撑座、弹簧、保险销与发射药；可拆卸发射管由传动管与发射管两段构成，击针、测温仪支撑座与弹簧安装在传动管内，发射药与保险销安装在发射管内，可拆卸发射管与磁筒相连。

所述发射管头部设有弧形管头，其圆弧半径与圆坯半径适配。

所述发射药可选用S系列普通型号的发射药。

所述接触式测温系统包括测温热电偶、测温钉、减速肋板以及填充物；测温热电偶的尾端嵌入测温钉尾部与温度发射器相连，从减速肋板头部穿出，最后用填充物填充。

所述测温钉尾部为弧形，测温热电偶头部位于减速肋板的前端，测温钉射出后，测温热电偶随减速肋板一起钉在铸坯表面，铸坯一起运行到连铸结束，达到测温目的。

一种连铸坯表面在线测温方法，包括如下步骤：