[发明专利]一种钢铁熔渣层厚度测量装置

权利要求书

1.一种钢铁熔渣层厚度测量装置，包括升降装置(300)和电极电阻检测仪表(400)，其特征在于，它还包括测量头(100)和线圈电阻检测仪表(200)；

所述测量头(100)的最内层为刚玉管(101)，所述刚玉管(101)的外侧依次包覆有隔热层(102)、第一绝缘层(103)、第二绝缘层(104)和外层绝缘层(107)；所述第一绝缘层(103)上端的两侧分别设有线圈正极插头(103a)和线圈负极插头(103b)，所述隔热层(102)下部的外侧壁上缠绕有线圈(105)，所述线圈(105)具有第一端头和第二端头，所述线圈(105)的第一端头与线圈正极插头(103a)连接，线圈的第二端头与线圈负极插头(103b)连接；所述第二绝缘层(104)上端的两侧分别设有电极正极插头(104a)和电极负极插头(104b)，所述第二绝缘层(104)下端的两侧分别设有正电极(104c)和负电极(104d)，所述正电极(104c)通过导线与电极正极插头(104a)连接，所述负电极(104d)通过导线与电极负极插头(104b)连接；

所述电极电阻检测仪表(200)的正极信号线和负极信号线分别对应与电极正极插头(104a)和电极负极插头(104b)连接，所述线圈电阻检测仪表(400)的正极信号线和负极信号线分别对应与线圈正极插头(103a)和线圈负极插头(103b)连接。

2.根据权利要求1所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述正电极(104c)和负电极(104d)的材质为铝或铜。

3.根据权利要求1所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述升降装置(300)为副枪，副枪具有副枪电极插座(301)以及控制副枪电极插座(301)升降运动和实时记录副枪电极插座(301)高度的升降车(302)。

4.根据权利要求3所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述测量头(100)的上端具有用于插入并固定在所述副枪电极插座(301)上的插口(120)。

5.根据权利要求4所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述测量头(100)上端的插口(120)是通过刚玉管(101)、隔热层(102)、第一绝缘层(103)、第二绝缘层(104)和外层绝缘层(107)上端的高度差形成，所述外层绝缘层(107)的高度＞隔热层(102)的高度＞第一绝缘层(103)的高度＝第二绝缘层(104)高度＞刚玉管(101)的高度。

6.根据权利要求1所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述线圈(105)的下沿位于隔热层(102)下端面的上方。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的钢铁熔渣层厚度测量装置，其特征在于，所述测量头(100)的底部设有电极保护罩(130)，所述电极保护罩(130)围罩在正电极(104c)和负电极(104d)的外围。

8.一种利用权利要求1～6中任一项所述的钢铁熔渣层厚度测量装置测量钢铁熔渣层厚度的方法，其特征在于，包括步骤：

(1)确定测量头(100)中正电极(104c)和负电极(104d)从第二绝缘层下端面向外伸出的距离，线圈(105)的高度以及线圈(105)的下沿与隔热层(102)的下端面的距离；

(2)将测量头(100)安装在升降装置(300)上，启动电极电阻检测仪(400)和线圈电阻检测仪表(200)，记录电极电阻检测仪(400)的初始电极电阻和线圈电阻检测仪表(200)的初始线圈交流阻抗；

(3)启动升降装置带动测量头(100)垂直插入钢水中，实时记录电极电阻检测仪(400)的读数、线圈电阻检测仪表(200)的读数以及测量头(100)的高度，绘制测量头(100)的高度和电极电阻检测仪(400)的读数的第一曲线，以及测量头(100)的高度和线圈电阻检测仪表(200)的读数的第二曲线；

(4)从第一曲线中确定电极电阻由初始电极电阻瞬时减小时，测量头(100)所在的第一高度；从第二曲线中确定线圈交流阻抗由初始线圈交流阻抗增大到最大值时，测量头(100)所在的第二高度；

(5)通过公式(1)计算得到钢铁熔渣层的厚度H：

H＝H2–H1–L1–L2–L3 (公式1)

式中：H为钢铁熔渣层的厚度；

H1为第一高度；

H2为第二高度；

L1为测量头中正电极和负电极从第二绝缘层下端面向外伸出的距离；

L2为线圈的下沿与隔热层的下端面的距离；

L3为线圈的高度。