专利名称：结晶器熔渣层厚度的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种结晶器熔渣层厚度的测定方法。具体地说，是涉及一种应用于冶金行业钢水连铸浇注过程中的结晶器内处于熔融状态的保护渣层厚度的测定方法。
背景技术：
连铸浇注过程中，结晶器内的保护渣起着非常重要的作用。其主要作用可以概括为以下几个方面1、隔绝空气对钢水的氧化；2、吸附钢水中的夹杂物；3、在钢水和结晶器铜板之间进行润滑；4、对进入结晶器的钢水进行保温。
因此，在连铸浇注过程中，需要时常关注保护渣的熔化状况，并在浇注过程中不断测量、监测该保护渣在熔融状态下(简称熔渣)的渣层厚度。连铸浇注工艺中，熔渣层厚度测量所需的精度要求一般为7～12mm，熔渣层厚度太低，熔渣不足，引起粘结性漏钢的事故；熔渣层厚度太高，容易造成卷渣及断渣，也容易造成漏钢和铸坯内部的夹杂物缺陷增加。因此，熔渣层厚度的稳定，同连铸的漏钢和连铸坯的质量密切相关。
目前，该熔渣层厚度的测定一般是利用手工方法，通过向结晶器中插入铜线，利用铜丝在保护渣和钢液中的不同的温度状况，来确定熔渣层的厚度。其主要存在以下缺点1、测定方法比较粗糙，不科学。由于每一个人插入角度和插入深度不同，导致不同的人测量结果也不相同；测量的准确度差；2、由于是手动测量，劳动负荷增加；3、无法实现自动测量，在浇注的前、中、后期，容易漏测，造成铸坯质量事故，严重时造成生产事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结晶器熔渣层厚度的测定方法，其通过自动测定的方式，大大提高测量的准确度，避免了测定过程中的人为的因素，提高测量的效率。且能实时监控熔渣层的熔化状况，提高铸坯质量。
为达到上述目的，本发明提出的一种结晶器熔渣层厚度的测定方法，其包含以下步骤1.使一带传感器的探头以一固定的已知速度V垂直于保护渣层向下运动，并通过一计算机实时读取并显示该探头所处各点的电动势ε值；2.当计算机读取并显示的该电动势ε值发生大幅度上升时，记录该时刻t1；3.继续使该探头以所述的固定已知速度V垂直于渣层向下运动，并在计算机读取的探头所处各点的电动势ε值发生大幅度下降时，记录该时刻t2；4.计算得出熔渣层厚度H＝V(t2-t1)。
所述的传感器为固体电解质氧位传感器；在本发明中，探头所测定的电动势信号被实时传输入计算机中，计算机实时读取该电动势值，记录该电动势值的变化的时间点，自动计算得到熔渣层的厚度。提高了测量的效率和精度，并降低劳动强度，达到监控熔渣层熔化状况的目的。还可以减少事故，提高铸坯的质量。
图1为实施本发明所需的装置结构示意图；图2为本发明的流程示意图；图3为本发明实施过程中，探头所测定的电动势值和测定时间的曲线示意图。
具体实施例方式
以下结合图1～图3，说明本发明的一个较佳实施方式。
如图1所示，为实施本发明所需的装置1的结构示意图。该装置1包含一带固体电解质氧位传感器(未在图中显示)的探头11，该探头外设有探头保护管12；该探头11通过一探头夹持机构13固定，并有一伺服电机15，其通过一运动传动箱14可带动该探头11以一已知速度V垂直于未熔保护渣层31上下运动。且该探头11还通过一信号线16电路连接一计算机17。在未熔保护渣层31的下方，依次为熔渣层32和钢水层33。本发明的目的，就是要测定熔渣层32的厚度。
如图2所示，为本发明方法的流程示意图。本发明提出的结晶器熔渣层厚度的测定方法，包含以下步骤首先，使探头11以一固定的已知速度V垂直于保护渣层31向下运动，并通过计算机17实时读取并显示该探头11所处各点的电动势ε值(步骤21)；当计算机读取并显示的该电动势ε值发生大幅度上升时，记录该时刻t1(步骤22)，此时，该探头11所处的位置就是未熔保护渣层31和熔渣层32的交接临界点；继续使该探头以所述的固定已知速度V垂直于渣层向下运动，并在计算机读取的探头所处各点的电动势ε值发生大幅度下降时，记录该时刻t2(步骤23)，此时，该探头11所处的位置就是熔渣层32和钢水层33的交接临界点；计算得出熔渣层厚度H＝V(t2-t1)(步骤24)。
如图3所示，为本发明实施过程中，探头11所测定的电动势值和测定时间t的曲线示意图。当探头11在未熔保护渣层31中下降时，由于该未熔保护渣层31中的氧气含量大致均匀，因此，探头11内固体电解质氧位传感器所测定的氧气含量也比较稳定，探头11所测定的电动势值也大致为ε1；当探头11继续匀速下降，至未熔保护渣层31和熔渣层32的临界点时，此时因为未熔保护渣层31和熔渣层32的氧气含量不同，探头11所测定的电动势值大幅度上升至ε2，计算机17记录该时刻为t1；探头11继续匀速下降至熔渣层32和钢水层33之间的临界点，由于该熔渣层32和钢水层33的氧气含量不同，此时探头所测定的电动势值将从ε2大幅度下降至ε3，计算机17记录该时刻为t2，因此，就可得出该熔渣层32的厚度H＝V(t2-t1)。
权利要求
1.一种结晶器熔渣层厚度的测定方法，其包含以下步骤1.使一带传感器的探头以一固定速度V垂直于保护渣层向下运动，并通过一计算机实时读取并显示该探头所处各点的电动势ε值；2.当计算机读取并显示的该电动势ε值发生大幅度上升时，记录该时刻t1；3.继续使该探头以所述的固定速度V垂直于渣层向下运动，并在计算机读取的探头所处各点的电动势ε值发生大幅度下降时，记录该时刻t2；4.计算得出熔渣层厚度H＝V(t2-t1)。
2.如权利要求1所述的结晶器熔渣层厚度的测定方法，其特征在于，所述的传感器为固体电解质氧位传感器。
全文摘要
一种结晶器熔渣层厚度的测定方法，其包含以下步骤使一带传感器的探头以一固定的已知速度V垂直于保护渣层向下运动，并通过一计算机实时读取并显示该探头所处各点的电动势ε值；当计算机读取并显示的该电动势ε值发生大幅度上升时，记录该时刻t
文档编号B21B1/46GK1590953SQ0315061
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月28日 优先权日2003年8月28日
发明者张立, 胡军宏 申请人:宝山钢铁股份有限公司