一种放射源防护装置的制作方法

本实用新型涉及连铸机结晶器液位自动控制技术领域。。

背景技术：

连铸机是将高温钢水连续不断地浇铸到一个或一组水冷铜制结晶器内，钢水沿结晶器周边逐渐凝固成坯壳，待钢液面上升到一定高度，坯壳凝固到一定厚度后，拉矫机将铸坯拉出，并经二次冷却区喷水冷却使铸坯完全凝固，由切割装置根据轧钢要求切成定尺。

连铸生产过程中，结晶器钢水液位检测和控制起着举足轻重的作用，若结晶器钢水液位波动较大，轻则影响铸坯表面质量，重则导致溢钢和漏钢重大安全事故。而连铸机结晶器钢水液位的检测可以采用同位素式钢水液面计、电磁式钢水液面计、电涡流式钢水液面计、浮子式钢水液面计、红外线式、超声波式、摄像式等几种方法来检测，其中较广泛的是采用放射性同位素式液面计来测量，在结晶器的一侧设置放射源，一般选取钴-60或者铯-137作为放射源，相对的一侧设置接收该放射源发出的射线信号的接收探测器，通过检测射线中穿透力最强的γ射线强度的方式检测结晶器液位高度，结晶器内上下波动的钢水会使得一部分穿过γ射线强度发生衰减，安装在结晶器另一侧的接收探测器检测γ射线穿透结晶器后强度的变化，由此检测钢水的液位高度。采用放射源同位素法来检测，它信号稳定、量程大、可靠性使用强。但同时，放射源直接安装在结晶器上，离钢水很近，一旦发生大的溢钢事故，易发生包裹放射源、铅套融化、甚至放射源裸露等危险。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种放射源防护装置，可以防止因为生产事故导致的钢水对放射源直接或间接的损害，解决了放射源使用过程中的安全防护问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种放射源防护装置，包括上端开口的安装套筒，所述安装套筒内设置有铅罐，所述铅罐内设置有供放射源放置的安装槽，所述安装套筒安装在结晶器的冷却水套内，并且所述安装槽的开口向上设置供所述放射源插入，所述安装套筒上设有与安装套筒相互连接形成密闭腔室的封装结构。

作为优选，所述安装套筒的上端部分伸出于所述冷却水套，所述封装结构为盖设于所述安装套筒上端的端盖，所述安装套筒伸出冷却水套的部分与端盖并于铅罐的上方形成密闭的空腔。

作为优选，结晶器的上端具有第一法兰，所述第一法兰上贯穿设有通孔，所述安装套筒包括上端与通孔的内壁固定连接并且完全位于冷却水套内的本体，以及下端插入位于所述通孔内并且与该通孔的内壁固定连接的外部筒体，所述本体与所述外部筒体均与所述通孔的内壁之间密封安装。

作为优选，所述通孔为阶梯孔，所述外部筒体的内径大于本体的外径，且所述外部筒体的下端位于所述阶梯孔的大孔内，所述本体的上端位于所述阶梯孔的小孔内。

作为优选，所述铅罐靠近结晶器的侧面上还开设有连通安装槽的开口，所述开口沿铅罐的长度方向延伸设置。

作为优选，所述安装套筒与铅罐之间设置有用于定位放射源位置的定位装置。

作为优选，所述定位装置包括相互对位卡嵌的定位块和定位槽，所述定位块设置在安装套筒的内腔底部，所述定位槽设置在铅罐的底部。

作为优选，所述安装槽位于所述铅罐靠近结晶器内腔的一侧。

作为优选，所述端盖上设置有提手。作为优选，该放射源防护装置内设有密闭的空腔以阻隔钢水接近放射源及铅罐。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于为连铸生产过程中的放射源提供了一个全封闭的腔室，且该放射源防护装置直接至于结晶器的冷却水套中，进一步的拉近了放射源与接收探测器的距离，利于小活度的放射源使用；放射源防护装置的密闭空腔可以防止防水直接接触铅罐和放射源，而且放射源防护装置周围的冷却水可以防止钢水融化铅罐，而外部筒体与端盖在安装套筒的上端形成的空腔也可以阻隔钢水靠近放射源和铅罐，进一步消除由于钢水溢出事故对放射源造成的直接或间接损害；同时定位装置可以保证放射源在使用时的位置始终保持不变，射线可以通过铅罐上的开口，持续射到接收探测器上，而不受结晶器振动的影响，从而提供稳定可靠的液位检测信号。

附图说明

图1为本实用新型实施例中结晶器及防护装置的安装示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图。

图中：1、放射源防护装置；11、安装套筒；111、本体；112、外部筒体；12、铅罐；121、安装槽；122、开口；13、端盖；131、提手；14、空腔；15、定位装置；151、定位块；152、定位槽；16、锁紧装置；2、结晶器；21、冷却水套；22、第一法兰；221、通孔；23、第二法兰；3、放射源；31、放射源活口；32、放射源源棒；4、接收探测器。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

一种放射源防护装置，结合图1和图2所示，包括安装在结晶器2的冷却水套21内的安装套筒11，安装套筒11内设有沿结晶器2的长度方向延伸的铅罐12，安装套筒11的上端具有安装口，以便于铅罐12的安装，安装套筒11上还设置有与安装套筒11相互连接形成密闭腔室的封装结构。铅罐12内设置有开口向上并且供放射源3插入容置的安装槽121，且安装槽121沿结晶器2的长度方向延伸。其中放射源3包括放射源活口31以及与放射源活口31固定连接的放射源源棒32，放射源3插入在安装槽121内，在安装槽121的槽口处设置锁紧装置16将放射源活口31固定在安装槽121内，优选的，实际应用中，该锁紧装置16采用锁紧螺栓。

安装槽121开设在铅罐12靠近结晶器2内腔的一侧，以尽可能的缩小放射源3与位于结晶器2相对侧的接收探测器4之间的距离，更加有利于小活度放射源3的使用。铅罐12靠近结晶器2一侧的侧壁上还开设有连通安装槽121的开口122，开口122也沿铅罐12的长度方向延伸，开口122的设置，使得放射源3发出的γ射线经开口122射出，并通过接收探测器4接收。

将放射源防护装置1直接置于结晶器2的冷却水套21中，与结晶器2融为一体，既最大限度地拉近了放射源3与位于结晶器2相对侧的接收探测器4之间的距离，有利于小活度放射源3的使用；同时整个放射源防护装置1设计定位在结晶器2的冷却水套21中，冷却水套21中仍一直存有流动的水，因此使得放射源3一直处于有效的冷却中，当发生钢水溢出事故时，避免了钢水的高温可能对放射源3以及铅罐12的损坏。

结晶器2的上端具有第一法兰22，结晶器2的下端具有第二法兰23，位于上端的第一法兰22上贯穿设有通孔221，安装套筒11包括上端与通孔221的内壁固定连接并且完全位于冷却水套21内的本体111，以及下端插入位于通孔221内并且与该通孔221的内壁固定连接的外部筒体112，并且上述的封装结构为套装在外部筒体112上端的端盖13，外部筒体112配合端盖13在铅罐12的上方形成密闭的空腔14，该空腔14可以阻隔钢水接近放射源3以及铅罐12，从而避免钢水间接损坏放射源3和铅罐12，提高放射源3使用的安全性。并且本体111与外部筒体112均与通孔221的内壁之间密封连接，一方面阻隔冷却水套21内的水进入到安装套筒11内，保证放射源3的使用环境，另一方面可以避免钢水沿外部筒体112与通孔221内壁之间的缝隙流入至本体111的外侧壁，进而避免钢水接近铅罐12及放射源3。安装套筒11也可以与位于结晶器2下端的第二法兰23固定，只要保证放射源3的长度以及位置能够实现接收探测器4检测到结晶器2内的液位变化即可。

优选的，通孔221为阶梯孔，位于第一法兰22上半部分的的内径较大的为大孔，位于第一法兰22下半部分的内径较小的为小孔，外部筒体112的内径大于本体111的外径，外部筒体112的下端位于阶梯孔的大孔内，本体111的上端位于阶梯孔的小孔内，使得铅罐12的上方通过外部筒体112提供足够的空间，供工作人员伸手对放射源3活门进行开闭动作，并且外部筒体112与本体111不接触，当发生钢水溢出事故时，钢水的温度只能通过外部筒体112传递至第一法兰22，再从第一法兰22传递至本体111，可以缓解钢水温度的传递速度。

端盖13的上端设置有铰接于端盖13的提手131，在使用时，通过手握提手131将端盖13取下，工作人员将手伸入外部筒体112内进行开关放射源3活门的动作，然后盖上端盖13，又可以将放射源3与外接恶劣环境彻底隔离开，确保了放射源3的安全可靠。

本领域的技术人员应当了解，作为替换的方案，安装套筒11的上端也可以向上延伸部分伸出于冷却水套21，或者是设计安装套筒11的长度大于铅罐12的长度，但安装套筒11的上端不伸出于冷却水套21，同样可以形成上述的空腔14，而不需要设置外部筒体112。设置外部筒体112的目的主要是为了在铅罐12的上方设置空腔14的同时，增大工作人员开闭放射源3活门的操作空间。

结合图3所示，安装套筒11与铅罐12之间设置有用于定位放射源3位置的定位装置15，本实施例中定位装置15包括相互对应卡嵌的定位块151和定位槽152，其中定位块151设置在安装套筒11的内腔底部，定位槽152设置在铅罐12的底部。

因为射线是有方向的，而要确保液位检测的可靠、准确，就必须使放射源3的射线始终与上述的开口122对准，准确地射到结晶器2相对侧的接收探测器4上，尤其连铸机生产时结晶器2本身就在一直振动中，而有了辅助的定位装置15，还能够使得铅罐12以及放射源3的位置保持不动，使得该液位量测系统更加的稳定，且工作人员在安装时也更加容易定位。

本实用新型的优点在于，通过安装套筒11配合法兰以及端盖13，共同构成一个全封闭的供放射源3和铅罐12容置的腔体，可以避免钢水直接接触放射源3以及铅罐12，从而有效避免钢水对放射源3和铅罐12的直接损害；如要进行放射源3活门的开闭，又可以随时打开端盖13进行操作。该放射源防护装置1直接置于结晶器2的冷却水套21中，与结晶器2融为一体，既最大限度拉近和接收探测器4的距离，利于小活度放射源3的使用；同时又充分利用现有的结晶器2冷却水，对放射源3进行冷却，避免溢钢事故时，钢水融化铅罐12；同时在安装套筒11于铅罐12之间设计有定位装置15，确保放射源3在使用时的位置不变，确保射线可以直接经开口122射出，而不受结晶器2振动的影响，能持续射到接收探测器4上，从而提供稳定可靠的液位检测信号。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。