专利名称：出钢水口下渣感应检测装置及装有该装置的出钢水口座砖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种出钢水口下渣感应装置及装有该装置的出钢水口座砖，尤其是涉及用于钢包浇钢过程中获取熔渣流出信号的传感器。具体地说，本实用新型提出了一种通过对现有同类装置的结构特性的改进，来提高出钢水口下渣感应装置的使用寿命的技术方案。
背景技术：
在冶金浇注过程中，为提高铸坯质量和中间包的使用寿命，一种常用的技术手段是在出钢水口处设置下渣检测装置。在日本专利文献昭58-167066A中公开了一种常用的储水口下渣检测装置，该装置在转炉的出钢口位置埋设检测线圈来检测是否有熔渣通过出钢水口。类似的现有技术还有中国专利文献CN2511971Y中公开的一种钢包下渣检测传感器。它在工字形圆环骨架的槽内，绕有外套绝缘磁管的螺旋形线圈，在螺旋形线圈的周围填充绝热材料，最后在工字形圆环骨架的槽内填满耐火泥，烘干后整体成形。双芯高温电缆与螺旋形线圈的线头在工字形圆环骨架内焊接后穿出，与装在钢包壳体上的连接器盒连接。
然而，对于上述现有技术来说，存在的一个突出的问题。由于冶金容器的出钢水口是在温度变化的环境中工作，因此设置在出钢水口的所有结构部件在工作过程中都随着温度的变化而热胀冷缩，并且这种热胀冷缩往往是急剧的。又由于各个部件的材料不同，其热膨胀系数也不同，导致上述现有技术中的线圈中的金属线在工作中必定要承受一定的应力。特别是在冷缩的时候，所述金属线所承受的拉应力甚至会产生塑性变形。这样上述检测装置在使用两三次后往往会发生线圈断路的情况，使得检测装置报废。
实用新型的技术内容为此，本实用新型的目的在于提出一种减少因热胀冷缩而在感应线圈的金属线上产生的应力的出钢水口下渣感应装置。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的出钢水口下渣感应装置具有一组螺旋形线圈；所述线圈缠绕在一个支撑架上；所述线圈的两端分别与一个接线端子的相应接点连接；特别是所述线圈包裹在一层软质绝缘材料之中，所述软质绝缘材料至少将所述线圈与支撑架隔开。
本实用新型的出钢水口下渣感应装置的一个理想的结构是在所述线圈和所述软质绝缘材料之间设有套在所述线圈上的绝缘管，来提高所述线圈的金属线之间的绝缘效果。所述绝缘管是整体密封的。在这种结构中，所述线圈为两层以上。
上述出钢水口下渣感应装置中所述软质绝缘材料为纤维制品。
本实用新型还提出了一种具有下渣感应装置的出钢水口座砖，所述出钢水口下座砖包括一个圆筒形的砖体；一个设置在所述砖体内并与所述砖体同轴设置的圆筒形支撑架；一组缠绕在所述支撑架上的螺旋形线圈；所述线圈的两端分别与一个接线端子的相应接点连接；特别是所述线圈包裹在一层软质绝缘材料之中，所述软质绝缘材料至少将所述线圈与支撑架隔开。
在上述出钢水口座砖中，所述支撑架与所述砖体成型为一体，并且在所述砖体与所述支撑架之间形成一个从所述砖体的一个端表面沿轴向凹进的凹槽。
在上述出钢水口座砖的另一个实施方式中，所述砖体具有一个从其圆筒形内表面径向向凹进的槽，所述支撑架设置在所述槽内。
本实用新型的出钢水口座砖的一个理想的结构是在所述线圈和所述软质绝缘材料之间设有套在所述线圈上的绝缘管，来提高所述线圈的金属线之间的绝缘效果。在这种结构中，所述线圈为两层以上。
本实用新型的出钢水口座砖的所述支撑架与所述砖体成型后为一体。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点1、由于所述线圈包裹在一层软质绝缘材料之中，所述软质绝缘材料将所述线圈与支撑架隔开，由此为线圈中的金属线在温度剧烈变化的环境中的热胀冷缩提供了空间，能有效地防止所述线圈中的金属线断线，其减少断线率为50％。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的出钢水口下渣感应装置的一个实施例的中剖面结构示意图；图2是本实用新型的出钢水口下渣感应装置的另一个实施例的中剖面结构示意图；图3是本实用新型的具有下渣感应装置的出钢水口座砖的一个实施例的中剖面结构示意图；图4是图2所示实施例的砖体结构从上端面看的立体图；图5是本实用新型的具有下渣感应装置的出钢水口座砖又一个实施例的中剖面结构示意图；图6是本实用新型具有如图1所示的出钢水口下渣感应装置的水口座砖的一个实施例的中剖面结构示意图；图7是本实用新型具有如图2所示的出钢水口下渣感应装置的水口座砖的一个实施例的中剖面结构示意图。
上述附图中的标记表示为1-线圈、2-支撑架、3-支撑架的支撑体、4-支撑架的圆盘形凸缘、5-接线端子、6-软质绝缘材料、7-绝缘管、8-砖体、9-砖体上沿轴向凹进的凹槽、10-砖体上从其圆筒形内表面径向向凹进的槽、B-出钢水口下渣感应装置。
具体实施方式
参见图1，显示出本实用新型的出钢水口下渣感应装置的一个实施例，其中具有一组螺旋形线圈1，所述线圈1缠绕在一个支撑架2上，所述支撑架2具有一个圆筒形支撑体3，在所述支撑体3的两端分别成型有一个径向向外突出的圆盘形凸缘4。所述线圈1的两端分别与一个接线端子5的相应接点连接。本实用新型的所述线圈1包裹在一层纤维制品的软质绝缘材料6之中，所述软质绝缘材料6至少将所述线圈1与支撑架2隔开，为线圈1的金属线在温度变化产生热胀冷缩时提供缓冲空间。在所述线圈1和所述软质绝缘材料6之间设有套在所述线圈1上的整体密封的绝缘管7，来提高所述线圈1的金属线之间的绝缘效果。在本实施例中所显示的所述线圈1为两层。
图2显示出本实用新型的出钢水口下渣感应装置的又一个实施例。参见图2，本实用新型的出钢水口下渣感应装置具有一组螺旋形线圈1，所述线圈1缠绕在一个支撑架3上。所述线圈1的两端分别与一个接线端子5的相应接点连接。本实用新型的所述线圈1基本上被包裹在一层软质绝缘材料6之中，所述软质绝缘材料6能够将所述线圈1与支撑架3隔开，为线圈1的金属线在温度变化产生热胀冷缩时提供缓冲空间。在所述线圈1设有套在所述线圈1上的绝缘管7，来提高所述线圈1的金属线之间的绝缘效果。在本实施例中所显示的所述线圈1为两层。
上述实施例的所述出钢水口下渣感应装置在使用时，安装到出钢水口座砖(图中未显示出来)上预定的安装位置上，并将检测装置的信号输入端与所述接线端子5的相应接点相连，即可以进行冶金容器的出钢水口熔渣检测工作。
图3显示出本实用新型的具有下渣感应装置的出钢水口座砖的一个实施例。所述出钢水口下座砖包括一个圆筒形的砖体8；一个设置在所述8内并与所述砖体8成型为一体并同轴设置的圆筒形支撑架2，并且在所述砖体8与所述支撑架2之间形成一个从所述砖体8的一个端表面沿轴向凹进的凹槽9(参见图4)。一组螺旋形线圈1绕所述支撑架2设置，其中所述线圈1包裹在一层纤维制品(当然也可以是海绵状)的软质绝缘材料6之中，并且所述软质绝缘材料6将所述线圈1与支撑架2隔开。所述线圈1的两端分别与一个接线端子5的相应接点连接。
图5显示出本实用新型的具有下渣感应装置的出钢水口座砖的另一个实施例。所述出钢水口下座砖包括一个圆筒形的砖体8，所述砖体8具有一个从其圆筒形内表面径向向凹进的槽8。一个设置在所述砖体8的所述槽10内内并与所述砖体8同轴设置的圆筒形支撑架2。在所述支撑架2上缠绕一组螺旋形线圈1；所述线圈1的两端分别与一个接线端子5的相应接点连接；其中所述线圈1包裹在一层软质绝缘材料6之中，所述软质绝缘材料6将所述线圈1与支撑架2隔开。
图6显示出本实用新型具有如图1所示的出钢水口下渣感应装置的水口座砖的一个实施例。本实施例的所述出出钢水口下渣感应装置(如图1)在成型水口座砖时在引线上套上的耐热绝缘密封材料后，安装在水口座砖模具的预定位置(图中未显示出来)，并将引线引到水口座砖模具的外面后，浇注水口座砖，使出钢水口下渣感应装置与水口座砖成为一体，等凝固后脱模养护干燥，检验合格即可投入使用，在现场使用时，将检测装置的信号输入端经过电缆、接线盒等与所述接线端子5的相应接点相连，即可以进行冶金容器的流钢熔渣检测工作。
图7显示出本实用新型采用如图2所示的出钢水口下渣感应装置的水口座砖的一个实施例。本实施例的所述出钢水口下渣感应装置(如图2)在成型水口座砖时在引线上套上的耐热绝缘密封材料后，安装在水口座砖模具的预定位置(图中未显示出来)，并将引线引到水口座砖模具的外面后浇注水口座砖，使出钢水口下渣感应装置与水口座砖成为一体，等凝固后脱模养护干燥，检验合格即可投入使用，在现场使用时，将检测装置的信号输入端经过电缆、接线盒等与所述接线端子5的相应接点相连，即可以进行冶金容器的流钢熔渣检测工作。
在上述图3至图7所示的实施例中，也可以在所述线圈1和所述软质绝缘材料6之间设有套在所述线圈1上的整体密封的绝缘管7(也可以是管段的形式，但在这种情况下可能会发生漏磁的现象)，来提高所述线圈1的金属线之间的绝缘效果。使得所述线圈1可以缠绕两层以上。
本实用新型的图3至图7所示实施例的具有下渣感应装置的出钢水口座砖在使用时，安装在冶金容器的出钢水口上，并将检测装置的信号输入端与所述接线端子5的相应接点相连，即可以进行冶金容器的出钢水口熔渣检测工作。
本实用新型的上述实施例在使用过程中，当环境温度发生变化时，其中各个部件都随温度变化而热胀冷缩。此时，由于各个部件的热膨胀系数不同，其中的所述线圈1的金属线受到相邻部件的作用而承受一定的应力。但是由于本实用新型在所述线圈1的周围设置了一层软质绝缘材料6，在受到外力时可以适当的压缩或轻微的膨胀，为所述线圈1的金属线在温度变化产生热胀冷缩时提供缓冲空间，因此所述线圈金属线在热胀冷缩过程中，不会因为缠绕过松而变形，也不会因为过紧受到过大的拉应力发生塑性变形而断裂。由此克服了现有技术中相应装置的线圈金属线在温度变化产生热胀冷缩受到较大的拉应力时断线的问题。另外所述线圈金属线上套有耐热绝缘陶瓷管，间距在12mm内不定，便于控制，使得流钢下渣感应装置的生产效率比现有管间距必须与其管长度相当的技术的生产效率提高了5倍以上，且可在室内操作，加之由于基本上为连续穿管，绕成线圈的线与线之间距离增大至两倍陶瓷管的壁厚，和现有单倍管壁厚的技术相比提高了线与线之间的绝缘性能，减少了电磁能损失，从而提高了下渣检测装置的灵敏度。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1.一种出钢水口下渣感应装置具有一组螺旋形线圈(1)；所述线圈(1)缠绕在一个支撑架(2)上；所述线圈(1)的两端分别与一个接线端子(5)的相应接点连接；其特征在于所述线圈(1)包裹在一层软质绝缘材料(6)之中，所述软质绝缘材料(6)至少将所述线圈(1)与支撑架(2)隔开。
2.根据权利要求1所述的出钢水口下渣感应装置，其特征在于所述线圈(1)和所述软质绝缘材料(6)之间设有套在所述线圈(1)上的绝缘管(7)。
3.根据权利要求2所述的出钢水口下渣感应装置，其特征在于所述绝缘管(7)是整体密封的。
4.根据权利要求2所述的出钢水口下渣感应装置，其特征在于所述线圈(1)为两层以上。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的出钢水口下渣感应装置，其特征在于所述软质绝缘材料(6)为纤维制品。
6.一种采用权利要求1至5中任意一项所述的下渣感应装置的出钢水口座砖，所述出钢水口下座砖包括一个圆筒形的砖体(8)；一个设置在所述砖体(8)内并与所述砖体(8)同轴设置的圆筒形支撑架(2)；一组缠绕在所述支撑架(2)上的螺旋形线圈(1)；所述线圈(1)的两端分别与一个接线端子(5)的相应接点连接；其特征在于所述线圈(1)包裹在一层软质绝缘材料(6)之中，所述软质绝缘材料(6)至少将所述线圈(1)与支撑架(2)隔开。
7.根据权利要求6所述的具有下渣感应装置的出钢水口座砖，其特征在于所述砖体(8)具有一个从其圆筒形内表面径向向凹进的槽，所述支撑架(2)设置在所述槽(10)内。
8.根据权利要求7所述的具有下渣感应装置的流钢水口座砖，其特征在于所述支撑架(2)与所述砖体(8)成型后为一体。
专利摘要本实用新型涉及一种出钢水口下渣感应装置及装有该装置的出钢水口座砖，具有一组螺旋形线圈(1)；所述线圈(1)缠绕在一个支撑架(2)上；所述线圈(1)的两端分别与一个接线端子(5)的相应接点连接；特别是所述线圈(1)包裹在一层软质绝缘材料(6)之中，所述软质绝缘材料(6)至少将所述线圈(1)与支撑架(2)隔开。本实用新型通过对现有同类装置的结构特性的改进，来提高出钢水口下渣感应装置的使用寿命的技术方案。
文档编号B22D41/50GK2762125SQ20042011214
公开日2006年3月1日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年10月29日
发明者郑全福, 孟秋凤, 霍素珍, 朱遂宾, 张金龙, 史道明 申请人:濮阳濮耐高温材料有限公司