专利名称：用于罩式退火炉内钢卷的测温装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及测温装置及其使用方法，具体属于用于罩式退火炉内钢卷的测温装置及其使用方法。
背景技术：
现有罩式炉退火设备对冷轧带钢钢卷进行退火热处理，主要使炉内钢卷在退火过程中冷、热点达到退火工艺制度要求，以获得机械性能及表面性能合格的带材产品。退火工艺制度主要依靠罩式炉数学模型计算获得，目前尚未有一种行之有效的测试手段可以既保证带钢表面质量又能准确测定并动态跟踪罩式炉退火钢卷内部各点的温度变化历程，因此无法获得可靠的实验数据对罩式炉模型进行修正及有效性验证，这样就难以保证退火钢卷按照罩式炉模型设定的退火工艺制度进行退火，无法确定钢卷冷热点是否达到退火工艺要求，最终难以保证退火后产品性能。另外，退火工艺制度只能依靠退火后钢卷的机械性能及表面性能检测结果或晶相分析结果进行调整，退火工艺制度优化周期长、成本高，影响罩式炉生产效率。目前罩式退火炉内钢卷测温所用装置由于其结构及形状存在不合理，在测温过程中经常对带钢质量产生影响。尤其是罩式退火炉内钢卷测温装置中所用插条多为矩形截面，在向钢卷内布设插条以及钢卷完成炉内退火后开卷回收插条的过程中，插条边部经常将带钢表面划伤，影响带钢表面质量。又当插条随带钢卷曲卷入钢卷内时，由于卷曲张力作用插条的矩形边部使带钢表面产生折痕；钢卷在罩式炉内退火过程中由于加热阶段及冷却阶段钢卷内外温差较大，钢卷收紧或放松使带钢层与层之间相互挤压，导致与插条直接接触的两层带钢及相邻的几层带钢折痕更加严重，经开卷机开卷后需要将折痕部分剪掉，使成材率降低。而且，常规罩式退火炉内钢卷测温所用装置中的插条，由于其将两块长钢板两端焊接后所形成的中间缝隙作为热电偶插槽，那么在将热电偶插入插槽后，热电偶未能全部占据所述缝隙，一般只占据所述缝隙的一小部分，这样，剩余缝隙将由罩式炉内强对流的高温气氛填充，从而导致热电偶受所述气氛温度影响而不能准确反映钢卷测点的实际温度， 降低测温装置的准确性。
发明内容
本发明在于针对目前罩式退火炉内钢卷测温所用装置，由于其结构及形状的不合理，经常导致插条将带钢表面划伤、使带钢表面产生折印，从而影响带钢表面的质量，降低成材率等问题，提供一种结构及形状合理，能提高钢卷表面质量，减少废品率，并能对现行罩式炉退火过程中钢卷内部温度进行动态跟踪，监测数据准确，为罩式炉模型修正及有效性验证、为罩式炉退火中带钢表面氧化缺陷分析，以及为罩式炉退火工艺制度优化提供可靠数据支撑的用于罩式退火炉内钢卷的测温装置及其使用方法。实现上述目的的措施用于罩式退火炉内钢卷的测温装置，其由边部插条、芯部插条、边部插条及芯部插条上各设有的热电偶插槽、热电偶、无纸记录仪、热电偶补偿导线、挠性热电偶端子接管组成，其特征在于边部插条及芯部插条各自的外侧面的两个长边侧为斜坡形，所形成的横截面形状为梯形状。其特征在于边部插条及芯部插条各自的横截面形状还为弯月形。用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其步骤
1)根据对钢卷所设测温点，在带钢卷取过程中，将芯部插条插入钢卷，并使芯部插条的外侧面朝向钢卷的外法线；
2)随着钢卷卷径的增大，根据对钢卷边部所设温度测量点，将边部插条插入钢卷，并使边部插条的外侧面朝向钢卷的外法线；
3)当钢卷进入罩式炉后，在边部插条及芯部插条各自的热电偶插槽内插入热电偶；当同时要测量多个钢卷时，按照常规从底层的钢卷开始往上分别插入热电偶；
4)，通过对罩式炉进行气密测试后，启动无纸记录仪，并开始采集数据；
5)罩式炉内钢卷退火完成后，将上述无纸记录仪各通道记录的数据通过采集卡导入计算机进行处理，获得罩式炉内钢卷边部、芯部及炉内气氛的动态温升曲线。其特征在于芯部插条根据需要至少插入一个。其特征在于边部插条及芯部插条放置在使其各自热电偶插槽内插入的热电偶不被压损处。本发明与现有技术相比，具有如下特点
(1)米用该方法，可以为罩式炉工程提供FAT(FactoryAcceptance Test)测试,并且为罩式炉模型有效性验证及模型修正、为罩式炉退火中带钢表面氧化缺陷分析及罩式炉退火工艺制度优化、冷轧新钢种、新工艺开发提供可靠数据支撑；
(2)采用定制的热电偶测温范围广，可测定的温度范围为0-1000°C;多通道无纸记录仪可实现多点数据采集。从而实现对罩式炉炉内钢卷冷热点以及炉内气氛在退火过程中的全流程动态温升跟踪；
(3)钢卷冷热点处插条布置在同一径向，利于热电偶埋偶操作，同时可以使插装后的热电偶处于对流板导流槽与所测钢卷上端面形成的导流空间内，避免在钢卷堆垛吊放对流板时压断热电偶，安全可靠；
(4)根据研发需要可以改变插条及其插槽的设计尺寸，并通过调整插条在钢卷中的布置位置可以对罩式炉炉内钢卷内部任意点的温升进行跟踪，操作灵活，成本低。而且，由于热电偶插槽采用整块钢板根据测点位置加工制作，从而降低了罩式炉内强对流高温气氛对热电偶测温端的影响，使热电偶所测温度能准确反映钢卷测点的真实温度；
(5)能大幅度降低钢卷表面有插条引起的折印及划伤，使每个插条在每卷钢卷上至少可少剪切掉约7. 5米长度的钢板，从而显著提高了成材率，为降低生产成本具有显著的效果O
图I为本发明的结构示意图
图2为图I中边部插条或芯部插条横截面为梯形的结构示意3为图I中边部插条或芯部插条横截面为弯月形的结构示意中I一边部插条,2一芯部插条,3一热电偶插槽,4一热电偶,5—无纸记录仪,6一热电偶补偿导线，7—挠性热电偶端子接管。
具体实施例方式下面结合附图对本发明装置予以详细描述
用于罩式退火炉内钢卷的测温装置其由边部插条I、芯部插条2、边部插条I及芯部插条2上各设有的热电偶插槽3、热电偶4、无纸记录仪5、热电偶补偿导线6、挠性热电偶端子接管7组成。其将边部插条I及芯部插条2各自的外侧面的两个长边侧加工为斜坡形，斜坡的宽度不少于20毫米，所形成的横截面形状为梯形状；也可以将其横截面形状为加工为弯月形。以下是本装置的使用例
实施例I
用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其步骤
1)根据对钢卷所设测温点，在带钢卷取过程中，将一个芯部插条2插入钢卷的热电偶4 不被压损处，并使芯部插条2的外侧面朝向钢卷的外法线；芯部插条2插入钢卷的深度是钢卷宽度的二分之一处，所测钢卷的宽度为1000毫米，故芯部插条2插入钢卷的深度为500 毫米处；
2)随着钢卷卷径的增大，根据对钢卷边部所设温度测量点，将一个边部插条I插入钢卷的热电偶4不被压损处，并使边部插条I的外侧面朝向钢卷的外法线；边部插条I插入钢卷的深度为65毫米处；
3)当钢卷进入罩式炉后，在边部插条I及芯部插条2的各自的热电偶插槽3内插入热电偶4 ;当同时要测量多个钢卷时，按照常规从底层的钢卷开始往上分别插入热电偶4 ；
4)对罩式炉进行气密测试，通过气密测试后，启动无纸记录仪5，并开始采集数据；
5)待罩式炉内钢卷退火完成后，将上述无纸记录仪5各通道记录的数据通过采集卡导入计算机，对所采集数据进行处理，获得罩式炉内钢卷边部、芯部及炉内气氛的动态温升曲线。当为多个钢卷同时被测试时，按照上述方法照此进行，并采用对流板垛好即可。实施例2
用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其步骤
1)根据对钢卷所设测温点，在钢带卷取过程中，将二个芯部插条2插入钢卷的热电偶4 不被压损处，并使芯部插条2的外侧面朝向钢卷的外法线；其中一个芯部插条2插入钢卷的深度是钢卷宽度的三分之二处，所测钢卷的宽度为1020毫米，故芯部插条2插入钢卷的深度为680毫米处；另一个芯部插条2插入钢卷的深度是钢卷宽度的二分之一处，故芯部插条 2插入钢卷的深度为510毫米处；
2)随着钢卷卷径的增大，根据对钢卷边部所设温度测量点，将一个边部插条I插入钢卷的热电偶4不被压损处，并使边部插条I的外侧面朝向钢卷的外法线；边部插条I插入钢卷的深度为60毫米处；
3)当钢卷进入罩式炉后，在边部插条I及芯部插条2的各自的热电偶插槽3内插入热电偶4 ;当同时要测量多个钢卷时，按照常规从底层的钢卷开始往上分别插入热电偶4 ；
4)对罩式炉进行气密测试，通过气密测试后，启动如上所述的无纸记录仪5，并开始采集数据；
5)罩式炉内钢卷退火完成后，将上述无纸记录仪5各通道记录的数据通过采集卡导入计算机，对所采集数据进行处理，获得罩式炉内钢卷边部、芯部及炉内气氛的动态温升曲线。当为多个钢卷同时被测试时，按照上述方法照此进行，并采用对流板垛好即可。实施例3
用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其步骤
1)根据对钢卷所设测温点，在钢带卷取过程中，将二个芯部插条2插入钢卷的热电偶4 不被压损处，并使芯部插条2的外侧面朝向钢卷的外法线；其中一个芯部插条2插入钢卷的深度是钢卷宽度的四分之三处，所测钢卷的宽度为1050毫米，故芯部插条2插入钢卷的深度为788毫米处；另一个芯部插条2插入钢卷的深度是钢卷宽度的三分之二处，故芯部插条 2插入钢卷的深度为700毫米处；
2)随着钢卷卷径的增大，根据对钢卷边部所设温度测量点，将二个边部插条I插入钢卷的热电偶4不被压损处，并使边部插条I的外侧面朝向钢卷的外法线；其中一个边部插条 I插入钢卷的深度为65毫米处，另一个边部插条I插入钢卷的深度为70毫米处；
3)当钢卷进入罩式炉后，在边部插条I及芯部插条2的各自的热电偶插槽3内插入热电偶4 ;当同时要测量多个钢卷时，按照常规从底层的钢卷开始往上分别插入热电偶4即可；
4)对罩式炉进行气密测试，通过气密测试后，启动如上所述的无纸记录仪5，并开始采集数据；
5)罩式炉内钢卷退火完成后，将上述无纸记录仪5各通道记录的数据通过采集卡导入计算机，对所采集数据进行处理，获得罩式炉内钢卷边部、芯部及炉内气氛的动态温升曲线。当为多个钢卷同时被测试时，按照上述方法照此进行，并采用对流板堆垛好即可。当为多个钢卷同时被测试时，按照上述方法照此进行，并采用对流板堆垛好即可。钢卷在开卷时，经对上述实施例使用的情况进行检查，未发现与插条直接接触的两层带钢有明显折痕，而且所述两层带钢附近的几层带钢已无折痕产生，每个插条在每个卷钢卷中无需剪切掉至少7. 5米长度的钢板；按照两个插条计，则每个钢卷则至少少剪掉约15米长的钢板，使成材率显著提高；由于根据钢卷测点位置加工插条上的热电偶插槽， 从而降低了罩式炉内强对流高温气氛对热电偶测温端的影响，使热电偶所测温度能准确反映钢卷测点的真实温度，提高了测温装置的准确性。
权利要求
1.用于罩式退火炉内钢卷的测温装置，其由边部插条、芯部插条、边部插条及芯部插条上各设有的热电偶插槽、热电偶、无纸记录仪、热电偶补偿导线、挠性热电偶端子接管组成， 其特征在于边部插条及芯部插条各自的外侧面的两个长边侧为斜坡形，所形成的横截面形状为梯形状。
2.如权利要求I所述的用于罩式退火炉内钢卷的测温装置，其特征在于边部插条及芯部插条各自的横截面形状还为弯月形。
3.用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其步骤1)根据对钢卷所设测温点，在带钢卷取过程中，将芯部插条插入钢卷，并使芯部插条的外侧面朝向钢卷的外法线；2)随着钢卷卷径的增大，根据对钢卷边部所设温度测量点，将边部插条插入钢卷，并使边部插条的外侧面朝向钢卷的外法线；3)当钢卷进入罩式炉后，在边部插条及芯部插条各自的热电偶插槽内插入热电偶；当同时要测量多个钢卷时，按照常规从底层的钢卷开始往上分别插入热电偶；4 )，通过对罩式炉进行气密测试后，启动无纸记录仪，并开始采集数据；5)罩式炉内钢卷退火完成后，将上述无纸记录仪各通道记录的数据通过采集卡导入计算机进行处理，获得罩式炉内钢卷边部、芯部及炉内气氛的动态温升曲线。
4.如权利要求3所述的用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其特征在于 芯部插条根据需要至少插入一个。
5.如权利要求3所述的用于罩式退火炉内钢卷的测温装置的使用方法，其特征在于 边部插条及芯部插条放置在使其各自热电偶插槽内插入的热电偶不被压损处。
全文摘要
本发明涉及用于罩式退火炉内钢卷的测温装置及其使用方法。其由边部插条、芯部插条、边部插条及芯部插条上各自的热电偶插槽、热电偶、无纸记录仪、热电偶补偿导线、挠性热电偶端子接管组成。边部及芯部插条各自外侧面的两个长边侧为斜坡形，所形成的横截面为梯形状；使用方法在带钢卷取过程中，先将芯部插条插入钢卷，并使外侧面朝向钢卷的外法线；再根据对钢卷边部所设温度点将边部插条插入，并使外侧面朝向钢卷的外法线；钢卷入罩式炉后，分别在边部插条及芯部插条上插入热电偶；钢卷退火后，将无纸记录仪各通道记录的数据采集并处理。本发明能为罩式炉模型进行有效性验证及模型修正，实现对钢卷及炉内气氛在退火中全过程动态温升跟踪。
文档编号C21D9/673GK102605166SQ20121008839
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者李卫杰, 段广东, 王晓亮 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司