多不同形式實(shí)施并且不應(yīng)該被理解為限于本文闡明的實(shí)施方式。相反,提供運(yùn)些 實(shí)施方式,使得本公開將是徹底和完全的并且將把本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù) 人員。因此,在附圖中,為了清晰地圖示,可夸大層和區(qū)域的尺寸。
[0034] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的烙融金屬探針的剖視圖,圖2是圖1的烙融金屬 探針的分解立體圖。圖3是截取圖1的烙融金屬探針的一部分的立體圖。
[0035] 如圖1至圖3中示出的,探針主體1包括主支管2。主支管2允許諸如烙融鋼的 烙融金屬經(jīng)由限定在其側(cè)部分中的開口 33a和33b被引入探針主體1中。外支管4設(shè)置在 主支管2的外部部分上,W閉合開口 33a和33b。探針主體1安裝在支撐架h上。支撐架 h與諸如副槍的升降裝置連接并且被浸沒在烙融金屬(諸如,煉鋼爐中的烙融鋼)中,接著 被抽出。在浸沒時(shí),外支管4穿過渣層,并且當(dāng)外支管4到達(dá)烙融金屬浴中時(shí),外支管4消 失。此時(shí),開口 33a和33b敞開,W允許烙融金屬被引入探針主體1中。連接器C允許探針 主體1 (特別地,隨后將描述的第一溫度傳感器22和第二溫度傳感器24)與支撐架h機(jī)電 地連接。
[0036] 外殼容器107內(nèi)置于主支管2中。在外殼容器107中,限定有朝向開口 33a敞開 的鋼接納誘口 3曰、從鋼接納誘口 3a向著開口 33a的相反方向延伸的鋼接納流道9,W及在 從鋼接納流道9向著前端延伸的方向上切換的鋼接納腔室10。另外,在外殼容器107中,限 定有朝向開口 33b敞開的收集誘口 3b、從收集誘口 3b向著開口 33b的相反方向延伸的收集 流道11,W及在從收集流道11向著前端延伸的方向上切換的收集腔室18。
[0037] 運(yùn)里,鋼接納腔室10和收集腔室18沿著外殼容器107的縱向方向設(shè)置,而沒有彼 此重疊。相比于鋼接納腔室10,收集腔室18被設(shè)置成鄰近外殼容器107的前端。同樣地, 相比于鋼接納誘口 3a和鋼接納流道9,收集誘口 3b和收集流道11被設(shè)置成鄰近外殼容器 的前端。另外,鋼接納腔室10和收集腔室18沿著外殼容器107的橫向方向設(shè)置,而沒有彼 此重疊。相比于鋼接納腔室10,收集腔室18被設(shè)置成鄰近探針主體的限定有注入孔3a和 3b的側(cè)表面。
[003引另外,在鋼接納腔室10的下方限定有第一安裝空間14 (參見圖1)。隨后將描述的 第一溫度傳感器22的主體部分22a設(shè)置在第一安裝空間14中。容納空間20與收集腔室 18平行地設(shè)置并且朝向外殼容器107的前端敞開。第二溫度傳感器24的主體部分24a被 容納在容納空間20中。
[0039] 如圖2中所示,外殼容器107可包括沿著參考表面劃分的分塊107a和10化。分 塊107a和10化可相對于參考表面是對稱的。也就是說,參考表面沿著外殼容器107的縱 向方向劃分上述鋼接納腔室10、收集腔室18、鋼接納流道9和收集流道11。如圖2中所示, 因?yàn)榻?jīng)劃分的鋼接納腔室10、收集腔室18、鋼接納流道9和收集流道11中的每一者是鋼接 納腔室10、收集腔室18、鋼接納流道9和收集流道11中的每一者的一半,所W分塊107a和 10化內(nèi)的鋼接納腔室10、收集腔室18、鋼接納流道9和收集流道11中的每一者均用添加參 考符號Η來表示。分塊107a和10化被插入輔助支管17內(nèi)。第一溫度傳感器22、第二溫度 傳感器24和收集容器23與外殼容器107組裝在一起,形成烙融金屬探針的探針主體1。
[0040] 在第一溫度傳感器22中,U形溫度測量管2化從主體部分22a延伸,并且在溫度 測量管22b中設(shè)置有熱電偶。在溫度測量管22b的前端設(shè)置有溫度測量部分22c。因此,在 溫度測量部分22c被插入鋼接納腔室10中的適當(dāng)位置的狀態(tài)下,主體部分22a設(shè)置在第一 安裝空間14中。運(yùn)里,與主體部分22a連接的引線連接到連接器C。
[0041] 收集容器23是平坦容器,用于從烙融金屬收集盤形凝結(jié)樣品。收集容器23包括 金屬容器主體23a和導(dǎo)管26。導(dǎo)管26可由石英材料形成。金屬容器主體23a被容納在收 集腔室18中。
[0042] 在第二溫度傳感器24中,由U形石英管形成的溫度測量管24b從主體部分24a延 伸,并且在溫度測量管24b中設(shè)置有熱電偶。金屬蓋24c覆蓋溫度測量管24b。主體部分 24a插入容納空間20中。金屬蓋24c從外殼容器107的前端突出。與主體部分24a連接的 引線連接到連接器C。
[0043] 在鋼容納腔室10中裝填有脫氧劑A。當(dāng)探針主體1在諸如副槍的升降裝置的作用 下向著烙融金屬下降時(shí),探針主體1經(jīng)過渣層并且浸沒在烙融金屬浴中。因此,第二溫度傳 感器24的金屬蓋24c消失,W測量烙融金屬的溫度。另外,當(dāng)外支管4消失并且開口 3a和 3b敞口時(shí),烙融金屬被引入探針主體1內(nèi),向著鋼接納腔室10和收集腔室18移動。 W44] 可通過裝填在鋼接納腔室10中的脫氧劑A將引入鋼接納腔室10中的烙融金屬有 效脫氧。烙融金屬在被裝填在鋼接納腔室10中之后立即開始凝結(jié),并逐漸固化。第一溫度 傳感器22的溫度測量部分22c設(shè)置在鋼接納腔室10的幾乎中央部分,也就是說,設(shè)置在具 有測量烙融金屬溫度的優(yōu)異熱平衡W確保測得溫度值的平坦部分的位置。
[0045] 當(dāng)烙融金屬被引入鋼接納腔室10內(nèi)時(shí),因在烙融金屬凝結(jié)時(shí)烙融金屬的引入溫 度和烙融金屬的凝結(jié)溫度之間的差異,會產(chǎn)生峰值(過熱度)。運(yùn)里,可產(chǎn)生凝結(jié)溫度平坦 部分,在該平坦部分,由于凝結(jié)潛熱,導(dǎo)致凝結(jié)溫度穩(wěn)定地保持預(yù)定時(shí)間??赏ㄟ^凝結(jié)溫度 數(shù)據(jù)和烙融金屬凝結(jié)溫度保持恒定值的凝結(jié)溫度平坦部分,來估計(jì)諸如烙融鋼的烙融金屬 中存在的碳量。凝結(jié)溫度平坦部分會受到釋放烙融金屬凝結(jié)潛熱的穩(wěn)定性和時(shí)間的影響。 大體上,穩(wěn)定性和時(shí)間可根據(jù)烙融金屬的溫度和成分W及鋼接納腔室10的狀態(tài)和材料而 變化。
[0046] 在現(xiàn)有的烙融金屬探針的情況下,因?yàn)橛捎诶尤诮饘俨痪鶆虻乩鋮s而導(dǎo)致在鋼接 納腔室10內(nèi)局部出現(xiàn)相變,所W凝結(jié)溫度平坦部分會傾斜,或者凝結(jié)的開始時(shí)間會延遲, 且因此烙融金屬的凝結(jié)溫度的檢測會不精確。
[0047] 特別地,在諸如快速直接出鋼(QDT)的吹煉操作的靠后部分,由于烙融鋼溫度高, 導(dǎo)致引入具有過熱度的烙融鋼,且因此凝結(jié)溫度平坦部分產(chǎn)生得較晚。因此,難W準(zhǔn)確地估 計(jì)測量時(shí)間內(nèi)的碳量,或者由于凝結(jié)時(shí)間延遲而導(dǎo)致出現(xiàn)烙融鋼被不均勻地冷卻,且因此 會緩緩產(chǎn)生凝結(jié)溫度平坦部分。也就是說,當(dāng)烙融金屬的過熱度過高時(shí),烙融金屬的溫度逐 漸降低,且因此不產(chǎn)生凝結(jié)溫度平坦部分。因此,控制單元可通過計(jì)算邏輯來確定開始凝結(jié) 之前的溫度作為凝結(jié)溫度是錯誤的。在運(yùn)種情況下,估計(jì)的碳值低,運(yùn)造成測量誤差或者測 量準(zhǔn)確性降低。因此,必須縮短烙融金屬的凝結(jié)時(shí)間。 W48] 當(dāng)烙融金屬被引入鋼接納腔室10內(nèi)時(shí),引入的烙融金屬通過傳導(dǎo)、對流和福射向 外部發(fā)出熱能。運(yùn)用丘里諾夫規(guī)則(化vorinov'srule)來表達(dá)。 W例 t; =C(體積(V。) /表面積(A。))2
[0050] (t;=凝結(jié)時(shí)間,Ve=體積,Ae=