液态金属和钢水的光学温度测定

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液态金属和钢水的光学温度测定
8 E" E5 Y! m  c: c　利用高温计测定钢水温度时，测定结果会受许多因素的影响，如氧化表面、炉渣和灰尘。通过惰性气体吹洗喷枪采用带光导纤维电缆的内部光学系统可以避免这些因素的影响。双色高温计固定在喷枪的外侧，与光导纤维电缆连接。通过渣层插入喷枪，就能测定液态金属（热金属、钢水）的温度。
　　在熔炼冶金中，通常用浸液式热电偶测定液态金属的温度。热电偶的测定误差大约为0~4℃。根据所用热电偶的种类，每次测定的费用为$1~$40不等。熔炼过程中的温度只能选择测定。某些情况下，熔炼过程中的温度测定费用很高，例如，在BOF转炉的精炼过程中测定。
( l2 n2 }" d# |! O3 f6 a% F) V" u　　研究的目的是开发一种光学测量方法，利用成本低并可重复使用的测量头在熔炼过程中连续地或选择性地测量温度。
　　为此，研制出利用惰性气体吹洗的浸液式喷枪。喷枪内部是一个光学系统，可将液态金属的发射光谱显示在高温计上。一个双色高温计位于喷枪的末端。喷枪浸入液态金属中，消除了影响测定的一些因素，如烟尘、氧化表面和炉渣。
2 a+ m2 b' ~( f0 M* ~( _　　根据喷枪的类型，熔炼温度测定可以是连续性的，也可以是选择性的。
　　连续测定熔炼温度
" J5 k5 A3 t( u　　设计——连续测定熔炼温度所用喷枪最初是在奥钢联的钢包炉上进行试验的。
$ f# X6 `$ P; E2 U　　采用的是普通喷枪。喷枪的前端是光学系统。该装置是可拆卸的，便于维护。整个的喷枪装置被陶瓷耐火材料包裹。
3 e6 q5 m6 X3 M# N) x　　效果——当喷枪深入到液态金属中（大约15~20cm）时，用氮气进行吹洗。必须根据浸入深度调节吹洗气体的用量。和浸液式热电偶相比，测量结果比较平稳。
& \- {! L- i/ X# s$ J% W* N　　选择性地测定熔炼温度
　　设计——研制出能选择性地测定熔炼温度的喷枪，取代热电偶并进行有效地温度测量。选择性的熔炼温度测定系统设计类似于连续性的系统设计。唯一的区别是浸入液态金属中的部分；该部分设计成一次性的，每次测量后都更换。
　　效果——一般情况下，奥钢联在热金属扒渣站采用选择性的熔炼温度测定系统。为使这种方法与工厂的实际操作相配合，测量系统是自动化的（即浸入深度、测量时间和温度都是自动计算的）。测量时间等于热电偶的测量时间。
; Y0 o& T, s! L8 s　　测量的平均标准偏差大约为4~5℃。
9 B0 n) q3 r/ r5 ]0 R' ^5 A! k8 ]　　总结
& U7 l  V2 S; `" A1 ]! l- l　　在奥钢联进行的试验表明，可以通过光学系统测量钢液的温度。
# I5 Y& Z5 R- }$ A8 ~9 f2 @3 V) W+ i) X　　测量系统已经证明了它在钢包炉和热金属扒渣站的实用性。下一步将开发该系统在BOF转炉中的应用。