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漏鋼預(yù)報(bào)熱電偶

一、 前言
在連鑄漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，熱電偶測(cè)溫法準(zhǔn)確性高,應(yīng)用普遍。其關(guān)鍵工藝技術(shù)是在結(jié)晶器器壁上安裝熱電偶, 便于計(jì)算機(jī)采集、檢測(cè)，顯示和處理結(jié)晶器局部區(qū)域溫度變化的特征數(shù)據(jù)，向現(xiàn)場(chǎng)操作人員發(fā)出相應(yīng)的粘結(jié)性漏鋼輕重報(bào)警（黃牌或者紅牌報(bào)警）,同時(shí)完成自動(dòng)控制過程并且指導(dǎo)生產(chǎn)操作工人作業(yè)，減
少和避免粘結(jié)性漏鋼事故的發(fā)生。
二、 熱電偶在結(jié)晶器上埋設(shè)間距的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在結(jié)晶器器壁上安裝的K型熱電偶，其埋設(shè)間距,即熱電偶的測(cè)溫間距，與發(fā)生粘結(jié)性漏鋼時(shí)坯殼破裂口的傳播速度是否相匹配,直接影響漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度。因此，**要計(jì)算熱電偶在結(jié)晶器上的埋設(shè)間距，并且進(jìn)行較優(yōu)化處理。 
連鑄坯殼破裂口的傳播速度與連鑄機(jī)拉速相關(guān)。當(dāng)連鑄機(jī)拉速為Vc時(shí)，設(shè)斷裂坯殼在橫向的傳播速度為Vx，縱向的下降速度為Vy，與拉速的比為 (取經(jīng)驗(yàn)值0.55一0.90)，則有Vy=Vc· 。
結(jié)晶器銅板上埋設(shè)的熱電偶的橫向間距為Wx,，縱向間距為Wy，見圖1。設(shè)坯殼破裂線在橫向和縱向擴(kuò)展一個(gè)測(cè)溫間距的時(shí)間為tx和ty，則
橫向傳播時(shí)間:tx= = = 
縱向傳播時(shí)間：ty = 
其中， 為坯殼破裂線與水平線的夾角，有兩種取值方法:一是根據(jù)殘留于結(jié)晶器內(nèi)的坯殼破裂線部分得出的實(shí)測(cè)值，當(dāng)拉速為0.7- 1.6m/min時(shí)， 值取30-500;
另一種方法是用實(shí)驗(yàn)值tx和ty，可解出Vx和Vy，從下式
=arctan( )=arctan( ) 求出 值，約為20-450。
例如:當(dāng)結(jié)晶器銅板上熱電偶的橫向間距Wx=220mm，縱向間距Wy=120mm時(shí)，計(jì)算粘結(jié)性漏鋼破裂的橫向與縱向傳播的時(shí)間差。有
橫向傳播一個(gè)間隔的時(shí)間:tx = = 
縱向傳播一個(gè)間隔的時(shí)間: ty = = 
當(dāng)300≤ ≤500時(shí)，220×tan >120，總有tx>ty。 
據(jù)此得出橫向與縱向傳播速度關(guān)系: tan = Vx≈1.4～2.7Vy
可見，橫向的溫度傳遞速度約為縱向的2倍，顯然當(dāng)橫向與縱向熱電偶間隔相同時(shí)，用橫向的溫度傳遞來預(yù)報(bào)粘結(jié)時(shí)，其速度比縱向快1倍。
要提高漏鋼預(yù)報(bào)系統(tǒng)報(bào)警的準(zhǔn)確率，就應(yīng)同時(shí)檢測(cè)橫縱兩個(gè)方向上熱電偶溫度，以減少漏報(bào)或誤報(bào)的發(fā)生。要較優(yōu)化，就須***使斷裂口在橫、縱方向上傳播一個(gè)間距的時(shí)間大致相等，即tx=ty。則有關(guān)系如下:
Wy=Wx tan 
這就是在結(jié)晶器器壁上安裝熱電偶時(shí)，熱電偶的埋設(shè)間距計(jì)算的理論基礎(chǔ)。
三、 熱電偶的選型
正確選用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證熱電偶在惡劣環(huán)境下（工作環(huán)境溫度范圍－20～200℃，有大量水蒸汽，少量油，受空間限制,隨結(jié)晶器一起振動(dòng)）可靠、穩(wěn)定工作，本系統(tǒng)采用非標(biāo)設(shè)計(jì)的K型鎧裝熱電偶。如圖2，它由八部分組成，結(jié)構(gòu)牢固,熱電*間氧化鎂絕緣電阻好，不短路；其不銹鋼保護(hù)套管能充分隔離有害介質(zhì)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端焊接連接并灌膠處理；其前部選用旋緊后剩余牙數(shù)不大于2牙的螺紋方式，且外層密封螺母帶四氟密封元件與雙頭螺栓配合，以保證結(jié)晶器下部溫度數(shù)據(jù)的正常采集。