專利名稱：一種測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金熱工測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法。
背景技術(shù)：
隨著連鑄技術(shù)的日益成熟與發(fā)展，加熱爐坯料熱裝已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，但熱裝以后加 熱爐的加熱制度應(yīng)該與冷裝料時(shí)有很大的差別，如果加熱制度調(diào)整的不好，不僅熱裝的節(jié) 能潛力得不到充分發(fā)揮，造成能源的浪費(fèi)，還會(huì)影響鋼坯的加熱質(zhì)量，進(jìn)一步影響軋制質(zhì) 量，影響鋼坯的成材率。評(píng)價(jià)加熱制度的優(yōu)劣，要依據(jù)鋼坯加熱質(zhì)量及能耗等指標(biāo)。鋼坯加 熱溫度及同板溫差是否滿足要求預(yù)示著加熱質(zhì)量的好壞。無(wú)論是非接觸式測(cè)量還是接觸式測(cè)量，它們的不足之處是測(cè)量的是熱裝鋼坯的 表面溫度，不能真實(shí)反映鋼坯的升溫過(guò)程、實(shí)際加熱溫度及同板溫差。而且非接觸式測(cè)量方 法的準(zhǔn)確度還受到測(cè)量設(shè)備與被測(cè)點(diǎn)之間的角度、距離、周圍環(huán)境等多種因素的影響；個(gè)別 生產(chǎn)廠家采用數(shù)學(xué)模型的方法進(jìn)行模擬。因此，加熱爐坯料實(shí)現(xiàn)熱裝后，現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)人員往往 憑經(jīng)驗(yàn)摸索，有的只是在冷裝時(shí)加熱制度的基礎(chǔ)上稍加變動(dòng)，有的甚至還沿用冷裝時(shí)的加 熱制度。隨著加熱爐坯料熱裝率的不斷提高，如何準(zhǔn)確測(cè)量熱裝坯的加熱溫度是調(diào)整、改 進(jìn)加熱制度的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于解決熱裝坯在加熱過(guò)程中加熱溫度無(wú)法測(cè)量的 問(wèn)題，提供一種能夠測(cè)量熱裝坯在加熱過(guò)程中加熱溫度的方法，為已實(shí)現(xiàn)坯料熱裝的加熱 爐加熱制度的調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為包括試驗(yàn)冷鋼坯和耐高溫測(cè)試設(shè)備，其特征在于將經(jīng)過(guò)鉆孔處理的試驗(yàn)冷鋼坯 與經(jīng)包扎的耐高溫測(cè)試設(shè)備連接，再經(jīng)加熱爐加熱成試驗(yàn)熱鋼坯，冷卻到與生產(chǎn)熱裝坯相 近溫度后再次裝入加熱爐，進(jìn)行加熱過(guò)程溫度測(cè)量。試驗(yàn)冷鋼坯帶有不同深度的測(cè)溫孔，測(cè)溫孔為3個(gè)，測(cè)溫孔Φ 10 Φ 12mm。測(cè)溫 電偶插入測(cè)溫孔內(nèi)進(jìn)行測(cè)溫，為避免測(cè)溫電偶在隨試驗(yàn)坯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)而造成測(cè)量 數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的現(xiàn)象，特別在測(cè)溫孔上部邊緣1 2mm處固定安裝有固定圈，用于固定電偶。試驗(yàn)冷鋼坯與耐高溫測(cè)試設(shè)備通過(guò)測(cè)溫電偶連接。測(cè)溫電偶用一層5mm厚的氧化 鋯晶質(zhì)纖維氈包扎，再另套一層石英套管，石英套管和測(cè)溫電偶的空隙用氧化鋯晶質(zhì)纖維 氈填實(shí)，防止高溫?zé)煔饧翱諝鈱?duì)電偶氧化。耐高溫測(cè)試設(shè)備外包六層 七層20mm厚的耐 高溫氧化鋯晶質(zhì)纖維氈，在氧化鋯晶質(zhì)纖維氈包扎層的四周再用含鋯陶瓷纖維模塊進(jìn)行包 扎，防止空氣或爐氣由氧化鋯晶質(zhì)纖維氈包扎層的空隙侵入，保證測(cè)溫電偶及耐高溫測(cè)試 設(shè)備在20 1350°C的環(huán)境下，經(jīng)加熱-冷卻-再加熱的過(guò)程能正常工作。耐高溫測(cè)試設(shè)備外包耐高溫絕熱材料進(jìn)行絕熱處理，保證測(cè)溫電偶及耐高溫測(cè)試設(shè)備在20 1350°C的環(huán)境下均能正常工作。試驗(yàn)熱鋼坯在空氣中自然冷卻到500 900°C。本方法可以得到熱裝坯在加熱過(guò)程中的升溫曲線，了解鋼坯的真實(shí)加熱溫度及同 板溫差。對(duì)熱裝坯加熱制度的制定、調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、提高加熱質(zhì)量 的目的。


圖1為本發(fā)明測(cè)量熱裝坯加熱溫度過(guò)程示意圖；圖2是圖1的A部放大圖；圖3是圖1的B部放大圖；圖4是圖1的C部放大圖；其中，1-試驗(yàn)冷鋼坯，2-測(cè)溫孔，3-測(cè)溫電偶，4-耐高溫測(cè)試設(shè)備，5-耐高溫絕熱 材料，6-加熱爐，7-試驗(yàn)熱鋼坯，8-固定圈，9-偶絲，10-含鋯陶瓷纖維模塊，11-氧化鋯晶 質(zhì)纖維，12-石英套管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示以某加熱爐為例，加熱爐6所用的坯料為135X1650X 15000mm的生 產(chǎn)熱裝坯。先準(zhǔn)備一塊與生產(chǎn)熱裝坯同樣規(guī)格、材質(zhì)的試驗(yàn)冷鋼坯1，在試驗(yàn)冷鋼坯1上要 至少取三點(diǎn)，分別鉆3個(gè)不同深度、直徑為IOmm的測(cè)溫孔2作為測(cè)試點(diǎn)，距鋼坯上表面IOmm 深的點(diǎn)為第一測(cè)試點(diǎn)、67. 5mm深的點(diǎn)為第二測(cè)試點(diǎn)、125mm深的點(diǎn)為第三測(cè)試點(diǎn)(在這三點(diǎn) 處分別測(cè)得鋼坯上表面、鋼坯中心及鋼坯下表面溫度)。在寬度方向上，測(cè)試孔2之間的距 離為250 300mm ；在長(zhǎng)度方向上，要以試驗(yàn)冷鋼坯1中心為對(duì)稱點(diǎn)，再依據(jù)加熱爐6水梁 的位置確定，保證測(cè)試點(diǎn)的溫度能代表鋼坯在長(zhǎng)度、寬度方向的同板溫差，并能反映鋼坯在 加熱過(guò)程中處于水梁及非水梁部位的溫度。如圖2所示測(cè)溫電偶3安裝直徑為Φ1. 5mm的偶絲、外套雙孔瓷珠的NiCr-NiSi， 把測(cè)溫電偶3插入測(cè)試孔2，在測(cè)溫孔2上部邊緣1 2mm處設(shè)計(jì)焊接固定圈8，并用 Φ 1. 5mm的偶絲9在測(cè)溫電偶上纏繞一圈使測(cè)溫電偶3不能在測(cè)溫孔2中移動(dòng)，測(cè)溫電偶與 耐高溫在線溫度測(cè)試儀4連接。如圖4所示測(cè)溫電偶3用一層5mm厚的氧化鋯晶質(zhì)纖維氈11包扎，再另套一層 石英套管12，石英套管12和測(cè)溫電偶3的空隙用氧化鋯晶質(zhì)纖維氈11填實(shí)，防止高溫?zé)煔?及空氣對(duì)電偶氧化。如圖3所示耐高溫測(cè)試設(shè)備4外包六層 七層20mm厚的耐高溫氧化鋯晶質(zhì)纖維 氈11，在氧化鋯晶質(zhì)纖維氈包扎層的四周再用含鋯陶瓷纖維模塊10進(jìn)行包扎。把試驗(yàn)冷鋼 坯1、測(cè)溫電偶3及耐高溫在線溫度測(cè)試儀4送入加熱爐6內(nèi)加熱。試驗(yàn)冷鋼坯1出爐后， 得到試驗(yàn)熱鋼坯7，返回料場(chǎng)，在試驗(yàn)熱鋼坯7吊運(yùn)過(guò)程中，所安裝的測(cè)溫電偶3及耐高溫在 線溫度測(cè)試儀4保持原狀態(tài)。試驗(yàn)熱鋼坯7在空氣中自然冷卻到700°C，再重新入加熱爐6 進(jìn)行加熱，測(cè)得上述三個(gè)測(cè)試點(diǎn)的升溫曲線，鋼坯出爐時(shí)第一測(cè)試點(diǎn)溫度為1237°C，第二測(cè) 試點(diǎn)溫度為1211°C，第三測(cè)試點(diǎn)溫度為1223°C。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，包括試驗(yàn)冷鋼坯(1)和耐高溫測(cè)試設(shè)備，其特 征在于將經(jīng)過(guò)鉆孔處理的試驗(yàn)冷鋼坯(1)與經(jīng)包扎的耐高溫測(cè)試設(shè)備(4)連接，再經(jīng)加熱 爐(6)加熱成試驗(yàn)熱鋼坯(7)，冷卻到與生產(chǎn)熱裝坯相近溫度后再次裝入加熱爐(6)，進(jìn)行 加熱過(guò)程溫度測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的試驗(yàn)冷鋼坯 ⑴帶有不同深度的測(cè)溫孔O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的試驗(yàn)冷鋼坯 (1)與耐高溫測(cè)試設(shè)備(4)通過(guò)測(cè)溫電偶(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的耐高溫測(cè)試 設(shè)備(4)外包耐高溫絕熱材料(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的試驗(yàn)熱鋼坯 (7)冷卻到500 900"C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的測(cè)溫孔(2) 為3個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的測(cè)溫孔(2) 上部邊緣固定安裝有固定圈(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的測(cè)溫電偶(3) 先用氧化鋯晶質(zhì)纖維氈(11)包扎，再套石英套管(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法，其特征在于所述的耐高溫絕熱 材料(5)為耐高溫氧化鋯晶質(zhì)纖維氈(11)和含鋯陶瓷纖維模塊(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量熱裝坯加熱溫度的方法。解決熱裝坯在加熱過(guò)程中加熱溫度無(wú)法測(cè)量的問(wèn)題，提供一種能夠測(cè)量熱裝坯在加熱過(guò)程中加熱溫度的方法，為已實(shí)現(xiàn)坯料熱裝的加熱爐加熱制度的調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。包括試驗(yàn)冷鋼坯(1)和耐高溫測(cè)試設(shè)備(4)，其特征在于將經(jīng)過(guò)鉆孔處理的試驗(yàn)冷鋼坯(1)與經(jīng)包扎的耐高溫測(cè)試設(shè)備(4)連接，再經(jīng)加熱爐(6)加熱成試驗(yàn)熱鋼坯(7)，冷卻到與生產(chǎn)熱裝坯相近溫度后再次裝入加熱爐(6)，進(jìn)行加熱過(guò)程溫度測(cè)量。本方法對(duì)熱裝坯加熱制度的制定、調(diào)整提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而達(dá)到節(jié)能降耗、提高加熱質(zhì)量的目的。
文檔編號(hào)G01K7/02GK102102145SQ20091024875
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者劉常鵬, 張宇, 徐大勇, 王再義, 袁玲, 賈振, 鄧偉 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司