漏钢预报热电偶

一、 前言
在连铸漏钢预报系统中，热电偶测温法准确性高,应用普遍。其关键工艺技术是在结晶器器壁上安装热电偶, 便于计算机采集、检测，显示和处理结晶器局部区域温度变化的特征数据，向现场操作人员发出相应的粘结性漏钢轻重报警（黄牌或者红牌报警）,同时完成自动控制过程并且指导生产操作工人作业，减
少和避免粘结性漏钢事故的发生。
二、 热电偶在结晶器上埋设间距的优化设计
在结晶器器壁上安装的K型热电偶，其埋设间距,即热电偶的测温间距，与发生粘结性漏钢时坯壳破裂口的传播速度是否相匹配,直接影响漏钢预报系统的准确性和响应速度。因此，**要计算热电偶在结晶器上的埋设间距，并且进行较优化处理。 
连铸坯壳破裂口的传播速度与连铸机拉速相关。当连铸机拉速为Vc时，设断裂坯壳在横向的传播速度为Vx，纵向的下降速度为Vy，与拉速的比为 (取经验值0.55一0.90)，则有Vy=Vc· 。
结晶器铜板上埋设的热电偶的横向间距为Wx,，纵向间距为Wy，见图1。设坯壳破裂线在横向和纵向扩展一个测温间距的时间为tx和ty，则
横向传播时间:tx= = = 
纵向传播时间：ty = 
其中， 为坯壳破裂线与水平线的夹角，有两种取值方法:一是根据残留于结晶器内的坯壳破裂线部分得出的实测值，当拉速为0.7- 1.6m/min时， 值取30-500;
另一种方法是用实验值tx和ty，可解出Vx和Vy，从下式
=arctan( )=arctan( ) 求出 值，约为20-450。
例如:当结晶器铜板上热电偶的横向间距Wx=220mm，纵向间距Wy=120mm时，计算粘结性漏钢破裂的横向与纵向传播的时间差。有
横向传播一个间隔的时间:tx = = 
纵向传播一个间隔的时间: ty = = 
当300≤ ≤500时，220×tan >120，总有tx>ty。 
据此得出横向与纵向传播速度关系: tan = Vx≈1.4～2.7Vy
可见，横向的温度传递速度约为纵向的2倍，显然当横向与纵向热电偶间隔相同时，用横向的温度传递来预报粘结时，其速度比纵向快1倍。
要提高漏钢预报系统报警的准确率，就应同时检测横纵两个方向上热电偶温度，以减少漏报或误报的发生。要较优化，就须***使断裂口在横、纵方向上传播一个间距的时间大致相等，即tx=ty。则有关系如下:
Wy=Wx tan 
这就是在结晶器器壁上安装热电偶时，热电偶的埋设间距计算的理论基础。
三、 热电偶的选型
正确选用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。为了保证热电偶在恶劣环境下（工作环境温度范围－20～200℃，有大量水蒸汽，少量油，受空间限制,随结晶器一起振动）可靠、稳定工作，本系统采用非标设计的K型铠装热电偶。如图2，它由八部分组成，结构牢固,热电*间氧化镁绝缘电阻好，不短路；其不锈钢保护套管能充分隔离有害介质，补偿导线与热电偶自由端焊接连接并灌胶处理；其前部选用旋紧后剩余牙数不大于2牙的螺纹方式，且外层密封螺母带四氟密封元件与双头螺栓配合，以保证结晶器下部温度数据的正常采集。