專利名稱：測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及髙溫電化學(xué)檢測(cè)裝置，更具體地說，涉及一種測(cè)量鐵 水中硫含量的檢測(cè)探頭，該探頭能夠在線快速檢測(cè)碳飽和鐵水的硫含量。
背景技術(shù)：
硫含董是衡量生鐵質(zhì)箭的重要指標(biāo)，在髙爐煉鐵過程中，碳飽和鐵水 的硫含置的高低及變化趨勢(shì)，在一定程度上表征了原料條件和高爐工作狀 況的好壞。實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握鐵水的硫含量及其變化趨勢(shì)，可以為爐況判 斷提供更多的信息，不但有利于提高生鐵合格率，而且有利于提髙高爐操
作的科學(xué)性.目前傳統(tǒng)檢測(cè)鐵水的硫含量的方法主要有兩種化學(xué)分析法 和紅外線定硫法.這兩種方法都需要經(jīng)過取樣、冷卻、制樣、燃燒和分析 一系列的繁瑣過程，不但需要專門的設(shè)備和專業(yè)人員，而且滯后于生產(chǎn)過 程，降低了生產(chǎn)效率，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)的自動(dòng)化要求。
70年代研制的氧濃差電池成功地測(cè)定了鋼水氧含量，因其快速、簡便、 精度髙、在線測(cè)定和便于冶煉過程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制等一系列優(yōu)點(diǎn)，得 到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。在線測(cè)定氧含量的方法是利用氧化鋯固體電解 質(zhì)在髙溫鋼水中的導(dǎo)電特性，測(cè)定鋼水中的氧含量，從而達(dá)到快速直測(cè)的 目的。但是到目前為止，還沒有一種測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，為能 夠快速、在線檢測(cè)鐵水的硫含量提供技術(shù)上的支持。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，該探頭 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠在線檢測(cè)碳飽和鐵水的硫含量. 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
該測(cè)量鐵水中硫含i的檢測(cè)探頭包括本休、外罩、固體電解質(zhì)管和熱 電耦，本體為管狀結(jié)構(gòu)， 一端開口；外罩設(shè)置在本體一端開口上，與本體
連接并密封；固體電解質(zhì)管一端設(shè)于本體內(nèi)， 一端設(shè)于外罩內(nèi)；熱電耦一 端設(shè)于本體內(nèi)， 一端設(shè)于外罩內(nèi)。
所述的本體設(shè)計(jì)成兩個(gè)部分， 一部分為圓臺(tái)管，外壁為鐵管層，內(nèi)壁 為耐火材料層； 一部分為等徑圓管，外壁為耐火涂料層，內(nèi)壁為紙管層。
所述的固體電解質(zhì)管一端封閉， 一端開口，封閉端表面設(shè)有硫化物輔 助電極層，管壁為固體電解質(zhì)層，管內(nèi)設(shè)有電池.
所述的固體電解質(zhì)管'外部還設(shè)有防熱防震帽.
所述的電池內(nèi)設(shè)有引線， 一端與固體電解質(zhì)管的封閉端連接， 一端伸 出固體電解質(zhì)管的開口端，
所述熱電耦的設(shè)于本體內(nèi)的一端與所述的固體電解質(zhì)管內(nèi)的電池中伸 出的引線連接.
所述的熱電耦與引線的連接處上設(shè)有冷端保護(hù)端。
所述的本體開口與外罩連接處設(shè)有耐火水泥層。
所述的本體內(nèi)部一端還設(shè)有插接件，插接件與電熱耦、電池的引線連接.
在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭包括 本體、外罩、固體電解質(zhì)管和熱電耦，本體為管狀結(jié)構(gòu)， 一端開口；外罩 設(shè)置在本體一端開口上，與本體連接并密封；固體電解質(zhì)管一端設(shè)于本體 內(nèi)， 一端設(shè)于外罩內(nèi)；熱電耦一端設(shè)于本體內(nèi)， 一端設(shè)于外罩內(nèi)。本體設(shè) 計(jì)成兩個(gè)部分， 一部分為圓臺(tái)管，外壁為鐵管層，內(nèi)壁為耐火材料層；一 部分為等徑圓管，外壁為耐火涂料層，內(nèi)壁為紙管層。固體電解質(zhì)管一端 封閉， 一端開口，封閉端表面設(shè)有硫化物輔助電極層，管壁為固體電解質(zhì) 層，管內(nèi)設(shè)有電池，該探頭通過測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和鐵水溫度，來檢測(cè)鐵水 硫含量，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，準(zhǔn)確性高，速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)碳 飽和鐵水的硫含量。
附困說明
圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視示意圖2是本實(shí)用新型的固體電解質(zhì)管的結(jié)構(gòu)剖視示意圖.
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
請(qǐng)參閱圖l所示，本實(shí)用新型的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭包括本
體l、外罩2、固體電解質(zhì)管3和熱電耦4，本體l為管狀結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)成 兩個(gè)部分，左邊部分為畫臺(tái)管，外壁為鐵管層5，內(nèi)壁為耐火材料層6，左 端設(shè)有開口；右邊部分等徑圓管，外壁為耐火涂料層7，內(nèi)壁為紙管層8， 內(nèi)部右端設(shè)有插接件9;外罩2為銅制作并罩在本體1左端開口上，與本 體1連接并形成密封的空腔，外罩2與本體1開口連接處設(shè)有耐火水泥層 10;固體電解質(zhì)管3外部設(shè)有鐵制的防熱防震帽11，左端穿過耐火水泥層 10設(shè)于外罩2內(nèi)，右端設(shè)于本體l內(nèi)。請(qǐng)參閱圖2所示，固體電解質(zhì)管3 的管壁為Zr02(MgO)材料制作的固體電解質(zhì)層12，管左端封閉，右端開 口，封閉端表面設(shè)有硫化物輔助電極層13,硫化物為MgS、 CaS、 TiS2以及 ZrS2中的一種或多種的混合物，使用磁控濺射的方法濺射到管表面形成硫 化物輔助電極層13.管內(nèi)設(shè)有電池14,電池14由左端的材料為Mo和Mo02 的混合物制作的參比電極15,中間的"202粉層16和右端的髙溫水泥層17 構(gòu)成。電池14中心插有一根鉬絲制作的引線18， 一端與固體電解質(zhì)管3 的封閉端連接， 一端伸出固體電解質(zhì)管3的開口端。該探頭還包括熱電耦 4, 一端設(shè)于本體1內(nèi)部并與固體電解質(zhì)管3內(nèi)的電池14伸出的引線18 連接， 一端設(shè)于外罩2內(nèi)。熱電耦4與引線的連接處上設(shè)有冷端保護(hù)端19。 插接件9與電熱耦4、電池的引線連接，可以快速與外部實(shí)現(xiàn)對(duì)接導(dǎo)通， 從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出。
使用時(shí)，直接將探頭插入鐵水中，固體電解質(zhì)管的硫化物輔助電極層 正負(fù)極和電池產(chǎn)生反應(yīng)，通過測(cè)量出固體電解質(zhì)管兩端的電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)通 過熱電耦測(cè)量出鐵水溫度，可計(jì)算出鐵水中的硫活度，然后利用鐵水中其 他元素含量及與硫活度相互作用系數(shù)，可計(jì)算出鐵水的硫含量。
本實(shí)用新型的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭通過測(cè)董固體電解質(zhì)管兩 端的電動(dòng)勢(shì)和鐵水溫度，來檢測(cè)鐵水硫含量，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，準(zhǔn)確 性髙， 一般15秒內(nèi)便能同時(shí)測(cè)董出電池電動(dòng)勢(shì)和鐵水溫度，從而實(shí)現(xiàn)在線 快速檢測(cè)碳飽和鐵水的硫含量.
權(quán)利要求1.一種測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于該探頭包括本體、外罩、固體電解質(zhì)管和熱電耦，本體為管狀結(jié)構(gòu)，一端開口；外罩設(shè)置在本體一端開口上，與本體連接并密封；固體電解質(zhì)管一端設(shè)于本體內(nèi)，一端設(shè)于外罩內(nèi)；熱電耦一端設(shè)于本體內(nèi)，一端設(shè)于外罩內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于 所述的本體設(shè)計(jì)成兩個(gè)部分， 一部分為畫臺(tái)管，外壁為鐵管層，內(nèi)壁為耐火材料層； 一部分為等徑圃管，外壁為耐火涂料層，內(nèi)壁為紙管層.
3. 如權(quán)利要求l所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于 所述的固體電解質(zhì)管一端封閉， 一端開口，封閉端表面設(shè)有硫化物輔助電極層，管壁為固體電解質(zhì)層，管內(nèi)設(shè)有電池.
4. 如權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于所述的固體電解質(zhì)管外部還設(shè)有防熱防震帽。
5. 如權(quán)利要求3所述的測(cè)董鐵水中硫含i的檢測(cè)探頭，其特征在于 所述的電池內(nèi)設(shè)有引線， 一端與固體電解質(zhì)管的封閉端連接， 一端伸出固體電解質(zhì)管的開口端。
6. 如權(quán)利要求l所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于 所述熱電耦的設(shè)于本體內(nèi)的一端與所述的固體電解質(zhì)管內(nèi)的電池中伸出的引線連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于所述的熱電耦與引線的連接處上設(shè)有冷端保護(hù)端。
8. 如權(quán)利要求l所述的測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于所述的本體開口與外罩連接處設(shè)有耐火水泥層。
9. 如權(quán)利要求l所述的測(cè)董鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，其特征在于所述的本體內(nèi)部一端還設(shè)有插接件，插接件與電熱耦、電池的引線連接.
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測(cè)量鐵水中硫含量的檢測(cè)探頭，該探頭包括本體、外罩、固體電解質(zhì)管和熱電耦，本體為管狀結(jié)構(gòu)，一端開口；外罩設(shè)置在本體一端開口上，與本體連接并密封；固體電解質(zhì)管一端設(shè)于本體內(nèi)，一端設(shè)于外罩內(nèi)；熱電耦一端設(shè)于本體內(nèi)，一端設(shè)于外罩內(nèi)。本體設(shè)計(jì)成兩個(gè)部分，一部分為圓臺(tái)管，外壁為鐵管層，內(nèi)壁為耐火材料層；一部分為等徑圓管，外壁為耐火涂料層，內(nèi)壁為紙管層。固體電解質(zhì)管一端封閉，一端開口，封閉端表面設(shè)有硫化物輔助電極層，管壁為固體電解質(zhì)層，管內(nèi)設(shè)有電池。該探頭通過測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和鐵水溫度，來檢測(cè)鐵水硫含量，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，準(zhǔn)確性高，速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢測(cè)碳飽和鐵水的硫含量。
文檔編號(hào)G01N27/411GK201004057SQ200720067060
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者立 張 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司