测量铁水中硫含量的检测探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。本体设计成两个部分，一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。固体电解质管一端封闭，一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池。该探头通过测量电池电动势和铁水温度，来检测铁水硫含量，结构简单，使用方便，准确性高，速度快，能够实现在线检测碳饱和铁水的硫含量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及髙温电化学检测装置，更具体地说，涉及一种测量铁 水中硫含量的检测探头，该探头能够在线快速检测碳饱和铁水的硫含量。
技术介绍
硫含董是衡量生铁质箭的重要指标，在髙炉炼铁过程中，碳饱和铁水 的硫含置的高低及变化趋势，在一定程度上表征了原料条件和高炉工作状 况的好坏。实时、准确地掌握铁水的硫含量及其变化趋势，可以为炉况判 断提供更多的信息，不但有利于提高生铁合格率，而且有利于提髙高炉操作的科学性.目前传统检测铁水的硫含量的方法主要有两种化学分析法 和红外线定硫法.这两种方法都需要经过取样、冷却、制样、燃烧和分析 一系列的繁瑣过程，不但需要专门的设备和专业人员，而且滞后于生产过 程，降低了生产效率，无法满足现代企业的自动化要求。70年代研制的氧浓差电池成功地测定了钢水氧含量，因其快速、简便、 精度髙、在线测定和便于冶炼过程实现计算机闭环控制等一系列优点，得 到了迅速发展和广泛应用。在线测定氧含量的方法是利用氧化锆固体电解 质在髙温钢水中的导电特性，测定钢水中的氧含量，从而达到快速直测的 目的。但是到目前为止，还没有一种测量铁水中硫含量的检测探头，为能 够快速、在线检测铁水的硫含量提供技术上的支持。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头 结构简单、使用方便，能够在线检测碳饱和铁水的硫含量. 为实现上述目的，本技术采用如下技术方案该测量铁水中硫含i的检测探头包括本休、外罩、固体电解质管和热 电耦，本体为管状结构， 一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内， 一端设于外罩内；热电耦一 端设于本体内， 一端设于外罩内。所述的本体设计成两个部分， 一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁 为耐火材料层； 一部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。所述的固体电解质管一端封闭， 一端开口，封闭端表面设有硫化物辅 助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池.所述的固体电解质管'外部还设有防热防震帽.所述的电池内设有引线， 一端与固体电解质管的封闭端连接， 一端伸 出固体电解质管的开口端，所述热电耦的设于本体内的一端与所述的固体电解质管内的电池中伸 出的引线连接.所述的热电耦与引线的连接处上设有冷端保护端。所述的本体开口与外罩连接处设有耐火水泥层。所述的本体内部一端还设有插接件，插接件与电热耦、电池的引线连接.在上述技术方案中，本技术的测量铁水中硫含量的检测探头包括 本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构， 一端开口；外罩 设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体 内， 一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内， 一端设于外罩内。本体设 计成两个部分， 一部分为圆台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层；一 部分为等径圆管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层。固体电解质管一端 封闭， 一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质 层，管内设有电池，该探头通过测量电池电动势和铁水温度，来检测铁水 硫含量，结构简单，使用方便，准确性高，速度快，能够实现在线检测碳 饱和铁水的硫含量。附困说明图l是本技术的结构剖视示意图2是本技术的固体电解质管的结构剖视示意图.具体实施方式以下结合附图和实施例进一步说明本技术的技术方案。请参阅图l所示，本技术的测量铁水中硫含量的检测探头包括本体l、外罩2、固体电解质管3和热电耦4，本体l为管状结构，并设计成 两个部分，左边部分为画台管，外壁为铁管层5，内壁为耐火材料层6，左 端设有开口；右边部分等径圆管，外壁为耐火涂料层7，内壁为纸管层8， 内部右端设有插接件9;外罩2为铜制作并罩在本体1左端开口上，与本 体1连接并形成密封的空腔，外罩2与本体1开口连接处设有耐火水泥层 10;固体电解质管3外部设有铁制的防热防震帽11，左端穿过耐火水泥层 10设于外罩2内，右端设于本体l内。请参阅图2所示，固体电解质管3 的管壁为Zr02(MgO)材料制作的固体电解质层12，管左端封闭，右端开 口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层13,硫化物为MgS、 CaS、 TiS2以及 ZrS2中的一种或多种的混合物，使用磁控溅射的方法溅射到管表面形成硫 化物辅助电极层13.管内设有电池14,电池14由左端的材料为Mo和Mo02 的混合物制作的参比电极15,中间的"202粉层16和右端的髙温水泥层17 构成。电池14中心插有一根钼丝制作的引线18， 一端与固体电解质管3 的封闭端连接， 一端伸出固体电解质管3的开口端。该探头还包括热电耦 4, 一端设于本体1内部并与固体电解质管3内的电池14伸出的引线18 连接， 一端设于外罩2内。热电耦4与引线的连接处上设有冷端保护端19。 插接件9与电热耦4、电池的引线连接，可以快速与外部实现对接导通， 从而实现信号输出。使用时，直接将探头插入铁水中，固体电解质管的硫化物辅助电极层 正负极和电池产生反应，通过测量出固体电解质管两端的电动势，同时通 过热电耦测量出铁水温度，可计算出铁水中的硫活度，然后利用铁水中其 他元素含量及与硫活度相互作用系数，可计算出铁水的硫含量。本技术的测量铁水中硫含量的检测探头通过测董固体电解质管两 端的电动势和铁水温度，来检测铁水硫含量，结构简单，使用方便，准确 性髙， 一般15秒内便能同时测董出电池电动势和铁水温度，从而实现在线 快速检測碳饱和铁水的硫含量.权利要求1.一种测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。2. 如权利要求l所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于 所述的本体设计成两个部分， 一部分为画台管，外壁为铁管层，内壁为耐火材料层； 一部分为等径圃管，外壁为耐火涂料层，内壁为纸管层.3. 如权利要求l所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于 所述的固体电解质管一端封闭， 一端开口，封闭端表面设有硫化物辅助电极层，管壁为固体电解质层，管内设有电池.4. 如权利要求1或2所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于所述的固体电解质管外部还设有防热防震帽。5. 如权利要求3所述的测董铁水中硫含i的检测探头，其特征在于 所述的电池内设有引线， 一端与固体电解质管的封闭端连接， 一端伸出固体电解质管的开口端。6. 如权利要求l所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于 所述热电耦的设于本体内的一端与所述的固体电解质管内的电池中伸出的引线连接。7. 如权利要求6所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于所述的热电耦与引线的连接处上设有冷端保护端。8. 如权利要求l所述的测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于所述的本体开口与外罩连接处设有耐火水泥层。9. 如权利要求l所述的测董铁水中硫含量的检测探头，其特征在于所述的本体内部一端还设有插接件，插接件与电热耦、电池的引线连接.专利摘要本技术公开了一种测量铁水中硫含量的检测探头，该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量铁水中硫含量的检测探头，其特征在于：　　　　该探头包括本体、外罩、固体电解质管和热电耦，本体为管状结构，一端开口；外罩设置在本体一端开口上，与本体连接并密封；固体电解质管一端设于本体内，一端设于外罩内；热电耦一端设于本体内，一端设于外罩内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]