[實用新型]一種稀土火法冶金過程在線紅外測溫儀器的防護裝置

有效

• 申請號: 201720487408.5
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN206695911U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 趙晝辰;馬增良;林紅權;梁行方;趙明靜;劉國征;鄧沅;劉常凱;劉雨;曹鈺;尹祖平
• 申請（專利權）人: 北京三博中自科技有限公司;包頭瑞鑫稀土金屬材料股份有限公司;包頭稀土研究院
• 主分類號: G01J5/04
• 分類號: G01J5/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 高麗萍

技術領域

本實用新型涉及稀土火法冶金過程在線紅外測溫技術領域，特別是一種稀土火法冶金過程在線紅外測溫儀器的防護裝置。

背景技術

目前稀土火法冶金過程中，廣泛采用目視比色或一次性熱電偶進行測溫。采用目視比色，測溫結果受人為因素影響。采用熱電偶測溫技術，熱電偶在測量過程中會高溫熔化或發生電化腐蝕，需要經常更換，并且影響稀土金屬的純凈度。由于測溫過程不連續，無法實現自動溫度控制。

紅外測溫技術是以普朗克輻射定律為理論根據，通過測量被測目標的紅外輻射能量，經黑體標定，從而確定被測目標的溫度。紅外測溫儀器的組成部分包括：光學系統、光電轉換、信號放大及信號處理、信息顯示與信號輸出等。紅外測溫技術廣泛應用于科學研究、爐窯測溫、熔鹽電解、塑料加工、線材生產，熱壓燒結等領域，取得良好的應用效果。

稀土氧化物RE₂O₃不能直接電解，只有在堿金屬和堿土金屬的氟化物REF₃熔體中，才可實現。以粉末狀的RE₂O₃為溶質，以同種稀土元素的氟化物為主要溶劑，一般用REF₃-LiF-BaF₂。加氟化鋰LiF可以提高導電性，加氟化鋇BaF₂可以減少LiF的用量，降低熔點。RE₂O₃在氟化物熔體中首先熔解、解離，然后稀土離子在陰極上還原成金屬。一般選用鉬/鎢做陰極、石墨做陽極。

氟化物熔鹽在高溫下具有很強的腐蝕性，傳統的工業耐火材料都難以用來做稀土電解槽槽體材料，通常選用石墨坩堝作電解槽，電解過程中插入的測溫熱電偶會很快被電化腐蝕，污染電解熔液，影響稀土金屬產品的純凈度。電解過程中的電解電流高達上萬安培，電解槽周圍的電磁場很強，由于電解工況發生變化，產生的交變電磁場也很強，影響紅外測溫儀器的電路系統；同時電解質揮發的含氟氣體，會對測溫儀器的光學系統產生腐蝕，光學系統一般選用硅酸鹽玻璃，遇到氟化物會反應生成硅氟化物和氣態的四氟化硅，降低透光性，影響溫度測量精度。

從以上簡述中可以發現，稀土火法冶金生產環境具有高溫、強電磁場、含腐蝕性氣體等特點，產品具有高純凈度要求，由于這些因素的限制，目前無論接觸式測量還是非接觸式溫度測量，都無法達到要求，沒有理想的解決方案，導致行業最為關鍵的工藝控制參數無法在線實時測量，影響了行業技術進步。本實用新型裝置旨在解決采用紅外測溫儀器實現稀土行業火法冶金在線溫度檢測過程中的長期穩定運行問題，進而達到熔鹽電解工藝的溫度控制，保證產品質量的一致性。

實用新型內容

為了實現稀土火法冶金過程在線溫度實時測量和控制的目的，本實用新型通過采用電磁屏蔽材料的防護外殼，結合氟化物及粉塵的過濾、氣體整流和電氣隔離技術，解決了高溫、腐蝕性氣氛和強電磁場對紅外測溫儀器的不利影響，保證紅外測溫儀器長期、穩定運行。

本實用新型的技術方案如下：

一種稀土火法冶金過程在線紅外測溫儀器的防護裝置，其特征在于，包括防護外殼、過濾部和整流部，所述防護外殼采用電磁屏蔽材料且側面設置有進氣孔，所述過濾部為過濾氟化物及粉塵的組件，所述過濾部設置于防護外殼的內部并且過濾部覆蓋紅外測溫儀器的外殼，所述整流部的一端與防護外殼密封連接，紅外測溫儀器的探頭端設置于整流部的內部，所述過濾部與紅外測溫儀器之間的空間與整流部內部相通，所述整流部的另一端具有保護氣出口。

所述防護外殼設置的進氣孔為切向進氣孔并且所述切向進氣孔設置在遠離整流部的一端沿防護外殼殼壁方向貫通且與防護外殼軸線垂直，所述切向進氣孔與外部風源連接且外部風源氣流沿防護外殼內側切線方向進入防護外殼與過濾部之間的空間。

所述過濾部包括高分子材料支架、柔性過濾層和過濾層固定部件，所述高分子材料支架用于支撐柔性過濾層，所述柔性過濾層包括依次疊加的高分子粉塵過濾外層、水蒸氣吸收層、氟化物吸收層和高分子粉塵過濾內層，所述柔性過濾層通過過濾層固定部件固定在高分子材料支架上。

所述防護裝置還包括在過濾部靠近整流部的一端依次設置的第一高分子密封環、第一壓環和第一彈簧圈，紅外測溫儀器的探頭端穿過第一壓環和第一彈簧圈進而固定紅外測溫儀器，所述整流部的一端與防護外殼采用螺紋連接并通過依次壓緊第一壓環和第一高分子密封環進而壓緊過濾部的一端，所述第一壓環上設置有通氣孔，所述過濾部與紅外測溫儀器之間的空間通過所述通氣孔與整流部內部相通。