[發明專利]一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202011132258.9
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112525888A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 劉艷麗;石玉龍;劉需;王育飛;薛峰
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N21/71
• 分類號: G01N21/71;G01J5/60
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

1.一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：包含真空感應爐（1）、透氣磚（2）、氬氣進氣管道（6）、氬氣控制裝置（8）、一轉三光纖（9）、激光器（10）、光譜儀（11）和比色法紅外測溫儀（12），透氣磚（2）安裝在真空感應爐（1）底部，透氣磚（2）中間開有透氣磚氣縫（3）和透氣磚氣室（4）；一轉三光纖（9）的頂部合為一束光纖，安裝有藍寶石窗口（5），并安裝在透氣磚氣室（4）內部；一轉三光纖（9）的尾部分為三根光纖，分別為光纖一、光纖二和光纖三，光纖一、光纖二和光纖三分別與激光器（10）、光譜儀（11）和比色法紅外測溫儀（12）連接；氬氣進氣管道（6）套接在一轉三光纖（9）的外部，氬氣進氣管道（6）的尾端連接氬氣控制裝置（8）；一轉三光纖（9）從氬氣進氣管道（6）穿出，在連接處設有管道密封口（7）。

2.根據權利要求1所述的一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：所述一轉三光纖（9）的光纖材質為耐高溫和帶盔甲抗紫外曝光處理石英，200μm芯徑。

3.根據權利要求1所述的一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：所述激光器（10）的能量范圍為0-200mJ。

4.根據權利要求1所述的一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：所述光譜儀（11）的光譜范圍為180-390nm，覆蓋了鋼水常用元素的譜線范圍；分辨率為0.02nm。

5.根據權利要求1所述的一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：所述比色法紅外測溫儀（12）為一種非接觸光纖式紅外高溫儀，安裝有耐高溫探頭，通過光纖采集紅外輻射信號；利用雙波長測溫技術，長波為1.1μm，短波為0.5μm，測溫范圍600-2000℃，溫度分辨率為0.1℃；光學分辨率為100:1，坡度：0.85-1.15。

6.根據權利要求1所述的一種真空感應爐溫度、成分快速檢測裝置，其特征在于：所述比色法紅外測溫儀（12）的控制器外部安裝有水冷盒，并留有一轉三光纖（9）的光纖出口。

7.一種真空感應爐溫度、成分快速檢測方法，其特征在于包含以下步驟：

（1）當真空感應爐需檢測成分信息時，控制系統及處理單元控制激光器發出一定頻率的脈沖激光，由光纖一傳輸到一轉三光纖頂部，傳輸到藍寶石窗口，產生等離子體然后激發熔融鋼水產生等離子體，等離子體輻射信號由一轉三光纖轉到光纖二，并由光纖二傳輸到光譜儀，進行分光、定量分析，并將成分信息實時顯示到顯示屏上；

（2）當真空感應爐需檢測溫度信息時，控制系統及處理單元啟動比色法紅外測溫儀，安裝在透氣磚氣室內部的一轉三光纖通過所述透氣磚氣縫采集鋼水輻射進來的紅外信號，并分束到光纖三，并由光纖三送入到比色法紅外測溫儀，利用雙波長紅外測溫技術進行溫度實時檢測及顯示。