用于大气电渣重熔炉熔渣状态的监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及熔渣状态监控技术领域，特别涉及一种用于大气电渣重熔炉熔渣状态的监控装置。


背景技术：

2.电渣重熔是利用电加热集金属精炼和成型于一身的特种冶炼方法。金属制成的电极棒通过熔化渣系，并将熔渣凝固在结晶器下部，达到精炼和二次成型的作用。熔渣在电渣重熔过程中主要发挥了三个作用：1.充当发热体；2.成型作用，即钢水在渣皮的包覆中凝固成型；3.净化作用，即去除钢中的夹杂物和控制元素。熔渣与电渣锭最终的内部、外部质量，以及电渣锭的成分有着密切的联系，若熔渣熔化不充分或温度不均匀，熔渣粘度增加，会妨碍渣金间的反应，影响钢内外表面质量，内部产生夹渣，白斑缺陷，外表面上出现沟槽，凹坑。同时，由于电渣重熔的特点，在生产的开始阶段至后期阶段，由于结晶器的冷却效果降低，熔渣的温度会有所升高，导致电渣锭头尾的质量会产生一定的差异，虽然可以采用递减功率的工艺来减小差异，但是递减多少、怎么递减需要结合熔渣的状态进行考虑。
3.目前，在现有企业生产中，一些生产企业由于生产时间较早，仍然在使用大气电渣炉，且无法将其完全淘汰掉，操作人员在观察熔渣情况时，主要通过使用深色眼镜或者玻璃，直接将头探至结晶器上方进行观察。由于电渣结晶器中的熔渣直接暴露在空气中，虽然实际生产现场的结晶器与操作人员间隔一定距离，但温度较高，且有大量挥发性气体生成，因此操作人员观察熔渣情况时危险性较高，熔渣过程中产生的挥发性气体对人体有害，操作人员无法长时间，仔细的观察熔渣状态，从而在分析一些质量问题或优化工艺参数时，因为不能准确掌握熔渣状态，导致在进行工艺优化时，需要考虑的风险和成本较高，最终导致优化工艺无法推进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于大气电渣重熔炉熔渣状态的监控装置，其能带体人工实现对熔渣状态的持续性监控，能极大地降低操作人员的安全风险，且结构简单、装配便捷。
5.本实用新型的技术方案是：一种用于大气电渣重熔炉熔渣状态的监控装置，包括电渣重熔结晶器，所述电渣重熔结晶器上端口设置一摄像装置，所述摄像装置设置在一水冷外壳中，所述水冷外壳内腔的下端面上设置一隔热板，一观察孔贯穿隔热板和水冷外壳的下端，用于供摄像装置观测熔渣，所述观察孔上设置一耐火玻璃板供观察结晶器内熔渣状态，所述摄像装置的摄像头位于耐火玻璃板上方，所述水冷外壳通过第一摇杆、第二摇杆连接在一固定座上，所述第一摇杆、第二摇杆的一端与水冷外壳铰接，第一摇杆、第二摇杆的另一端与固定座铰接形成双摇杆机构，用于调整摄像装置的位置，所述水冷外壳的壁中设有冷却水道，所述冷却水道的进口、出口分别连接水管，所述摄像装置与计算机通过无线信号连接。
6.进一步的，所述第一摇杆为两个，两第一摇杆分别通过销轴对称铰接在水冷外壳的两侧，所述第二摇杆位于两第一摇杆之间，所述水冷外壳上设有铰接座，所述第二摇杆通过销轴铰接在铰接座中。
7.进一步的，所述固定座上分别固定设置第一支架、第二支架，所述第一摇杆通过销轴与第一支架铰接，所述第二摇杆通过销轴与第二支架铰接。
8.进一步的，所述冷却水道的进口位于上端，并通过连接嘴连接进水管，冷却水道的出口位于下端，并通过连接嘴连接出水管。
9.进一步的，所述水冷外壳对应电渣重熔结晶器中电极棒的一侧壳壁上设有至少两个开口向外的盲孔，所述盲孔中设置密封套，该密封套内过盈配合有防撞绝缘垫。
10.进一步的，所述隔热板上设置阶梯孔与观察孔对应，该阶梯孔的大径孔用于安装耐火玻璃板。
11.进一步的，所述水冷外壳的壳壁上设置安装孔，该安装孔中固定设置延伸进水冷外壳内的螺纹套，所述螺纹套中螺纹配合一锁紧螺栓，通过锁紧螺栓抵住摄像装置的外壳。
12.进一步的，所述隔热板采用三氧化二铝粉体或者氧化镁粉体烧结而成。
13.采用上述技术方案具有以下有益效果：
14.1.本监控装置结构简单，安装方便，有利于后期维护，使用时只需将本监控装置安装在电渣重熔结晶器上即可，不需要改变电渣重熔结晶器的现有结构，从而极大地减少企业在升级设备时候的投入成本。
15.2.通过本监控装置可以随时监控电渣重熔结晶器中的熔渣状态，并得到持续的视频图像，从而可以及时发现熔渣的质量问题，及时调整电渣重熔结晶器中电极棒的加热温度，减少质量问题；而且，本监控装置能够代替人工监控，能够解决人眼无法长时间准确观察熔渣状态的问题，同时能极大地降低操作人员的安全风险和健康风险，以及节省人力，避免人工监控导致的人为纰漏。
16.3.可以将本监控装置的视频图像保存在计算机中，方便后期追溯查询和分析，能够为后期开发分析软件等提供数据支持，具有巨大的拓展应用潜力。
17.下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为图1的俯视图；
20.图3为本实用新型水冷外壳与固定座的装配示意图；
21.图4为图3的俯视图；
22.图5为本实用新型的隔热板的结构示意图。
具体实施方式
23.参见图1至图5，一种用于大气电渣重熔炉熔渣状态的监控装置，包括电渣重熔结晶器1，所述电渣重熔结晶器1上端口设置一摄像装置2，该摄像装置2可采用ccd摄像机、cmos摄像机或其它光电式成像器件，并通过内置电池或电网保证持续供电。所述摄像装置2设置在一水冷外壳3中，水冷外壳3的上端设置为开口状，用于安装摄像装置2，并可以根据
需要在水冷外壳3的上端口设置可拆卸的端盖，所述水冷外壳3内腔的下端面上设置一隔热板5，所述隔热板5采用三氧化二铝粉体或者氧化镁粉体烧结而成，一观察孔6贯穿隔热板5和水冷外壳3的下端，用于供摄像装置2观测熔渣，采用水冷外壳3和隔热板5均能对摄像装置2起到降温作用，从而达到保护摄像装置2的目的，防止摄像装置2在高温环境下损坏，延长摄像装置2的使用寿命。所述观察孔6上设置一耐火玻璃板7供观察电渣重熔结晶器1内熔渣状态，所述摄像装置2的摄像头位于耐火玻璃板7上方，所述隔热板5上设置阶梯孔21与观察孔6对应，该阶梯孔21的大径孔用于安装耐火玻璃板7，通过小径孔与大径孔之间的孔肩对耐火玻璃板7形成轴向限位，防止耐火玻璃板7脱落，该耐火玻璃板7为专用于观察熔渣状态的深色玻璃，不同温度的熔渣通过耐火玻璃板7可以呈现红色、暗红色、白色等不同的颜色，则摄像装置2可以拍摄到熔渣在不同状态下的颜色，从而根据颜色判断熔渣的温度，发现暗区，关注熔渣流动性。所述水冷外壳3通过第一摇杆8、第二摇杆9连接在一固定座10上，该固定座10通过螺栓固定在电渣重熔结晶器1上。所述第一摇杆8、第二摇杆9的一端与水冷外壳3铰接，第一摇杆8、第二摇杆9的另一端与固定座10铰接形成双摇杆机构，用于调整摄像装置2的位置，从而可以根据实际的观察需要调整摄像装置2的位置，使摄像装置2能更全面的拍摄熔渣状态。所述固定座10上分别固定设置第一支架14、第二支架15，所述第一摇杆8通过销轴与第一支架14铰接，所述第二摇杆9通过销轴与第二支架15铰接，通过第一支架14、第二支架15可以抬高水冷外壳3的整体高度，从而使摄像装置2的高度相应抬高，便于后期的位置调整，同时保证拍摄效果。所述第一摇杆8为两个，两第一摇杆8分别通过销轴对称铰接在水冷外壳3的两侧，所述第二摇杆9位于两第一摇杆8之间，所述水冷外壳3上设有铰接座13，所述第二摇杆9通过销轴铰接在铰接座13中，使水冷外壳3通过三个摇杆与固定座10连接，保证水冷外壳3的稳定性，防止摄像装置2在使用过程中发生偏移。所述水冷外壳3的壁中设有冷却水道11，所述冷却水道11的进口、出口分别连接水管，所述冷却水道11的进口位于上端，并通过连接嘴连接进水管16，冷却水道11的出口位于下端，并通过连接嘴连接出水管17，所述进水管16、出水管17均采用软管。所述摄像装置2与计算机12通过无线信号连接，通过计算机12的显示器可以持续的观察摄像装置2拍摄的视频图像，并可以将视频图像保存在计算机12中，以便于后期查询追溯，还可以采用crt显示装置接收摄像装置2的视频图像。此外，摄像装置2还可以通过有线的方式与计算机12进行信号连接，提高本监控装置的适用性。
24.所述水冷外壳3对应电渣重熔结晶器1中电极棒18的一侧壳壁上设有至少两个开口向外的盲孔，所述盲孔中设置密封套，对水冷外壳3的该密封套内过盈配合有防撞绝缘垫19，防止水冷外壳3与电极棒18因发生碰撞而起弧，保证整个装置在使用过程中的安全性。
25.所述水冷外壳3的壳壁上设置安装孔，该安装孔中固定设置延伸进水冷外壳3内的螺纹套4，所述螺纹套4中螺纹配合一锁紧螺栓20，通过锁紧螺栓20抵住摄像装置2，采用螺纹配合的方式使摄像装置2固定在水冷外壳3中，方便拆装，便于后期对摄像装置的维护，以及方便在摄像装置发生损坏时及时进行更换。
26.本监控装置在安装时，需在电渣重熔结晶器1为冷态时进行，先将固定座10固定在电渣重熔结晶器1上，然后将隔热板5、耐火玻璃板7从水冷外壳3的上端装入，使耐火玻璃板7与观察孔6对应，然后将摄像装置2放入水冷外壳3中用锁紧螺栓20固定，再分别用第一摇杆8、第二摇杆9使水冷外壳3与固定座10连接，并根据实际需要通过第一摇杆8、第二摇杆9
调整摄像装置2的位置，使摄像头垂直于熔渣液面，调整完成后拧紧各铰接处的销轴，使摄像装置2固定即可。
27.通过本监控装置可以随时监控电渣重熔结晶器1中的熔渣状态，并得到持续的视频图像，从而可以及时发现熔渣的质量问题，及时调整电渣重熔结晶器中电极棒的电压、电流、下降速率等参数，减少质量问题；而且，本监控装置能够代替人工监控，从而解决人眼无法长时间准确观察熔渣状态的问题，同时能极大地降低操作人员的安全风险和健康风险，以及节省人力，避免人工监控导致的人为纰漏。本监控装置结构简单，安装方便，有利于后期维护，使用时只需将本监控装置安装在电渣重熔结晶器1上即可，不需要改变电渣重熔结晶器1的现有结构，从而极大地减少企业在升级设备时候的投入成本。由于本监控装置可以根据实际情况，采用有线或无线信号的方式与计算机12连接，适用场景灵活多变，应用广泛。
28.此外，可以将本监控装置的视频图像保存在计算机12中，方便后期追溯查询和分析，能够为后期开发智能报警、分析软件等提供数据支持，具有巨大的拓展应用潜力。