CN103674158A - 熔体液位检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔体液位检测装置，该熔体液位检测装置包括取样筒（1）、堵件（2）和控制部，所述取样筒（1）为中空的且上部设置有排气口（3），下部设置有进液口（4），所述控制部控制所述堵件（2）以封堵所述进液口（4）或从所述进液口（4）处移开。根据本发明的熔体液位检测装置能够方便并准确地检测冶金设备中金属熔体或熔盐等的液位。

Description

熔体液位检测装置

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体地，涉及一种熔体液位检测装置。

背景技术

在冶金过程中，常需要对熔体的液位进行测量。例如，在镁精炼炉中，熔体分为两层，上层为液态镁，下层为熔盐，在生产过程中，如果熔盐的液位过低则达不到精炼镁的效果，如果熔盐液位过高则会在用镁包从精炼炉内抽取液镁时将大量熔盐一并抽入镁包中，从而会在将镁包中的液镁送到下一道工序使用时造成不利影响，因此，需要对熔盐的液位进行检测以将熔盐的液位控制在最佳范围。在镁精炼炉中，液态镁层的厚度可达1m左右，传统的检测液位的方法是将液位检测杆从镁精炼炉的液位检测孔伸入炉内，在炉内停留一段时间后再取出，根据液位检测杆上的挂镁情况以及因温度差异显示出的颜色的不同来判断液态镁层和熔盐层的液位，在实际操作中常无法清楚地观察液位检测杆的挂镁情况以及颜色差异，从而不能准确判断炉内液态镁层和熔盐层的液位，使镁精炼生产中很难将炉内熔盐液位控制在适合范围以符合镁精炼工艺要求，并可能造成用镁包抽取炉内液态镁时将大量熔盐一并抽出，严重影响精镁质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔体液位检测装置，该熔体液位检测装置能够方便并准确地检测冶金设备中熔体的液位。

为了实现上述目的，本发明提供一种熔体液位检测装置，该熔体液位检测装置包括取样筒、堵件和控制部，所述取样筒为中空的且上部设置有排气口，下部设置有进液口，所述控制部控制所述堵件以封堵所述进液口或从所述进液口处移开。

优选地，该熔体液位检测装置还包括定位件，该定位件设置在所述取样筒的上部的外表面上。

优选地，所述定位件为板状且板面垂直于所述取样筒的轴线方向。

优选地，所述排气口位于所述定位件的下方。

优选地，所述进液口位于所述取样筒的下端，所述控制部包括拉杆，该拉杆从所述取样筒的内部穿过，该拉杆的一端连接于所述堵件，另一端从所述取样筒顶部穿出。

优选地，所述控制部包括固定板和控制板，所述固定板固定在所述取样筒的顶端，所述控制板间隔地设置在所述固定板的上方，所述控制板和所述固定板之间设置有弹簧，所述固定板上设置有通孔，所述拉杆的另一端穿过所述通孔并固定于所述控制板。

优选地，所述熔体液位检测装置设置有用于限制所述弹簧的收缩程度的弹簧挡板。

优选地，所述堵件为锥形。

优选地，所述取样筒的下部包括固定部、可移动部和用于连接所述固定部和所述可移动部的连接部，所述固定部和所述可移动部的横截面均为半圆环形，所述固定部和所述可移动部相匹配并且能够对接形成完整的圆筒形。

优选地，所述连接部包括连接板和紧固件，沿所述固定部和所述可移动部的侧边缘分别设置有所述连接板，所述连接板上设置有连接孔，所述紧固件穿过所述连接孔以连接所述固定部和所述可移动部。

优选地，所述固定部的外表面上设置有刻度标尺。

根据本发明的熔体液位检测装置适用于冶金设备中熔体的液位检测，例如，用于熔盐电解槽中熔盐液位的检测时，将取样筒从液位检测孔竖直向下伸入熔盐电解槽中，并通过控制部将堵件从进液口处移开，熔盐电解槽中液态金属和熔盐通过进液口进入取样筒中，同时取样筒中的气体通过排气口排出，当定位件搭接到液位检测孔处后，取样筒的下端到达液态金属下方的熔盐中，将取样筒在熔盐电解槽中的某一位置竖直停留一段时间，然后通过控制部控制堵件使其阻挡进液口，将该熔体液位检测装置从熔盐电解槽中取出并竖直放置在安全地点，待取样筒中的熔体完全凝固后，熔体固体与熔盐电解槽中的熔体是相对应的，通过熔体固体即可准确确定熔盐电解槽中的熔盐液位，具体地，熔盐固体和金属固体之间存在明显分界线，根据分界线所对应的取样筒上的刻度标尺即可准确判断熔盐电解槽中熔盐的液位。取样筒中的熔体固体不仅能够真实的反应出熔盐电解槽中熔体的真实情况而且可以方便检测者观察以直观准确地得到检测结果，此外本发明的熔体液位检测装置结构简单且操作方便。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的熔体液位检测装置的主视结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是沿图1中B-B线的剖视图。

附图标记说明

1取样筒    2堵件    3排气口

4进液口    5拉杆    6固定板

7控制板     8弹簧        9弹簧挡板

10定位件    11固定部     12可移动部

13连接板    14紧固件     15连接孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是在本发明提供的熔体液位检测装置在正常使用情况下定义的，并且也与参考附图所示方向一致；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

根据本发明的熔体液位检测装置包括取样筒1、堵件2和控制部，取样筒1为中空的且上部设置有排气口3，下部设置有进液口4，控制部控制堵件2以封堵进液口4或从进液口4处移开。

根据本发明的熔体液位检测装置适用于冶金设备中熔体的液位检测，例如，用于熔盐电解槽中熔盐液位的检测时，将取样筒1从液位检测孔竖直向下伸入熔盐电解槽中，通过控制部将堵件2从进液口4处移开，熔盐电解槽中液态金属和熔盐通过进液口4进入取样筒1中，同时取样筒1中的气体通过排气口3排出，直到取样筒1的下端到达液态金属下方的熔盐中，将取样筒1在熔盐电解槽中的某一位置竖直停留一段时间，标记下在该位置处液位检测孔对应于取样筒1上的位置，然后通过控制部控制堵件2使其阻挡进液口4，将该熔体液位检测装置从熔盐电解槽中取出并竖直放置在安全地点，待取样筒1中的熔体完全凝固后，熔体固体与熔盐电解槽中的熔体是相对应的，通过熔体固体即可准确确定熔盐电解槽中的熔盐液位，熔盐固体和金属固体之间存在明显分界线，分界线对应的取样筒1上标记下的液位检测孔对应于取样筒上位置与该分界线之间的距离即为熔盐电解槽中熔盐的液位，金属固体的厚度即为液态金属层的厚度。取样筒1中的熔体固体不仅能够真实的反应出熔盐电解槽中熔体的真实情况而且可以方便操作者观察以直观准确地得到检测结果，此外本发明的熔体液位检测装置结构简单且操作方便。

作为一种优选实施方式，该熔体液位检测装置还包括定位件10，定位件10设置在取样筒1的上部的外表面上。定位件10的设置首先是方便操作，在检测时，操作者只需要将取样筒1从液位检测孔向下伸入到熔盐电解槽中，并将定位件10搭接在液位检测孔处即可；其次定位件10可以作为液位测量的基准，使操作者无需在取样筒1上标记液位检测孔的对应位置；此外定位件10还有利于保证取样筒1在取样过程中高度不发生变化且始终处于竖直状态从而使检测结果更准确。

定位件10可以设置为任意合适的形式，例如设置为杆状或棒状等。优选地，为了保证取样筒1在取样过程中稳定地处于竖直状态，定位件10为板状且板面垂直于取样筒1的轴线方向。

并且，优选情况下，排气口3位于定位件10的下方，这样当取样筒1由液位检测孔不断伸入设备中而使得取样筒1中的热气通过排气口3排出的过程中，由于设备的壳体的阻挡，排出的热气不会灼伤取样操作人员，提高了取样操作的安全性。另外，为了保证在任何情况下排气口3始终与熔体外界连通，在设计该熔体液位检测装置时，因根据该装置将要应用于的冶金设备中熔体的液位的可能最大高度来设计排气口3的高度，使得排气口3位于定位件10的下方，同时在熔体液位达到最高时，至少一部分的排气口3仍位于熔体上方，即保证任何时候排气口3始终与熔体上部的空间连通。

另外，作为一种实施方式，进液口4位于取样筒1的下端，而控制部可以设置为任意合适的形式，参见图1，作为一种实施方式，控制部包括拉杆5，该拉杆5从取样筒1的内部穿过，该拉杆5的一端连接于堵件2，另一端从取样筒1顶部穿出。这样，操作者仅需拉或推拉杆5的从取样筒1顶部穿出的一端即可使堵件2封堵进液口4或从进液口4处移开。

而且，优选地，参见图1，控制部还包括固定板6和控制板7，固定板6固定在取样筒1的顶端，控制板7间隔地设置在固定板6的上方，控制板7和固定板6之间设置有弹簧8，固定板6上设置有通孔，拉杆5的另一端穿过所述通孔并固定于控制板7。这种情况下，控制板7在没有受到任何压力的情况下，弹簧8支撑控制板7并通过控制板7拉动拉杆5，从而向上拉堵件2使得堵件2封堵住进液口4，当操作者按压控制板7时，弹簧8收缩，拉杆5向下移动将堵件2向下推，使得堵件2从进液口4处移开。因此，操作者仅需按压或松开控制板7即可控制堵件2移动，操作方便，并且，固定板6和控制板7还可以设置成控制把手的形式，以进一步方便操作者的操作。

此外，作为一种优选实施方式，熔体液位检测装置设置有用于限制弹簧8的收缩程度的弹簧挡板9，以起到保护弹簧8的作用。参见图1，弹簧挡板9可以围绕弹簧8设置。

并且，当进液口4位于取样筒1下端时，堵件2优选为锥形，以使得堵件2的封堵效果更好，并且具体地，本实施方式中，取样筒1为圆筒形，堵件2为圆锥形。

另外，取样筒1可以设置为任意适合的形状，例如，圆筒形、中空的长方体形等，取样筒1还可以设置为两端均为可打开的形式。

在取样后熔体和金属等凝固后，可以将取样筒1的两端均打开，并从一端顶或推取样筒1内的固体，将该固体取出以用于检测液位，并为该液位测量装置用于下次测量做好准备，但是在取样筒1以及取样筒1内的固体长度都较长时，将固体从取样筒1中取出并不方便。因此，在本发明的优选实施例中，取样筒1的下部包括固定部11、可移动部12和用于连接固定部11和可移动部12的连接部，固定部11和可移动部12的横截面均为半圆环形，固定部11和可移动部12相匹配并且能够对接形成完整的圆筒形。这样，在取样时，固定部11和可移动部12对接形成完整的圆筒形以进行取样，取样完成并且熔体或金属等凝固后，可以将可移动部12拆下，此时，取样筒1中的固体露出，操作者可以方便地进行观察和测量等，从而得到准确的检测结果；并且，在图1所示的拉杆5从取样筒1的内部穿过并且固定于控制板7的实施方式中更适合采用将取样筒1设置为包括固定部11与可移动部12的方式，并且，在对液位测量后，只需将该液位测量装置再放入冶金设备中，利用高温使取样筒1中的固体熔化从取样筒1排出至冶金设备中，以使该液位测量装置能够进行下次测量。

作为连接部的一种实施方式，参见图1和图2，连接部包括连接板13和紧固件14，沿固定部11和可移动部12的侧边缘分别设置有连接板13，连接板13上设置有连接孔15，紧固件14穿过连接孔15以连接固定部11和可移动部12。紧固件14可以是螺栓和螺母，拆卸紧固件14后，便可以将可移动部12拆下。

另外，优选地，固定部11的外表面上设置有刻度标尺，这样取样后并将可移动部12移开后，可以通过刻度标尺直接读出液位检测结果。并且，具体地，刻度标尺是以定位件10的下表面为基准标定的。

本发明的熔体液位检测装置适用于多种冶金设备，例如镁精炼炉中、镁熔盐电解槽中以及铝熔盐电解槽中对熔盐和金属液位的测量。在制造该熔体液位检测装置时，需要首先对该熔体液位检测装置所将用于的冶金设备中通常的液位范围进行预测，以根据预测设计取样筒1的长度，例如，所制造的熔体液位检测装置将用于镁熔盐电解槽的熔盐液位的测量，则取样筒1的长度应保证在取样时该取样筒1的下端能够到达熔盐中。本发明的熔体液位检测装置从冶金设备中取出的样品固体能够真实地反应出冶金设备中的熔体或金属等的情况，从而使操作者能够直观地得到较准确的测量结果，并且该熔体液位检测装置还具有结构简单、操作方便和能够重复使用的优点。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种熔体液位检测装置，其特征在于，该熔体液位检测装置包括取样筒（1）、堵件（2）和控制部，所述取样筒（1）为中空的且上部设置有排气口（3），下部设置有进液口（4），所述控制部控制所述堵件（2）以封堵所述进液口（4）或从所述进液口（4）处移开。

2.根据权利要求1所述的熔体液位检测装置，其中，该熔体液位检测装置还包括定位件（10），该定位件（10）设置在所述取样筒（1）的上部的外表面上。

3.根据权利要求2所述的熔体液位检测装置，其中，所述定位件（10）为板状且板面垂直于所述取样筒（1）的轴线方向。

4.根据权利要求2所述的熔体液位检测装置，其中，所述排气口（3）位于所述定位件（10）的下方。

5.根据权利要求1所述的熔体液位检测装置，其中，所述进液口（4）位于所述取样筒（1）的下端，所述控制部包括拉杆（5），该拉杆（5）从所述取样筒（1）的内部穿过，该拉杆（5）的一端连接于所述堵件（2），另一端从所述取样筒（1）顶部穿出。

6.根据权利要求5所述的熔体液位检测装置，其中，所述控制部包括固定板（6）和控制板（7），所述固定板（6）固定在所述取样筒（1）的顶端，所述控制板（7）间隔地设置在所述固定板（6）的上方，所述控制板（7）和所述固定板（6）之间设置有弹簧（8），所述固定板（6）上设置有通孔，所述拉杆（5）的另一端穿过所述通孔并固定于所述控制板（7）。

7.根据权利要求6所述的熔体液位检测装置，其中，所述熔体液位检测装置设置有用于限制所述弹簧（8）的收缩程度的弹簧挡板（9）。

8.根据权利要求5所述的熔体液位检测装置，其中，所述堵件（2）为锥形。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的熔体液位检测装置，其中，所述取样筒（1）的下部包括固定部（11）、可移动部（12）和用于连接所述固定部（11）和所述可移动部（12）的连接部，所述固定部（11）和所述可移动部（12）的横截面均为半圆环形，所述固定部（11）和所述可移动部（12）相匹配并且能够对接形成完整的圆筒形。

10.根据权利要求9所述的熔体液位检测装置，其中，所述连接部包括连接板（13）和紧固件（14），沿所述固定部（11）和所述可移动部（12）的侧边缘分别设置有所述连接板（13），所述连接板（13）上设置有连接孔（15），所述紧固件（14）穿过所述连接孔（15）以连接所述固定部（11）和所述可移动部（12）。

11.根据权利要求9所述的熔体液位检测装置，其中，所述固定部（11）的外表面上设置有刻度标尺。

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