CN211977564U - 一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉 - Google Patents
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Abstract
一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉，包括炉体，所述炉体的顶端设有进料口，所述进料口上安装有炉体顶盖，所述进料口与炉体顶盖之间设置有真空密封胶带；所述炉体底部设有出料口；所述炉体的左侧设有真空接口，所述炉体通过管道一与真空泵连接；所述炉体的右侧设有取气口，所述炉体通过管道二与烟气检测器连接；所述炉体的内腔中设有支撑装置、发热坩埚，所述发热坩埚安装在支撑装置上；所述发热坩埚的侧面设有保温棉，所述保温棉的外侧环绕设置中频感应圈，所述中频感应圈外侧设置有二层碳纤维。本实用新型所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，结构合理，具有良好的密封性、保温、隔热效果，冶炼质量高，具有烟气检测功能，应用前景广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空冶炼炉技术领域，具体涉及一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉。
背景技术
非晶合金又称软玻璃，通常是指将铁、镍、钴灯金属元素和硅、硼等非金属元素混熔形成合金，而后采用超冷极速冷却技术，使得内部原子来不及重新排列成有序晶体结构就被凝固住，从而产生的非晶软态合金，当前规模实用的非晶合金以铁基非晶合金为主，由于非晶合金中原子排列的特殊结构，不存在晶态合金中的空位、借位、晶界及层错等缺陷，这一特性使得具有优异的耐腐蚀性、高强度、高硬度、高耐磨性、而且还具有优良的软磁性能以及超导特性。
真空冶炼炉是在真空或保护气氛条件下，利用中频感应加热的原理使硬质合金刀头及各种金属粉末压制体实现冶炼的成套设备，是为硬质合金、金属镝、陶瓷材料的工业生产而设计的。
近年来，随着非晶合金铁芯变压器的大规模推广和使用，如何提高非晶带材的生产规模和效率成了本领域内人员关注的焦点，目前，随着人们对合金的纯度要求越来越高，对真空冶炼炉的要求越来越高。其中，真空冶炼炉的废气是体现真空冶炼炉冶炼是否充分的根本依据，根据废气的成分可以有效判定风火比，调整真空冶炼炉内的工艺状况，同时可以根据成分确定最佳的使用方案，达到降低能耗、提高产量的目的。因此，设计一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉，，这对我国非晶合金产业的发展具有深远的意义，并有一定的商业前景。
中国专利申请号为CN201510771274.5公开了一种工业用真空冶炼炉，是通过出料管、热气管、进料管和出气管上均设置有安全阀，以来提高安全性，不具有烟气检测功能。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉，炉体的结构设计合理，具有良好的密封性、保温、隔热效果，实现了高温取气，烟气检测器根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的，应用前景广泛。
技术方案：一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉，包括炉体，所述炉体的顶端设有炉体顶盖，所述炉体顶盖中部设置有进料口，所述炉体顶盖与炉体之间设置有真空密封胶带；所述炉体底部设有出料口，所述进料口上方设置有密封盖；所述炉体的左侧设有真空接口，所述炉体通过管道一与真空泵连接；所述炉体的右侧设有取气口，所述炉体通过管道二与烟气检测器连接；所述炉体的内腔中设有支撑装置、发热坩埚，所述支撑装置安装在所述炉体的内腔底部，所述发热坩埚安装在支撑装置上；所述发热坩埚的侧面设有保温棉，所述保温棉的外侧环绕设置中频感应圈，所述中频感应圈外侧设置有二层碳纤维；所述保温棉的顶部还设有感应圈环形固定盖板并且螺杆穿过感应圈环形固定盖板和中频感应圈后与支撑装置进行固定。
本实用新型所述的真空冶炼炉，炉体的结构设计合理，使得所述真空冶炼炉整体具有良好的密封性、保温、隔热效果，有效的缩短加热升温的时间，大大减少能量的消耗，在真空环境下，中频感应线圈加热发热坩埚内放置的待加热的原料，能够防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金，并且实现了高温取气，烟气检测器根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述炉体顶盖左侧设置有带视镜人孔，所述炉体顶盖右侧设置有温度计套管口，所述温度计套管口用于设置温度计套，所述温度计套通过密封垫圈与炉体顶盖右侧进行无缝插接。
在炉体顶盖的左、右侧分别设置有带视镜人孔、温度计套管口，以便观察和测温。带视镜人孔起到了可通过视镜观察炉体内部情况的作用，提高了操作便捷性和安全性。通过温度计套管口插入温度计套，可以实时监测到炉体内的温度，方便调整，提高了真空冶炼炉的实用性、功能性。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述带视镜人孔下端与炉体顶盖上端左侧进行60度焊接。
所述管道一上安装有真空蝶阀。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述管道一上安装有真空蝶阀。
在管道一上安装有真空蝶阀，方便调节气体流量或切断。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述烟气检测器包括进气口、冷却铜管、排气铜管、出气口、取气袋、奥氏气体分析仪、过滤装置、外壳、抽气泵；所述外壳左右侧分别开设有进气口、出气口，所述外壳内设置有冷却铜管、排气铜管、过滤装置；所述管路二、进气口、冷却铜管、过滤装置、排气铜管、出气口依次连接；所述取气袋连接出气口，所述取气袋连接奥氏气体分析仪；所述排气铜管上设置有抽气泵。
使用时，将进气口通过管路二连通炉体，将抽气泵接电源后开始取气，取气期间，将取气袋接入出气口，先取2-3次排空后，再开始正式取气，然后连接奥氏气体分析仪；取出的烟气利用奥氏气体分析仪进行分析，其中主要分析氧气、一氧化碳、二氧化碳等气体的成分，根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述发热坩埚外罩有隔热屏。
为了保持恒温，防止热辐射，发热坩埚上除了加二层碳纤维，还罩上隔热屏。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述发热坩埚材质为石墨，所述发热坩埚底部连接石墨套管，所述石墨套管顶部与发热坩埚连通，所述石墨套管底部设有氮化硼喷嘴，所述出料口包裹在石墨套管和氮化硼喷嘴的外侧。
进一步的，上述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，所述石墨套管上端外侧设有304不锈钢套管，所述304不锈钢套管与石墨套管之间通过锁紧背帽进行固定。
本实用新型的有益效果为：
（1）本实用新型所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，炉体的结构设计合理，使得所述真空冶炼炉整体具有良好的密封性、保温、隔热效果，有效的缩短加热升温的时间，大大减少能量的消耗；
（2）本实用新型所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，在真空环境下，中频感应线圈加热发热坩埚内放置的待加热的原料，能够防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金；
（3）本实用新型所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，实现了高温取气，烟气检测器根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的。
附图说明
图1为本实用新型所述具有烟气检测功能的真空冶炼炉的整体结构示意图；
图2为本实用新型所述具有烟气检测功能的真空冶炼炉的发热坩埚结构示意图；
图3为本实用新型所述具有烟气检测功能的真空冶炼炉的烟气检测器结构示意图；
图中：炉体1、真空接口11、取气口12、管道二13、炉体顶盖2、进料口21、真空密封胶带22、带视镜人孔23、温度计套管口24、温度计套25、出料口3、真空泵4、管道一41、真空蝶阀42、烟气检测器5、进气口51、冷却铜管52、排气铜管53、出气口54、取气袋55、奥氏气体分析仪56、过滤装置57、外壳58、抽气泵59、支撑装置6、发热坩埚7、保温棉71、中频感应圈72、二层碳纤维73、隔热屏74、石墨套管75、304不锈钢套管751、氮化硼喷嘴76、感应圈环形固定盖板8、螺杆9。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图1~3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1、2所示的上述结构的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，包括炉体1，所述炉体1的顶端设有炉体顶盖2，所述炉体顶盖2中部设置有进料口21，所述炉体顶盖2与炉体1之间设置有真空密封胶带22；所述炉体1底部设有出料口3，所述进料口21上方设置有密封盖211；所述炉体1的左侧设有真空接口11，所述炉体1通过管道一41与真空泵4连接；所述炉体1的右侧设有取气口12，所述炉体1通过管道二13与烟气检测器5连接；所述炉体1的内腔中设有支撑装置6、发热坩埚7，所述支撑装置6安装在所述炉体1的内腔底部，所述发热坩埚7安装在支撑装置6上；所述发热坩埚7的侧面设有保温棉71，所述保温棉71的外侧环绕设置中频感应圈72，所述中频感应圈72外侧设置有二层碳纤维73；所述保温棉71的顶部还设有感应圈环形固定盖板8并且螺杆9穿过感应圈环形固定盖板8和中频感应圈72后与支撑装置6进行固定。
此外，所述炉体顶盖2左侧设置有带视镜人孔23，所述炉体顶盖2右侧设置有温度计套管口24，所述温度计套管口24用于设置温度计套25，所述温度计套25通过密封垫圈与炉体顶盖2右侧进行无缝插接。
进一步的，所述带视镜人孔23下端与炉体顶盖2上端左侧进行60度焊接。
进一步的，所述管道一41上安装有真空蝶阀42。
进一步的，如图3所示，所述烟气检测器5包括进气口51、冷却铜管52、排气铜管53、出气口54、取气袋55、奥氏气体分析仪56、过滤装置57、外壳58、抽气泵59；所述外壳58左右侧分别开设有进气口51、出气口54，所述外壳58内设置有冷却铜管52、排气铜管53、过滤装置57；所述管路二13、进气口51、冷却铜管52、过滤装置57、排气铜管53、出气口54依次连接；所述取气袋55连接出气口54，所述取气袋55连接奥氏气体分析仪56；所述排气铜管53上设置有抽气泵59。
进一步的，所述发热坩埚7外罩有隔热屏74。
进一步的，所述发热坩埚7材质为石墨，所述发热坩埚7底部连接石墨套管75，所述石墨套管75顶部与发热坩埚7连通，所述石墨套管75底部设有氮化硼喷嘴76，所述出料口3包裹在石墨套管75和氮化硼喷嘴76的外侧。
进一步的，所述石墨套管75上端外侧设有304不锈钢套管751，所述304不锈钢套管751与石墨套管75之间通过锁紧背帽进行固定。
实施例
基于以上的结构基础，如图1、2、3所示。
本实用新型所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，炉体1的结构设计合理，使得所述真空冶炼炉整体具有良好的密封性，能够防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金；通过真空泵4抽真空后，在真空环境下，中频感应线圈72接通电源，加热发热坩埚7内放置的待加热的原料，保温棉71、二层碳纤维73、隔热屏74具有良好的保温、隔热效果，有效的缩短加热升温的时间，大大减少能量的消耗。通过，烟气检测器5实现了高温取气，烟气检测器5根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的。
进一步的，在炉体顶盖2的左、右侧分别设置有带视镜人孔23、温度计套管24，以便观察和测温。带视镜人孔23起到了可通过视镜观察炉体内部情况的作用，提高了操作便捷性和安全性。通过温度计套管口24插入温度计套25，可以实时监测到炉体内的温度，方便调整，提高了真空冶炼炉的实用性、功能性。
进一步的，在管道一41上安装有真空蝶阀42，方便调节气体流量或切断。
其中，烟气检测器5的工作原理如下：使用时，将进气口51通过管路二13连通炉体1，将抽气泵59接电源后开始取气，取气期间，将取气袋55接入出气口，先取2-3次排空后，再开始正式取气，然后连接奥氏气体分析仪56；取出的烟气利用奥氏气体分析仪进行分析，其中主要分析氧气、一氧化碳、二氧化碳等气体的成分，根据烟气成分判定冶炼是否合适，从而调整各项工艺，达到降低能耗，提高冶炼质量的目的。冷却铜管52对高温的烟气进行冷却，过滤装置57对烟气进行过滤。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
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，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (8)
1.一种具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，包括炉体（1），所述炉体（1）的顶端设有炉体顶盖（2），所述炉体顶盖（2）中部设置有进料口（21），所述炉体顶盖（2）与炉体（1）之间设置有真空密封胶带（22）；所述炉体（1）底部设有出料口（3），所述进料口（21）上方设置有密封盖（211）；所述炉体（1）的左侧设有真空接口（11），所述炉体（1）通过管道一（41）与真空泵（4）连接；所述炉体（1）的右侧设有取气口（12），所述炉体（1）通过管道二（13）与烟气检测器（5）连接；所述炉体（1）的内腔中设有支撑装置（6）、发热坩埚（7），所述支撑装置（6）安装在所述炉体（1）的内腔底部，所述发热坩埚（7）安装在支撑装置（6）上；所述发热坩埚（7）的侧面设有保温棉（71），所述保温棉（71）的外侧环绕设置中频感应圈（72），所述中频感应圈（72）外侧设置有二层碳纤维（73）；所述保温棉（71）的顶部还设有感应圈环形固定盖板（8）并且螺杆（9）穿过感应圈环形固定盖板（8）和中频感应圈（72）后与支撑装置（6）进行固定。
2.根据权利要求1所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述炉体顶盖（2）左侧设置有带视镜人孔（23），所述炉体顶盖（2）右侧设置有温度计套管口（24），所述温度计套管口（24）用于设置温度计套（25），所述温度计套（25）通过密封垫圈与炉体顶盖（2）右侧进行无缝插接。
3.根据权利要求2所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述带视镜人孔（23）下端与炉体顶盖（2）上端左侧进行60度焊接。
4.根据权利要求1所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述管道一（41）上安装有真空蝶阀（42）。
5.根据权利要求1所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述烟气检测器（5）包括进气口（51）、冷却铜管（52）、排气铜管（53）、出气口（54）、取气袋（55）、奥氏气体分析仪（56）、过滤装置（57）、外壳（58）、抽气泵（59）；所述外壳（58）左右侧分别开设有进气口（51）、出气口（54），所述外壳（58）内设置有冷却铜管（52）、排气铜管（53）、过滤装置（57）；所述管道二（13）、进气口（51）、冷却铜管（52）、过滤装置（57）、排气铜管（53）、出气口（54）依次连接；所述取气袋（55）连接出气口（54），所述取气袋（55）连接奥氏气体分析仪（56）；所述排气铜管（53）上设置有抽气泵（59）。
6.根据权利要求1所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述发热坩埚（7）外罩有隔热屏（74）。
7.根据权利要求1所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述发热坩埚（7）材质为石墨，所述发热坩埚（7）底部连接石墨套管（75），所述石墨套管（75）顶部与发热坩埚（7）连通，所述石墨套管（75）底部设有氮化硼喷嘴（76），所述出料口（3）包裹在石墨套管（75）和氮化硼喷嘴（76）的外侧。
8.根据权利要求7所述的具有烟气检测功能的真空冶炼炉，其特征在于，所述石墨套管（75）上端外侧设有304不锈钢套管（751），所述304不锈钢套管（751）与石墨套管（75）之间通过锁紧背帽进行固定。
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