[发明专利]一种冶金成分在线检测装置

说明书

本发明提供一种冶金成分在线检测装置，包括真空熔炼炉、气密阀门、激光诱导光源、采集单元和光谱分析单元；真空熔炼炉的炉体上开设有若干个窗口，任一窗口与气密阀门对应连接；激光诱导光源、采集单元和光谱分析单元设置在真空熔炼炉外部；激光诱导光源和采集单元工作时，激光诱导光源发出的激光通过气密阀门和窗口诱导熔融金属液体，采集单元通过气密阀门和窗口采集等离子体光；光谱分析单元与采集单元连接，根据等离子体光分析熔融金属液体的成分。本发明提供的装置，在真空熔炼炉炉体窗口上设置了气密阀门，在实现冶金成分的在线检测的同时，保证了炉内真空环境的稳定，大大节省了时间成本，为冶金材料的精确配比提供了数据支持。

技术领域

本发明涉及冶金成分检测技术领域，尤其涉及一种冶金成分在线检测装置。

背景技术

金属及合金在冶炼过程中需要检测化学成分的变化，以此控制产品质量，并判断冶炼终点。

目前，由于缺乏先进的在线测量技术，冶炼过程普遍采用人工取样和制样的离线检测方式。例如，在炼钢过程中，对高温钢液的检测需要通过取样、冷却、打磨、抛光等一系列过程后，再拿到分析仪器上进行测量和分析，整个过程需要花费3～5分钟时间，占去冶炼时间的十分之一以上。这种费时的离线检测方式不仅造成质量控制落后，同时也造成大量能源浪费。而我国作为冶金大国，2010年全国粗钢产量为62665万吨，钢铁行业平均吨钢综合能耗为615千克标准煤，按国家统计局每度电折0.404千克标准煤计算，我国钢铁行业每年由此消耗的能源高达429.27亿度。

综上，随着冶金行业生产模式的日益大型化、高速化和连续化，冶金行业对于在线检测液态金属成分技术的需求也日渐迫切。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的离线检测费时费能问题，提供了一种冶金成分在线检测装置。

本发明提出一种冶金成分在线检测装置，包括真空熔炼炉、气密阀门、激光诱导光源、采集单元和光谱分析单元；所述真空熔炼炉的炉体上开设有若干个窗口，任一所述窗口与所述气密阀门对应连接；所述激光诱导光源、采集单元和光谱分析单元设置在所述真空熔炼炉外部；所述激光诱导光源和采集单元工作时，所述激光诱导光源发出的激光通过所述气密阀门和窗口诱导所述熔融金属液体，所述采集单元通过所述气密阀门和窗口采集所述等离子体光；所述光谱分析单元与所述采集单元连接，所述光谱分析单元根据所述等离子体光分析所述熔融金属液体的成分。

优选地，还包括若干个容置单元，任一所述容置单元上设置有所述激光诱导光源和/或采集单元；任一所述容置单元上还能够设置所述光谱分析单元。

优选地，还包括机柜，所述机柜内设置有所述光谱分析单元；所述机柜内还能够设置电源单元、冷却单元和同步信号单元中的至少一种。

优选地，所述机柜内还设置有所述激光诱导光源和/或采集单元；对应地，还包括激光传导单元，所述机柜内的激光诱导光源和/或采集单元与所述激光传导单元连接。

优选地，还包括移动单元，所述移动单元与所有所述容置单元连接；所述移动单元用于移动所述容置单元，并控制所述容置单元与气密阀门的对接和分离。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元分别与所述激光诱导光源、采集单元、气密阀门、光谱分析单元和移动单元连接。

优选地，还包括测温单元和/或填料单元；所述测温单元和填料单元设置在所述容置单元上。

优选地，还包括反馈单元，所述反馈单元分别与所述光谱分析单元和填料单元电连接；所述反馈单元根据所述熔融金属液体的成分和预先设定的成分配比调整所述填料单元的填料配比。

优选地，所述光谱分析单元包括分光子单元和分析子单元，所述分光子单元和分析子单元连接；所述分光子单元用于对所述等离子体光进行分光，并输出光谱数据；所述分析子单元根据所述光谱数据分析所述熔融金属液体的成分。