一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种真空自耗炉，具体涉及一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置。

背景技术：

真空自耗重熔炉是应用真空重熔技术生产特殊钢的设备，通常采用电弧炉、电渣炉等作为前级设备，再对其生产的电极进行进一步重熔精炼。真空自耗炉作为重熔设备，可以有效改善材料的结晶组织结构、韧性等，可以使钢铁材料的综合性使用寿命等有效提高、从而获得更高质量的合金材料。而这种材料通常应用在一些高端领域的关键部位，如航天、航空、高铁等项目上，故对其各种性能的苛求是显而易见，这也相应的提高了对冶炼设备的要求。

真空自耗炉是在真空条件下通过直流电弧对母材进行加热，在无渣和真空条件下，金属电极在直接电弧的高温作用下，迅速熔化并在水冷铜结晶器内进行再凝固，通过拉弧的热量令母材进行融化最终滴落在结晶器中得到需要的高端钢种。为了保证钢种的质量，整个生产过程必须保持在高精度高稳定的系统控制下进行，所以每个参数的准确性尤为重要，对每个细节也是极为苛责。真空自耗炉采用多真空腔体结构，主要包括炉头升降、炉体真空腔体、炉身旋转升降真空腔体、熔炼真空腔体等；其中对于电极的位置更是要求在整个过程中需保持与结晶器处于同心位置，如果偏心会严重影响到拉弧的分布，拉弧分布不均直接影响到成型钢材的晶体排布会导致偏析等，进一步体现在钢材的性能缺陷如可见树纹等。由于偏心对设备本身也会有一定的损害，由于电弧分布不均，会结晶器内温度分布不均，整个热系统异常，严重的会致与结晶器打弧甚至击穿结晶器引起爆炸事故，所以保证金属电极与结晶器的同心是尤为重要的。同时由于自耗炉熔炼过程中处于高真空、高温的条件下，怎样实现在真空条件下，怎样观察炉内电极是否对中，以及在熔炼过程中，了解炉内电弧工作状态，熔炼过程是否正常等问题。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置。主要解决在真空条件下对高温炉体时刻监控炉内状况难的技术问题。

本实用新型的技术方案：一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置，其特征是，包括监控台、视窗、炉体和伺服驱动器，监控台的一端通过滑台安装座固定于炉体上，滑台安装座上端面安装有伺服电机，所述伺服电机一端通过屏蔽线连接伺服驱动器；伺服电机另一端连接驱动丝杆，带动驱动丝杆在水平方向移动，驱动丝杆端部固定摄像装置，所述摄像装置对准视窗，所述视窗由三层高强度玻璃组成，靠近摄像装置端为过滤玻璃、靠近炉体接触面为耐热玻璃、中间为耐压玻璃，所述三层高强度玻璃通过固定板固定安装于视窗玻璃框架上，所述视窗玻璃框架通过卡槽和快速夹钳固定于炉体上，视窗玻璃框架四周设有带槽，所述带槽内卡入O型密封圈，确保视窗与炉体的密封。

所述的伺服驱动器连接人机界面，所述人机界面可远程控制伺服电机带动驱动丝杆移动，调节摄像装置在水平方向上的位置；远程调节摄像装置的摄像头放大、缩小、对焦和调光圈。所述的监控台和视窗相对于炉体中心线位置对称布置。

本实用新型的有效效果是：

1、一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置配有驱动丝杆和伺服电机，大大调高摄像装置在视窗上方移动的精度和稳定性；

2、视窗装置上配有O型密封结构，视窗玻璃框架四周设有带槽结构，O型密封卡在槽内，视窗装置头部有快拆结构，在视窗装置反复开关时，视窗与真空炉体的密封效果好且密封圈使用寿命长；

3、一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置采用基于伺服驱动器和人机界面构成的自动控制系统，人机界面可远程控制伺服电机带动驱动丝杆移动，调节摄像装置在水平方向上的位置以及远程调节摄像装置的摄像头放大、缩小、对焦和调光圈，可以实现远程控制，提高现场工人的安全性，设备操作简单；

4、一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置的视窗采用三层玻璃结构，保护摄像装置，且采用对称布局，在熔炼期间，便于操作人员观察电极相对于结晶器的位置，如果电极和结晶器不对中，可通过X-Y轴控制手段进行手动调节。

附图说明

图1：为本实用新型结构示意图；

图2：为图1的A-A剖视图；

图3：为图1的B-B剖视图；

图4：为本实用新型视窗的主视图；

图5：为图4的C-C剖视图。

图中：1- 监控台；11- 伺服电机；12- 驱动丝杆；13- 摄像装置；14- 滑台安装座； 2- 炉体； 3- 视窗； 31- 视窗玻璃框架； 32- 过滤玻璃； 33- 耐压玻璃； 34- 耐热玻璃； 35- 固定板； 36- O型密封圈； 37- 快速夹钳； 38- 卡槽； 4- 屏蔽线； 5- 伺服驱动器；6- 人机界面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本实施例所描述的仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1-5所示，一种真空自耗熔炼炉远程自动监控装置，包括监控台1、视窗3、炉体2和伺服驱动器5，监控台1的一端通过滑台安装座14固定于炉体2上，滑台安装座14上端面安装有伺服电机11，伺服电机11一端通过屏蔽线4连接伺服驱动器5；伺服电机11另一端连接驱动丝杆12，带动驱动丝杆12在水平方向移动，驱动丝杆12端部固定摄像装置13，摄像装置13对准视窗3，视窗3由三层高强度玻璃组成，靠近摄像装置13端为过滤玻璃32、靠近炉体2接触面为耐热玻璃34、中间为耐压玻璃33，三层高强度玻璃通过固定板35固定安装于视窗玻璃框架31上，视窗玻璃框架31通过卡槽38和快速夹钳37固定于炉体2上，视窗玻璃框架四周设有带槽，所述带槽内卡入O型密封圈36，确保视窗3与炉体2的密封；伺服驱动器5连接人机界面6，所述人机界面可远程调节摄像装置13的摄像头放大、缩小、对焦和调光圈。监控台1和视窗3相对于炉体2中心线位置对称布置。

真空自耗熔炼炉在熔炼过程中，在冶炼开始装炉时需要确保电极处于结晶器中心位置，避免冶炼过程中打弧等危害，可以通过视窗3观察电极与结晶器相对位置，如果电极和结晶器不对中，可通过X-Y轴控制手段进行手动调节，在冶炼过程中，现场操作工人在人机界面6上设置摄像装置13的摄像头放大、缩小倍数以及对焦和光圈参数调整，信号由伺服驱动器5传递至伺服电机11，伺服电机带动驱动丝杆12调节摄像装置，可以实现各角度的观察炉内电极电弧工作状态，判断熔炼过程是否正常。