一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置，该防护装置包括防护外壳、过滤部和整流部，防护外壳采用电磁屏蔽材料且侧面设置有进气孔，过滤部为过滤氟化物及粉尘的组件，过滤部设置于防护外壳的内部并且过滤部覆盖红外测温仪器的外壳，整流部的一端与防护外壳密封连接，红外测温仪器的探头端设置于整流部的内部，过滤部与红外测温仪器之间的空间与整流部内部相通整流部的另一端具有保护气出口。本发明专利技术防护装置有效的解决了高温、粉尘、腐蚀性气氛和强电磁场等环境因素对红外测温仪器的影响，保证红外测温仪器长期、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置
本专利技术涉及稀土火法冶金过程在线红外测温
，特别是一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置。
技术介绍
目前稀土火法冶金过程中，广泛采用目视比色或一次性热电偶进行测温。采用目视比色，测温结果受人为因素影响。采用热电偶测温技术，热电偶在测量过程中会高温熔化或发生电化腐蚀，需要经常更换，并且影响稀土金属的纯净度。由于测温过程不连续，无法实现自动温度控制。红外测温技术是以普朗克辐射定律为理论根据，通过测量被测目标的红外辐射能量，经黑体标定，从而确定被测目标的温度。红外测温仪器的组成部分包括：光学系统、光电转换、信号放大及信号处理、信息显示与信号输出等。红外测温技术广泛应用于科学研究、炉窑测温、熔盐电解、塑料加工、线材生产，热压烧结等领域，取得良好的应用效果。稀土氧化物RE2O3不能直接电解，只有在碱金属和碱土金属的氟化物REF3熔体中，才可实现。以粉末状的RE2O3为溶质，以同种稀土元素的氟化物为主要溶剂，一般用REF3-LiF-BaF2。加氟化锂LiF可以提高导电性，加氟化钡BaF2可以减少LiF的用量，降低熔点。RE2O3在氟化物熔体中首先熔解、解离，然后稀土离子在阴极上还原成金属。一般选用钼/钨做阴极、石墨做阳极。氟化物熔盐在高温下具有很强的腐蚀性，传统的工业耐火材料都难以用来做稀土电解槽槽体材料，通常选用石墨坩埚作电解槽，电解过程中插入的测温热电偶会很快被电化腐蚀，污染电解熔液，影响稀土金属产品的纯净度。电解过程中的电解电流高达上万安培，电解槽周围的电磁场很强，由于电解工况发生变化，产生的交变电磁场也很强，影响红外测温仪器的电路系统；同时电解质挥发的含氟气体，会对测温仪器的光学系统产生腐蚀，光学系统一般选用硅酸盐玻璃，遇到氟化物会反应生成硅氟化物和气态的四氟化硅，降低透光性，影响温度测量精度。从以上简述中可以发现，稀土火法冶金生产环境具有高温、强电磁场、含腐蚀性气体等特点，产品具有高纯净度要求，由于这些因素的限制，目前无论接触式测量还是非接触式温度测量，都无法达到要求，没有理想的解决方案，导致行业最为关键的工艺控制参数无法在线实时测量，影响了行业技术进步。本专利技术装置旨在解决采用红外测温仪器实现稀土行业火法冶金在线温度检测过程中的长期稳定运行问题，进而达到熔盐电解工艺的温度控制，保证产品质量的一致性。
技术实现思路
为了实现稀土火法冶金过程在线温度实时测量和控制的目的，本专利技术通过采用电磁屏蔽材料的防护外壳，结合氟化物及粉尘的过滤、气体整流和电气隔离技术，解决了高温、腐蚀性气氛和强电磁场对红外测温仪器的不利影响，保证红外测温仪器长期、稳定运行。本专利技术的技术方案如下：一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置，其特征在于，包括防护外壳、过滤部和整流部，所述防护外壳采用电磁屏蔽材料且侧面设置有进气孔，所述过滤部为过滤氟化物及粉尘的组件，所述过滤部设置于防护外壳的内部并且过滤部覆盖红外测温仪器的外壳，所述整流部的一端与防护外壳密封连接，红外测温仪器的探头端设置于整流部的内部，所述过滤部与红外测温仪器之间的空间与整流部内部相通，所述整流部的另一端具有保护气出口。所述防护外壳设置的进气孔为切向进气孔并且所述切向进气孔设置在远离整流部的一端沿防护外壳壳壁方向贯通且与防护外壳轴线垂直，所述切向进气孔与外部风源连接且外部风源气流沿防护外壳内侧切线方向进入防护外壳与过滤部之间的空间。所述过滤部包括高分子材料支架、柔性过滤层和过滤层固定部件，所述高分子材料支架用于支撑柔性过滤层，所述柔性过滤层包括依次叠加的高分子粉尘过滤外层、水蒸气吸收层、氟化物吸收层和高分子粉尘过滤内层，所述柔性过滤层通过过滤层固定部件固定在高分子材料支架上。所述防护装置还包括在过滤部靠近整流部的一端依次设置的第一高分子密封环、第一压环和第一弹簧圈，红外测温仪器的探头端穿过第一压环和第一弹簧圈进而固定红外测温仪器，所述整流部的一端与防护外壳采用螺纹连接并通过依次压紧第一压环和第一高分子密封环进而压紧过滤部的一端，所述第一压环上设置有通气孔，所述过滤部与红外测温仪器之间的空间通过所述通气孔与整流部内部相通。所述防护装置还包括在过滤部远离整流部的一端依次设置的第二高分子密封环、第二压环、第二弹簧圈和压簧，所述防护外壳上在远离整流部的一端设置有螺纹连接的后盖，红外测温仪器的另一端均穿过第二压环和第二弹簧圈进而固定红外测温仪器，所述后盖通过依次压紧压簧、第二弹簧圈、第二压环和第二高分子密封环进而压紧过滤部的另一端。所述后盖上设置有观察红外测温仪器的就地显示信息的透明观察口。所述整流部为缩颈结构且整流部的保护气出口长径比为4:1-5:1。所述高分子材料支架为圆柱形结构且圆柱形外壁为网状结构或条栅状结构，圆柱形端面为无透气圆板结构且圆板内部根据红外测温仪器外部形状进行开孔。所述柔性过滤层的各层的外部均采用具有相应过滤功能的高分子材料做包装材料，各层的内部填充吸附物，所述氟化物吸收层的内部填充活性氧化铝吸附剂，所述水蒸气吸收层的内部填充干燥剂，所述高分子粉尘过滤外层过滤相对大的粉尘颗粒物，所述高分子粉尘过滤内层过滤相对小的粉尘颗粒物。所述防护外壳上还设置有接地点，所述防护外壳由接地点与大地通过电缆链接；和/或，所述防护外壳上还设有出线孔，所述出线孔为外供电或远程通信的线路提供出口。本专利技术的技术效果如下：本专利技术涉及一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置，包括防护外壳、过滤部和整流部，防护外壳采用电磁屏蔽材料，既可以理解为采用高磁导率、高电导率材料，能够对外界电磁场起到有效屏蔽作用，有效的解决了强电磁场对红外测温仪器的影响，保证仪器长期、稳定运行，尤其适用于稀土火法熔盐电解、稀土功能材料熔炼等生产过程；防护外壳、过滤部和整流部协同工作，三者形成正压保护气流通道，气流经进气孔进入后，由过滤部过滤氟化物及粉尘等形成洁净气体，并自然流入整流部，整流部对洁净气体起到降温和正压防护的作用。本专利技术提出的一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置不与熔岩接触，避免了污染熔盐，采用电磁屏蔽材料和技术避免强电磁场环境对仪器测量电路的影响，采用正压环形气流隔离外部高温，过滤层可采用物理吸附和化学吸附的方法对环境粉尘和腐蚀性气体进行过滤，保护红外测温仪器的光学系统和电子系统，实现在稀土火法冶金行业采用非接触式红外测温仪器在高温、含腐蚀性气体和高强电磁场环境下的长期应用，同时确保测量过程不会污染熔盐，故通过本专利技术的装置，解决了现有红外测温技术在稀土火法冶金行业的应用难题，实现稀土火法熔盐电解、稀土功能材料冶炼过程在线温度测量和控制，稳定工况，提高产品质量；本专利技术的防护装置与红外测温仪器的外壳没有电联系，利于用户更加灵活的设计，进一步降低系统电磁干扰。优选在防护外壳上设有切向进气孔，切向进气孔设置在远离整流部的一端沿防护外壳的壳壁方向贯通且与防护外壳轴线垂直，切向进气孔与外部风源连接且外部风源气流沿防护外壳内侧切线方向进入防护外壳与过滤部之间的空间，这样，外部气流以螺旋状流场流向过滤部，不会直吹过滤部，保证过滤部外壁风压均匀，延长了过滤部使用寿命和维护周期，利用切向进气形成均匀环流并整流后排出进行可靠正压防护，解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置，其特征在于，包括防护外壳、过滤部和整流部，所述防护外壳采用电磁屏蔽材料且侧面设置有进气孔，所述过滤部为过滤氟化物及粉尘的组件，所述过滤部设置于防护外壳的内部并且过滤部覆盖红外测温仪器的外壳，所述整流部的一端与防护外壳密封连接，红外测温仪器的探头端设置于整流部的内部，所述过滤部与红外测温仪器之间的空间与整流部内部相通，所述整流部的另一端具有保护气出口。

【技术特征摘要】
1.一种稀土火法冶金过程在线红外测温仪器的防护装置，其特征在于，包括防护外壳、过滤部和整流部，所述防护外壳采用电磁屏蔽材料且侧面设置有进气孔，所述过滤部为过滤氟化物及粉尘的组件，所述过滤部设置于防护外壳的内部并且过滤部覆盖红外测温仪器的外壳，所述整流部的一端与防护外壳密封连接，红外测温仪器的探头端设置于整流部的内部，所述过滤部与红外测温仪器之间的空间与整流部内部相通，所述整流部的另一端具有保护气出口。2.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述防护外壳设置的进气孔为切向进气孔并且所述切向进气孔设置在远离整流部的一端沿防护外壳壳壁方向贯通且与防护外壳轴线垂直，所述切向进气孔与外部风源连接且外部风源气流沿防护外壳内侧切线方向进入防护外壳与过滤部之间的空间。3.根据权利要求1或2所述的防护装置，其特征在于，所述过滤部包括高分子材料支架、柔性过滤层和过滤层固定部件，所述高分子材料支架用于支撑柔性过滤层，所述柔性过滤层包括依次叠加的高分子粉尘过滤外层、水蒸气吸收层、氟化物吸收层和高分子粉尘过滤内层，所述柔性过滤层通过过滤层固定部件固定在高分子材料支架上。4.根据权利要求3所述的防护装置，其特征在于，所述防护装置还包括在过滤部靠近整流部的一端依次设置的第一高分子密封环、第一压环和第一弹簧圈，红外测温仪器的探头端穿过第一压环和第一弹簧圈进而固定红外测温仪器，所述整流部的一端与防护外壳采用螺纹连接并通过依次压紧第一压环和第一高分子密封环进而压紧过滤部的一端，所述第一压环上设置有通气孔，所述过滤部与红...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昼辰，马增良，林红权，梁行方，赵明静，刘国征，邓沅，刘常凯，刘雨，曹钰，尹祖平，
申请(专利权)人：北京三博中自科技有限公司，包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司，包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11