本發(fā)明涉及特種冶金領(lǐng)域，特別是涉及一種真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置。

背景技術(shù)：

1、真空感應(yīng)熔煉爐（vacuum?induction?melting?furnace，簡稱vim）是一種在真空條件下利用電磁感應(yīng)加熱進行金屬熔煉的設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)高品質(zhì)合金，尤其是在航空航天、醫(yī)療、汽車和核工業(yè)等領(lǐng)域。真空感應(yīng)熔煉爐使用中頻感應(yīng)加熱技術(shù)，通過交變電磁場在導(dǎo)電材料中產(chǎn)生熱量，從而實現(xiàn)金屬的熔化。感應(yīng)線圈圍繞裝有待熔金屬的坩堝，當交流電流經(jīng)過線圈時，會在金屬中產(chǎn)生感應(yīng)渦流，迅速升溫并熔化金屬。

2、真空感應(yīng)熔煉爐主要包括以下幾個組成部分；

3、爐體：提供密封的真空環(huán)境，通常由耐高溫和保持真空完整性的材料制成。

4、中頻電源：提供感應(yīng)加熱所需的電力，包括電源、變壓器和控制電路。

5、真空系統(tǒng)：由真空泵、真空計和閥門組成，負責產(chǎn)生和維持真空環(huán)境。

6、冷卻系統(tǒng)：通常采用水冷通道和風扇，防止過熱。

7、電控系統(tǒng)：監(jiān)控和控制溫度、真空度和輸入功率。

8、真空感應(yīng)熔煉爐（vim）的工作壓力通常與其設(shè)計和操作條件有關(guān)，參考gb/t10067.35-2015《電熱裝置基本技術(shù)條件?第35部分:中頻真空感應(yīng)熔煉爐》標準。需要注意的是，真空感應(yīng)熔煉爐的工作壓力和操作條件應(yīng)嚴格遵守相應(yīng)的安全標準和操作規(guī)程，以確保設(shè)備和人員的安全。真空感應(yīng)熔煉爐的真空度要求是確保熔煉過程順利進行和獲得高質(zhì)量熔煉金屬的關(guān)鍵因素。根據(jù)jb/t?10551-2006《真空技術(shù)?真空感應(yīng)熔煉爐》標準，真空感應(yīng)熔煉爐的真空度通常需要達到并維持在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同金屬材料的熔煉需求。

9、相應(yīng)的，因為需要維持真空環(huán)境，所以熔煉材料在熔煉室里熔煉時，外界操作人員肉眼無法直接穿過熔煉室壁觀察，需要通過設(shè)計視窗觀察熔煉室內(nèi)的熔煉情況，查看圖1所示。熔煉材料熔煉時會產(chǎn)生飛濺及灰塵，飛濺及灰塵會污染視窗內(nèi)側(cè)，妨礙觀測者的觀察效果。如果想要清潔視窗內(nèi)側(cè)，就必須停產(chǎn)解除腔體內(nèi)的真空環(huán)境，這樣就會中斷生產(chǎn)，延誤生產(chǎn)節(jié)拍，降低生產(chǎn)效率。

10、在冶金領(lǐng)域，對于觀察視窗內(nèi)側(cè)污染采用的常用解決方案是增加吹掃裝置，對觀察視窗內(nèi)側(cè)進行吹掃。但是，增加吹掃裝置的方案無法用于真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室，會破壞真空環(huán)境。并且，增加吹掃裝置也僅能吹掃浮灰，對于頑固灰滯無法去除。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡化形式的概念,該簡化形式的概念均為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)簡化，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能避免熔煉材料熔煉時產(chǎn)生飛濺及灰塵污染觀察視窗內(nèi)側(cè)造成生產(chǎn)中斷，能延長真空感應(yīng)熔煉爐檢修時間間隔，提高生產(chǎn)效率的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，包括：

4、基座3，其形成為中空密封結(jié)構(gòu)，其形成有上下順序布置的第一密封腔體4、中間視路5和第二密封腔體6，其密封固定安裝在真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室頂壁的觀察口上；

5、插板閥7，其從一側(cè)插入基座3的第二密封腔體6，其能在保持密封的狀體下，在第二密封腔體6中往復(fù)運動遮蔽或暴露中間視路5和觀察口；

6、固定玻璃觀察窗8，其形成第一密封腔體4上方基座3的頂壁，對準中間視路5和觀察口；

7、旋轉(zhuǎn)觀察盤9，其布置在第一密封腔體4中，其形成圓盤狀，其上均勻形成有多個與固定玻璃觀察窗8、中間視路5和觀察口形狀和尺寸相適應(yīng)的旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10；

8、驅(qū)動裝置11，其固定在基座3上，其用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)觀察盤9旋轉(zhuǎn)，使某一個旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10對準固定玻璃觀察窗8；

9、其中，真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置始終保持密封狀態(tài)，固定玻璃觀察窗8、第一密封腔體4、旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10、中間視路5、第二密封腔體6和觀察口共同提供用于觀察真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室內(nèi)部情況的視路，沒有對準固定玻璃觀察窗8的旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10容置在第一密封腔體4中與中間視路5無重疊。

10、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，初始時和非觀察時，插板閥遮蔽觀察口，進而避免熔煉材料熔煉產(chǎn)生飛濺及灰塵飛出粘滯在旋轉(zhuǎn)觀察盤9。

11、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，還包括：

12、傳感器，其布置在第二密封腔體6中或布置在固定玻璃觀察窗外，其用于檢測當前與固定玻璃觀察窗8對準旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10的透光性，當檢測透光性小于指定閾值，其發(fā)出信號觸發(fā)驅(qū)動裝置11驅(qū)動旋轉(zhuǎn)觀察盤9旋轉(zhuǎn)，使另一個旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10對準固定玻璃觀察窗8。

13、透光性可以通過以下參數(shù)中任意一種與指定閾值比較進行判斷；

14、1）透光率（transmittance）：指透過材料的光通量與入射光通量之比，通常用百分比表示。

15、2）光透射比（light?transmittance）：與透光率類似，也是描述透過材料的光量與入射光量的比值。

16、3）透射系數(shù)（transmission?coefficient）：描述光波在通過材料時的衰減程度，是一個無量綱的值。

17、4）光吸收系數(shù)（absorption?coefficient）：描述材料吸收光的能力。

18、5）折射率（refractive?index）：描述光在材料中傳播速度與真空中傳播速度的比值，影響光的折射和透射。

19、6）光密度（optical?density）：通常用于描述光在通過材料后強度的減少，是一個對數(shù)比值。

20、7）光譜透射率（spectral?transmittance）：指在特定波長下材料的透光率。

21、8）可見光透射率（visible?light?transmittance）：指材料對可見光譜范圍內(nèi)光的透光。

22、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，還包括：

23、傳感器還接收驅(qū)動裝置11反饋行程，若旋轉(zhuǎn)觀察盤9完成指定角度旋轉(zhuǎn)，則發(fā)出更換報警信號。通過計算驅(qū)動裝置11反饋行程可以判斷所有旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10均已不符合使用要求，因此只能停產(chǎn)更換。

24、指定角度根據(jù)旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10的數(shù)量和系統(tǒng)所能承受的冗余度決定。例如，均勻布置6個旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10，則冗余度寬松的情況下指定角度可以是360度，冗余度嚴格的情況下指定角度可以是300度，即還剩一個清晰的旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10時就開始提示更換。

25、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，還包括：

26、計時器，其發(fā)出信號觸發(fā)驅(qū)動裝置11驅(qū)動旋轉(zhuǎn)觀察盤9旋轉(zhuǎn)，使另一個旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10對準固定玻璃觀察窗8。通過計時器控制的方案，相對傳感器的方案優(yōu)點是能夠節(jié)約成本且結(jié)構(gòu)簡單，但控制精度有限，有可能出現(xiàn)視線不清未更換旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10的情況，或視線很清晰卻更換了旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10的情況。

27、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，計時器達到指定時長，則發(fā)出更換報警信號。計時器達到指定時長則認為所有旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10透視性均無法滿足使用要求，因此只能停產(chǎn)更換。

28、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，基座3形成為“工”字形狀，按筆順第一橫位置布置第一密封腔體4，第二橫位置布置第二密封腔體6，豎位置形成為中間視路5。

29、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，在中間視路5位置旋轉(zhuǎn)觀察盤9能完全覆蓋固定玻璃觀察窗8。即，除了插板閥7的阻擋，還增加了旋轉(zhuǎn)觀察盤9的阻擋，通過兩道阻擋避免熔煉材料熔煉產(chǎn)生飛濺及灰塵飛出粘滯在固定玻璃觀察窗8。

30、優(yōu)選的，進一步改進所述的真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室旋轉(zhuǎn)視窗裝置，驅(qū)動裝置11輸出軸通過傳動齒輪組9驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸10，旋轉(zhuǎn)軸10插入第二密封腔體6中齒合在旋轉(zhuǎn)觀察盤9的中心孔；

31、其中，旋轉(zhuǎn)軸10與基座3形成軸密封。

32、本發(fā)明至少能夠?qū)崿F(xiàn)以下技術(shù)效果；

33、1）為了避免熔煉材料熔煉產(chǎn)生飛濺及灰塵附著在固定玻璃觀察窗內(nèi)側(cè)，影響觀察視線，本發(fā)明設(shè)計了固定玻璃觀察窗8、第一密封腔體4、旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10、中間視路5、第二密封腔體6和觀察口共同形成的封閉視路用于觀察真空感應(yīng)熔煉爐熔煉室內(nèi)部。

34、在這個視路上形成有兩層防護，第一層是在初始時和非觀察時關(guān)閉的插板閥，第二層是形成有多個旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10的旋轉(zhuǎn)觀察盤9，當旋轉(zhuǎn)觀察盤9透視性不足時旋轉(zhuǎn)替換恢復(fù)透視性。

35、相應(yīng)的，因為設(shè)計了上述兩層防護能大幅延長觀察設(shè)備的使用壽命，進而延長檢修更換的周期，延長真空感應(yīng)熔煉爐的工作周期進而提高生產(chǎn)效率。

36、2）本發(fā)明設(shè)計了傳感器和計時器兩種控制方案控制旋轉(zhuǎn)觀察盤9旋轉(zhuǎn)更新旋轉(zhuǎn)玻璃觀察窗10，摒棄了人工觀察發(fā)現(xiàn)觀察窗透視性不足的缺陷，可能出現(xiàn)已啟動生產(chǎn)后人工發(fā)現(xiàn)觀察窗透視性不足。實現(xiàn)了針對觀察窗透視性的主動預(yù)警更換，能保障觀察窗在生產(chǎn)時的可用性。