轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105891139A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610498861.6(22)申请日2016.06.28(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230031安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号1125信箱(72)发明人李相贤高乾坤高闽光童晶晶李胜张玉钧刘文清(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)34124代理人丁瑞瑞(51)Int.Cl.G01N21/3504(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置(57)摘要本发明属于轧钢加热炉气体检测技术领域，具体涉及一种轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，包括光谱仪和辐射背景单元；所述加热炉的炉壁上开设有第一通光窗口，所述第一通光窗口外侧设有光学导入装置，光学导入装置与第一通光窗口之间设有透红外波段耐高温材料制成的窗片，光学导入装置的外端与光谱仪相连；所述辐射背景单元由耐高温材料制成，辐射背景单元安装在第一通光窗口的对侧炉壁上，并与第一通光窗口正对设置。本发明具有检测精度高、可靠性好、响应速度快、非接触式在线监测、寿命长等诸多优势，可以满足轧钢加热炉内高温CO、CO2气体检测的需求，为控制炉内燃料配比，提高燃烧效率提供可靠的数据保证。CN105891139ACN105891139A权利要求书1/1页1.一种轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：包括光谱仪(11)和辐射背景单元(12)；加热炉(10)的炉壁上开设有第一通光窗口(14)，所述第一通光窗口(14)外侧设有光学导入装置，光学导入装置与第一通光窗口(14)之间设有透红外波段耐高温材料制成的窗片(181)，光学导入装置的外端与光谱仪(11)相连，加热炉(10)内出射的平行红外辐射信号经光学导入装置汇聚后入射到光谱仪(11)内；所述辐射背景单元(12)由耐高温材料制成，辐射背景单元(12)安装在第一通光窗口(14)的对侧炉壁上，并与第一通光窗口(14)正对设置。2.根据权利要去1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述辐射背景单元(12)所在侧的炉壁上还设有用于对辐射背景单元(12)进行降温的冷却装置。3.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述窗片(181)内侧即靠近炉膛的一侧和辐射背景单元(12)内侧均设有吹扫单元，所述吹扫单元包括设置于窗片(181)内侧和辐射背景单元(12)内侧的气体喷嘴(20a、20b)，所述气体喷嘴(20a、20b)与气源相连。4.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述光学导入装置包括抛物面主镜(131)、双曲面副镜(132)以及镜筒(13)，所述双曲面副镜(132)与第一通光窗口(14)正对设置，所述抛物面主镜(131)背对第一通光窗口(14)设置，所述双曲面副镜(132)的中心设有通光孔(133)，加热炉(10)内出射的平行红外辐射信号首先入射到双曲面副镜(132)上，然后经双曲面副镜(132)反射到抛物面主镜(131)，再由抛物面主镜(131)反射进入通光孔(133)，最后进入光谱仪(11)内。5.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述第一通光窗口(14)对侧的炉壁上设有第二通光窗口(15)，第二通光窗口(15)外侧设有罩盖(16)，所述罩盖(16)通过法兰和螺栓与加热炉(10)外壁固接，所述辐射背景单元(12)安装在罩盖(16)内，所述辐射背景单元(12)侧的气体喷嘴(20b)安装在罩盖(16)侧壁上，所述罩盖(16)外壁上设有冷却水套(17)。6.根据权利要求4所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述光学导入装置的镜筒(13)与第一通光窗口(14)之间设有短管(18)，所述短管(18)两端通过法兰与镜筒(13)和加热炉(10)外壁固接，所述窗片(181)安装在短管(18)内，所述窗片(181)侧的气体喷嘴(20a)安装在短管(18)的管壁上。7.根据权利要去3所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述气体喷嘴(20a、20b)与气源之间的管路上设有流量控制阀(21)、过滤器(22)和流量计(23)。8.根据权利要求1所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述辐射背景单元(12)为钢板或陶瓷板。9.根据权利要求3所述的轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置，其特征在于：所述气源为氮气或空气。2CN105891139A说明书1/4页轧钢加热炉内CO2和CO气体检测装置技术领域[0001]本发明属于轧钢加热炉气体检测技术领