1.一種高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于包括有儲(chǔ)料罐,在儲(chǔ)料罐上設(shè)有真空系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氧濃度控制系統(tǒng)、樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及自動(dòng)化控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的儲(chǔ)料罐為柱形真空密封容器,在罐體上設(shè)有上蓋,上蓋和罐體之間設(shè)有密封圈,在罐體的側(cè)部設(shè)有管式馬弗爐外加熱器,爐體外側(cè)包覆隔熱材料,在加熱器溫度持續(xù)在1200℃時(shí)外殼溫度在40℃以下;在罐體的底部設(shè)有耐高溫泄流閥。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于還包括有在上蓋上設(shè)有與氧濃度控制系統(tǒng)的出氣管路共用的進(jìn)氣管路,經(jīng)三通接頭連接至截止閥,通入罐體中高純Ar氣沖洗罐體或維持Ar氛圍以保護(hù)鉛鉍的污染與氧化;在上蓋上設(shè)有用于監(jiān)測(cè)鉛鉍上方的氣體壓力的氣體壓力表;在上蓋的下方設(shè)有多層隔熱板。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的儲(chǔ)料罐還包括有在上蓋設(shè)有整體電動(dòng)升降裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的真空系統(tǒng)由真空級(jí)聯(lián)泵組通過(guò)真空抽氣通道、電阻規(guī)真空測(cè)量元件和粗抽角閥與儲(chǔ)料罐的上蓋聯(lián)接;儲(chǔ)料罐中的真空度最高可達(dá)到1.0×10-2Pa。
6.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于溫控系統(tǒng)由罐體中的鉛鉍主控溫度熱電偶、加熱電源、可控硅、智能溫控器以及計(jì)算機(jī)及控制軟件組成;鉛鉍主控溫度熱電偶為雙支鎧裝熱電偶;溫控系統(tǒng)將鉛鉍溫度控制在RT-650℃。
7.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于溫控系統(tǒng)在上蓋上設(shè)有鉛鉍主控溫度熱電偶及鉛鉍主控溫度熱電偶電動(dòng)升降組件,采用第一波紋管進(jìn)行電動(dòng)升降,升降組件配有第一備標(biāo)尺和第一上限位器、第一下限位器;升降行程為0-215mm。
8.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于溫控系統(tǒng)還設(shè)有上蓋貼片式熱電阻、馬弗爐爐體溫度監(jiān)控探頭以及罐體中氣體測(cè)溫?zé)犭娕?;溫控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控上蓋貼片式熱電阻的溫度信號(hào),如果超過(guò)設(shè)定值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào),加熱器自動(dòng)停止加熱,溫控系統(tǒng)還實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐體和罐體中氣體的溫度。
9.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于冷卻系統(tǒng)的循環(huán)式水冷機(jī)出水口連接至1#氧探頭、2#氧探頭、攪拌器的磁力傳動(dòng)軸以及罐體上蓋的水冷套進(jìn)行冷卻,經(jīng)回水口進(jìn)入水冷機(jī)的水槽,水槽內(nèi)的水溫為5-35℃;在水冷機(jī)的出水口管路上設(shè)有水流量保護(hù)開(kāi)關(guān),其流量信號(hào)反饋到計(jì)算機(jī),當(dāng)冷卻水流量≤20L/min時(shí),輸出報(bào)警信號(hào),計(jì)算機(jī)將通過(guò)軟件自動(dòng)切斷加熱器電源,停止加熱,并升起氧探頭和攪拌器至上限位處,起到保護(hù)作用。
10.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的氧濃度控制系統(tǒng),由氧濃度控制設(shè)備與1#氧探頭、2#氧探頭、氧濃度分析儀、進(jìn)氣管路、噴嘴以及出氣管路組成;氧濃度控制設(shè)備由進(jìn)氣管路經(jīng)過(guò)氣體調(diào)節(jié)閥后穿過(guò)罐體的側(cè)壁連接至噴嘴,罐體內(nèi)側(cè)的進(jìn)氣管上設(shè)有卡套接頭,噴嘴位置為罐體底部的鉛鉍中或鉛鉍液面上方,噴出氣體經(jīng)反應(yīng)后從出氣管路排出;在氣體調(diào)節(jié)閥后端設(shè)有單向閥。
11.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的氧濃度控制系統(tǒng)還包括有在上蓋上設(shè)有1#氧探頭及氧探頭電動(dòng)升降組件、2#氧探頭及氧探頭電動(dòng)升降組件;1#氧探頭采用第二波紋管進(jìn)行電動(dòng)升降,升降組件由第二備標(biāo)尺和第二上限位器、第二下限位器組成,確定1#氧探頭位置并控制行程范圍,升降行程為0-160mm;2#氧探頭采用第三波紋管進(jìn)行電動(dòng)升降,升降組件由第三備標(biāo)尺和第三上限位器、第三下限位器組成,確定2#氧探頭位置并控制行程范圍,升降行程為0-160mm。
12.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的氧濃度控制系統(tǒng)還包括有在上蓋上設(shè)有攪拌器及攪拌器電動(dòng)升降組件與攪拌器電動(dòng)旋轉(zhuǎn)組件;攪拌器采用滾珠絲杠進(jìn)行電動(dòng)升降,升降組件由第四備標(biāo)尺和第四上限位器、第四下限位器組成,確定攪拌器所處位置并控制安全行程范圍,升降行程為0-360mm;攪拌器采用磁力傳動(dòng)軸帶動(dòng)攪拌器葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn),氧濃度控制設(shè)備經(jīng)過(guò)噴嘴通入的Ar-H2-H2O混合氣與鉛鉍充分融合,起到促進(jìn)反應(yīng)的作用;攪拌器的旋轉(zhuǎn)速度在0-90r/min之間連續(xù)可調(diào),并配備旋轉(zhuǎn)檢測(cè)開(kāi)關(guān),故障保護(hù)設(shè)置為旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下10秒鐘未檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào),輸出故障報(bào)警,3秒鐘后自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)操作。
13.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由上蓋上設(shè)有的樣品架、樣品及電動(dòng)升降組件組成;樣品架采用第四波紋管進(jìn)行電動(dòng)升降,升降組件配有第五備標(biāo)尺和第五上限位器、第五下限位器,樣品的升降行程為0-300mm。
14.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于所述的自動(dòng)化控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為連接儲(chǔ)料罐、真空系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氧濃度控制系統(tǒng)以及樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)及軟件,以實(shí)現(xiàn)對(duì)各系統(tǒng)軟硬件的控制,數(shù)據(jù)的采集、記錄、保存、處理與分析,自動(dòng)執(zhí)行程序化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,跟蹤記錄控制動(dòng)作與事件順序,監(jiān)測(cè)安全、故障及輸出報(bào)警,并生成系統(tǒng)日志和數(shù)據(jù)報(bào)表。
15.如權(quán)利要求1所述的高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕裝置,其特征在于與鉛鉍熔體接觸的部件,包括罐體、攪拌器、磁力傳動(dòng)軸、攪拌器葉片、噴嘴、樣品架,以及鉛鉍主控溫度熱電偶外殼、1#氧探頭套管、2#氧探頭套管,采用316L不銹鋼材料。
16.一種高溫鉛鉍熔體中自動(dòng)化控氧/腐蝕方法,其特征在于步驟為:
(a)打開(kāi)儲(chǔ)料罐上蓋,裝入鉛鉍鑄錠,關(guān)閉上蓋并密封;
(b)啟動(dòng)真空系統(tǒng),利用真空級(jí)聯(lián)泵組將儲(chǔ)料罐中的真空抽至1×10-2Pa;
(c)關(guān)閉真空系統(tǒng),利用上蓋的進(jìn)氣管路充入罐體中高純Ar氣;
(d)重復(fù)(b)、(c)步驟2-3次,反復(fù)沖洗儲(chǔ)料罐,最后將真空度保持在1×10-2Pa;
(e)啟動(dòng)溫控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氧濃度控制系統(tǒng)、樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以及自動(dòng)化控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟硬件;
(f)在自動(dòng)化控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中選擇氧探頭標(biāo)定、氧濃度控制或樣品腐蝕實(shí)驗(yàn)?zāi)J讲⒃O(shè)定參數(shù),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后將按照程序自動(dòng)執(zhí)行并完成。