[实用新型]防积灰高炉炉顶红外成像装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种观察高炉炉内状况的摄像装置，属于冶金工业监控设备技术领域。

背景技术

高炉炉顶红外成像装置，通过炉顶预留孔进入炉体内部，用于观察高炉内煤气流分布情况及溜槽运转情况。由于高炉内无可见光，加上粉尘大、湿度大、压力大、温度高，对摄像装置提出了较高的要求。从目前此类装置的运行情况来看，存在以下问题：图像清晰度较差；摄像机频谱特性较差，煤气流温度较高时才能看到图像；图像灰尘污染摄像机镜头的难题，没有得到有效的解决，无故障运行时间较短；摄像机损坏频繁；不能在线维护，对高炉炉况顺行造成了一定的影响。

发明内容

本实用新型为解决以上公知的技术问题，提供一种有效防止炉内粉尘污染、耐高温的防积灰高炉炉顶红外成像装置。

高炉炉内处于高温、高压、高粉尘、高湿度的状态，要使摄像设备在高炉内长期稳定地在线运行，必须解决隔热冷却、耐压、防止镜片结露粘灰等一系列技术难题。

首先，高炉在生产状况下，炉内没有可见光，即使外加光源，由于可见光不能穿透高炉内高粉尘、高湿度的气氛环境，用一般的摄像系统是无法观察到炉内料面状况的，必须采用特殊的红外技术。

其次，炉顶空间狭小，要观察整个料面的情况、又观察溜槽或大钟的工作情况，必须采用特殊的广角镜头。

再次，炉顶气封罩上有上升管和料尺等工艺装置，可以利用的空余位置有限，摄像装置必须小型化。

综上所述，本实用新型防积灰高炉炉顶红外成像装置，由摄像头、冷却系统、防煤气泄漏装置和摄像头温度传感器组成：

摄像头采用针孔镜头，便于保护，镜头视场角达100度、景深长，不用调焦；摄像头微型化并采用全封闭金属外壳。安装摄像头的金属保护管内，装有摄像头定位调节装置，使摄像头与视孔的距离调整到最佳；CCD芯片具有可见光和红外双重功能，工作稳定可靠，寿命长。

冷却系统由两路冷却气流冷却的通道和循环水套两部分组成。摄像头安装在摄像枪内筒中，内筒及内筒与水冷套之间通入冷却气，在前保护套出口形成气帘，一可降温，二可保护镜头免遭粉尘污染，保护摄像头。前保护套采用锥形设计。水冷套进水口装有进水沉底管，使冷却水进入底部后再返到上面，从出水口流出，保证了冷却效果。

防煤气泄漏装置采用不锈钢球阀和密封垫配合。密封垫由密封内丝压紧膨胀，密封效果较好。

摄像头内置温度检测传感器，可以将摄像头的工作温度显示在主控室的温度仪表上，超过预设的安全工作温度时，发出报警信号，提醒值班人员进行检查。

具体构成包括两部分：一部分是可以在线移出摄像枪的内筒，另一部分是与高炉炉顶固定连接的冷却防护外壳。

可以在线移出摄像枪的内筒包括摄像头、摄像头定位调节器和测温传感器，其引线经航空插头连接座与航空插头连接。

与高炉炉顶固定连接的冷却防护外壳包括：中空的水套、水套有循环水入口、循环水出口、沉底的进水管，水套前端螺接可更换的前防护套；球阀的一端与水套相连接，内筒穿过球阀，置于水套中央；内筒与水套内壁构成外冷却气道，航空插头固定在内筒上端部，内筒上端部侧面开孔与内气道入口相通，构成内冷却气道；内筒上部由内筒固定环、内筒密封螺丝、内筒固定螺母、密封垫与球阀的另一端连接固定。

通过压紧密封垫阻止冷却气体外泄，内筒拔出后，关闭球阀，阻止高炉内煤气外泄。

使用时，打开球阀将内筒装入与高炉炉顶固定连接的冷却防护外壳中，连上数据线即可。同时自冷却气道、水道通入冷却工质。

本实用新型具有防止炉内粉尘污染、防积灰、耐高温的优点，可以用于高炉炉顶的监控。

附图说明

说明书附图是本实用新型的结构剖视图。图中：1-航空插头，2-内气道入口，3-航空插头连接座，4-内筒固定螺母，5-内筒固定环，6-内筒密封螺丝，7-密封垫，8-球阀，9-内筒，10-外气道入口，11-循环水入口，12-循环水出口，13-进水管，14-水套，15-外冷却气道，16-摄像头定位调节器，17-摄像头，18-前防护套，19-锥形端部，20-摄像头视窗，21-前防护套开口，22-测温传感器。

具体实施方式

实施例中，红外针孔摄像头17安装在金属内筒9中，金属内筒装有摄像头定位调节器16；水套前端装有可更换式前防护套18，便于维护，前防护套采用锥面端部19设计，使冷却吹扫气形成气幕；摄像头后部装有测温传感器22，检测摄像头温度；水冷套进水口装有沉底的进水管13，保证了冷却效果；摄像头内筒密封采用密封垫7加内筒密封螺丝6积压膨胀方式，密封效果好，摄像头以及测温传感器引线采用航空插头1方式与控制台相连。