一种高炉炉顶热成像装置的制作方法

本实用新型涉及一种热成像装置，具体是一种高炉炉顶热成像装置。

背景技术：

高炉是一个密闭庞大的高温反应容器，高炉生产过程中，料面温度分布、煤气流分布以及溜槽的运行状态、悬挂状态、下料情况、磨损情况对高炉操作具有重要意义。高炉料面温度及煤气流分布直接反映出高炉生产状况，根据料面温度及煤气流分布调整布料可改善高炉生产状况。

目前传统的炉顶成像系统只有在料面有可见光的情况下才能监测到料面及上部区域的图像，而且图像清晰度低，层次不明显，无法看清溜槽的磨损程度。料面温度的测量也只是根据图像伪彩模拟出来的，误差很大，无法监测料面真实的温度及煤气流分布。传统摄像机因工作环境问题，不能插入炉内太深，影响摄像视角，观测范围狭小且容易结灰。

其次现在的高炉成像系统大多采用手动操作，高炉成像只把图像传输到主控室，检修的时候要有专人进行检修，工作量大且危险性高。正常生产中断水、断气、断电等异常情况下设备没有自动保护装置，很容易发生设备损坏情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高炉炉顶热成像装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高炉炉顶热成像装置，如图示一一样侧装，包括传动装置，连杆，推杆，保护套，清灰板，摄像体，密封套，球阀，氮气进口和导气装置，所述传动装置右侧连接连杆，连杆连接摄像体，传动装置的下侧连接球阀，所述球阀通过密封套连接摄像体，传动装置的运动和球阀互锁，高炉炉顶热成像装置下方一侧安装有氮气进口，氮气进口连接导气装置，在高炉炉顶热成像装置下方另一侧设有推杆，推杆连接清灰板，在推杆和清灰板之间设置有保护套。

作为本实用新型进一步的方案：高炉炉顶热成像装置还可以采用如图示二那样同轴安装，包括传动装置，推杆，保护套，清灰板，密封套，摄像体，球阀，氮气进口和导气装置，所述传动装置和摄像体通过密封套密封连接，所述球阀与摄像体之间也用密封套连接，高炉炉顶热成像装置下方一侧安装有氮气进口，氮气进口连接导气装置，在高炉炉顶热成像装置下方另一侧设有推杆。

作为本实用新型再进一步的方案：所述传动装置由PLC控制系统控制。

作为本实用新型再进一步的方案：所述摄像体包括高清热像仪及高温红外镜头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本专利高炉炉顶热成像装置由高清热像仪、高温红外镜头、两级冷却装置、镜头吹扫装置、自动（遥控及现场手动）进入/退出机构、自动（遥控）刮扫装置、PLC控制系统、仪器仪表(温度传感器、压力传感器等)、控制柜、工控机及通信网络等组成，有无可见光的情况下均能够将料面、溜槽及上部区域的红外热图像（视频）实时传送到主控室的屏幕上；能够清晰的观察到溜槽的运动状态和衬板磨损程度；实时查看料面任一坐标点或多个坐标点的温度；实时显示选定区域内的最高温度、最低温度、平均温度；能够绘制多条“十字”测温线和多条“环形”测温线；采用水冷和气冷两级冷却装置，以保证热像仪和镜头工作在安全温度范围内；采用氮气吹扫和自动（遥控）刮扫装置，以保证镜头前不结灰；在断水、断气、断电、高温等异常情况下摄像机和镜头能够自动退出，以提高热像仪和镜头的寿命；热像仪和镜头可远程遥控（或现场手动控制）退出或进入；高炉正常生产中（无需休风）可更换热像仪和镜头；实时监控并显示相关设备的运行状态；设备状态、设备温度、冷却水（气）压力等历史记录及查询功能。

附图说明

图1为高炉炉顶热成像装置（侧装）装置的结构示意图。

图2为高炉炉顶热成像装置中（同轴）装置的结构示意图。

图3为高炉炉顶热成像装置安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种高炉炉顶热成像装置，如图1所示一样侧装，包括传动装置1，连杆2，推杆3，保护套4，清灰板5，摄像体6，密封套7，球阀8，氮气进口9和导气装置10，所述传动装置1右侧连接连杆2，连杆2连接摄像体6，所述摄像体6包括高清热像仪及高温红外镜头，传动装置1的下侧连接球阀8，所述球阀8通过密封套7连接摄像体6，传保证设备密封效果，动装置1的运动和球阀8互锁，传动装置1上行到顶点球阀8关闭，传动装置1下行球阀8打开，高炉炉顶热成像装置下方一侧安装有氮气进口9，氮气进口9连接导气装置10，氮气通过氮气进口9进入腔体，通过导气装置10均匀导向，在摄像体前端形成气幕防止灰尘进入影响摄像体工作，在高炉炉顶热成像装置下方另一侧设有推杆3，推杆3连接清灰板5，机械清灰通过推杆3控制清灰板5定时或远程控制为摄像体前端进行清灰，在推杆3和清灰板5之间设置有保护套4，保护套4通过循环水冷保护摄像体6能在高炉高温环境下正常工作。

高炉炉顶热成像装置还可以采用如图2所示那样同轴安装，包括传动装置12，推杆13，保护套14，清灰板15，密封套16，摄像体17，球阀18，氮气进口19和20导气装置，所述传动装置12和摄像体17通过密封套16密封连接，所述球阀18与摄像体17之间也用密封套16连接，保证设备密封效果，高炉炉顶热成像装置下方一侧安装有氮气进口9，氮气进口9连接导气装置10，氮气通过氮气进口19进入腔体，通过导气装置20均匀导向，在摄像体前端形成气幕防止灰尘进入影响摄像体工作，在高炉炉顶热成像装置下方另一侧设有推杆13，推杆13连接清灰板15，机械清灰通过推杆13控制清灰板15定时或远程控制为摄像体前端进行清灰，在推杆13和清灰板15之间设置有保护套14，保护套14通过循环水冷保护摄像体16能在高炉高温环境下正常工作。

高炉炉顶热成像装置组装方式侧装或者同轴，需根据高炉现场实际要求选用。

图3为高炉炉顶热成像装置安装示意图，包括摄像本体22、水冷气幕保护装置23、法兰24、高炉连接件25和高炉炉顶炉壳26。在高炉炉顶炉壳26上开孔，将高炉连接件25插入炉内满焊焊接，再将水冷气幕保护装置23插入高炉连接件25内用法兰连接，最后安装摄像本体22，插入水冷气幕保护装置23。高炉炉顶热成像装置安装时与高炉炉顶炉皮26之间的夹角ɑ°，需要根据成像效果和视角设计确定。

本专利高炉炉顶热成像装置由高清热像仪、高温红外镜头、两级冷却装置、镜头吹扫装置、自动（遥控及现场手动）进入/退出机构、自动（遥控）刮扫装置、PLC控制系统、仪器仪表(温度传感器、压力传感器等)、控制柜、工控机及通信网络等组成，有无可见光的情况下均能够将料面、溜槽及上部区域的红外热图像（视频）实时传送到主控室的屏幕上；能够清晰的观察到溜槽的运动状态和衬板磨损程度；实时查看料面任一坐标点或多个坐标点的温度；实时显示选定区域内的最高温度、最低温度、平均温度；能够绘制多条“十字”测温线和多条“环形”测温线；采用水冷和气冷两级冷却装置，以保证热像仪和镜头工作在安全温度范围内；采用氮气吹扫和自动（遥控）刮扫装置，以保证镜头前不结灰；在断水、断气、断电、高温等异常情况下摄像机和镜头能够自动退出，以提高热像仪和镜头的寿命；热像仪和镜头可远程遥控（或现场手动控制）退出或进入；高炉正常生产中（无需休风）可更换热像仪和镜头；实时监控并显示相关设备的运行状态；设备状态、设备温度、冷却水（气）压力等历史记录及查询功能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。