用于高炉成像设备的防积灰机构的制作方法

本实用新型涉及一种用于高炉成像设备的防积灰机构，属于冶金制造的技术领域。

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，焦炭、矿石等原料持续不断的从炉顶处送入高炉内燃烧，为精确控制原料在高炉内的“料线”，以便于为后续的原料补充提供数据支撑，现有技术中，通常采用红外成像技术实现对于高炉料面的监测，即在高炉炉顶的侧壁上开孔，将红外成像设备插入后焊接密封，通过红外成像设备的镜头扫描高炉内的“料线”，从而进行“料线”监测。

然而，由于高炉常年处于燃烧状态，炉内环境十分恶劣，原料燃烧产生的烟气、粉尘等，随着时间的推移，会逐渐板结在红外成像设备与高炉炉壁的接口处，并逐步往红外成像设备的相机镜头处覆盖，导致相机视野被遮挡，设备无法正常使用。

技术实现要素：

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于高炉成像设备的防积灰机构，防止烟气、粉尘等板结在相机镜头上，提高相机的使用寿命。

技术方案：一种用于高炉成像设备的防积灰机构，包括连接管、安装套筒、内端盖，所述连接管前端开口、尾部密封、侧壁上开设有第一进气口，所述第一进气口连通外部的风机，红外成像设备通过所述安装套筒固定在所述连接管内，且其相机镜头从所述连接管的前端伸出，所述安装套筒上开设有贯通的第一气孔，所述内端盖包括相连的前锥部和后筒部，所述前锥部的顶点处开设有第一风口，所述后筒部与所述连接管前端密封固定，所述前锥部包裹所述相机镜头，所述相机镜头伸至所述第一风口处，且透过所述第一风口拍摄图像，所述红外成像设备与内端盖之间具有间隙，所述第一进气口、连接管、第一气孔、红外成像设备与内端盖之间的间隙、第一风口依次连通形成第一风道。

本实用新型的原理是：使用时，通过外部的风机向第一进气口输送压缩氮气，并通过第一风道对相机镜头处形成持续吹扫，即压缩氮气依次通过第一进气口、连接管、安装套筒上的第一气孔、红外成像设备与内端盖之间的间隙、内端盖上的第一风口之后，向相机镜头外侧吹出，从而保持对于相机镜头外侧的持续吹扫，避免高炉内燃烧产生的烟尘、积灰漫延到相机镜头处。

进一步，还包括内套管、中端盖，所述内套管套设在所述连接管上，其尾部与所述连接管密封固定、前端开口、中部与所述连接管之间具有间隙、侧壁上开设第二进气口，所述中端盖尾部与所述内套管密封固定、前部盖设在所述内端盖上，所述中端盖上开设有第二风口，所述第二风口与所述第一风口对位设置，所述第二进气口、连接管与内套管之间的间隙、中端盖与内端盖之间的间隙、第二风口依次连通形成第二风道。本结构中，通过第二风道形成对于相机镜头处的第二重吹扫结构，进一步强化对于相机镜头的吹扫效果，避免积灰漫延到相机镜头处。

进一步，所述中端盖按压在所述内端盖上，所述前锥部的外壁上开设有螺旋射线状的聚风槽，所述聚风槽向所述第一风口处汇聚，所述第二进气口、连接管与内套管之间的间隙、中端盖与内端盖之间的间隙、聚风槽、第二风口依次连通形成所述第二风道。本结构中，通过螺旋射线状的聚风槽进一步向相机镜头处聚风，强化吹扫效果。

进一步，还包括中套管，所述中套管套设在所述内套管上，所述中套管的外壁上分别开设有进水口和出水口、中部与所述内套管之间具有间隙、前端与所述中端盖密封固定，所述进水口连通外部冷却水泵，所述进水口和出水口分别连通所述中套管与所述内套管之间的间隙，以实现水冷，克服高炉内的高温。

进一步，所述中端盖尾部开设有水冷环槽，所述水冷环槽连通所述中套管与所述内套管之间的间隙，以对中端盖内部进行冷却处理。

进一步，还包括外套管、外端盖，所述外套管套设在所述中套管上，其侧壁上开设第三进气口、内部设置有第二气孔，所述第三进气口连接外部风机，所述外端盖呈环型，且盖设在所述外套管前端，其内部设置有环型气腔、前壁上开设有环型气缝、后壁上开设有第三气孔，所述第三进气口、第二气孔、第三气孔、环型气腔、环型气缝依次连通形成第三风道。本结构中，通过外部风机向第三进气口内输送压缩氮气，并通过第三风道对安装机构的前壁位置形成持续吹扫，即压缩氮气依次通过第三气孔、第二气孔、第三气孔、环型气腔、环型气缝之后，向安装机构的前壁处吹出，从而形成多重吹扫结构。

进一步，所述环型气缝临近所述外端盖前壁的外缘处。由于高炉内红外成像设备积灰时，往往是先积在高炉炉壁与红外成像设备安装机构的接口处，再通过红外成像设备的安装机构拐角处向相机镜头处漫延，因此本结构首先对安装机构的拐角外缘进行吹扫，便于提高吹扫效果。

优选的，所述外端盖包括第一结构件、第二结构件，所述第一结构件的半剖截面呈“卜”字型，包括前盖部和卡合部，所述第二结构件的半剖截面呈“工”字型，包括外壁、内壁和后盖部，所述卡合部套设在所述内壁上、所述外壁套设在所述前盖部上、所述前盖部抵靠在所述内壁前端，以使所述第一结构件、第二结构件固定，所述前盖部、外壁、内壁和后盖部之间形成所述环型气腔，所述前盖部与所述外壁间隙配合形成所述环型气缝，所述后盖部上开设所述第三气孔，所述外壁、后盖部与所述外套管前端密封固定。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：设置有三重吹扫结构，形成对于相机镜头处和外端盖前壁拐角处的持续吹扫，防止积灰板结在相机镜头上，影响其使用。此外，还设置有水冷结构，防止高炉内的高温辐射破坏成像设备。

附图说明

图1为本实用新型的安装位置示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图3的前端结构放大示意图；

图5为图3中b位置的放大示意图；

图6为外套管安装结构立体视图；

图7为内端盖立体视图；

图8为中端盖立体视图；

图9为安装套筒立体视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

一种用于高炉成像设备的防积灰机构，如附图1中a位置所示，固定在高炉100炉顶处的炉壁上，其具体结构如附图2～4所示，包括连接管1、安装套筒2、内端盖3、内套管4、中端盖5、中套管6、外套管7、外端盖8。

本实施例的高炉成像设备的防积灰机构，集成在高炉成像设备的安装结构上，利用外套管7与高炉100炉壁的焊接，完成高炉成像设备的安装。同时，在原本就已非常紧凑的空间内，设置了三重吹扫结构和一重水冷结构，用于防止积灰板结和冷却。

第一重吹扫结构如下：

连接管1前端开口、尾部密封、侧壁上开设有第一进气口11，第一进气口11连通外部的风机，红外成像设备101通过安装套筒2固定在连接管1内，且其相机镜头102从连接管1的前端伸出，如附图9所示，安装套筒2上开设有贯通的第一气孔21，如附图7所示，内端盖3包括相连的前锥部31和后筒部32，前锥部31的顶点处开设有第一风口33，后筒部32与连接管1前端密封固定，前锥部31包裹相机镜头，相机镜头102伸至第一风口33处，且透过第一风口33拍摄图像，红外成像设备101与内端盖3之间具有间隙，第一进气口11、连接管1、第一气孔21、红外成像设备101与内端盖3之间的间隙、第一风口33依次连通形成第一风道，通过该第一风道形成第一重吹扫结构。

第二重吹扫结构如下：

内套管4套设在连接管1上，其尾部与连接管1密封固定、前端开口、中部与连接管1之间具有间隙、侧壁上开设第二进气口41，中端盖5尾部与内套管4密封固定、前部盖设在内端盖3上，如附图8所示，中端盖5上开设有第二风口51，第二风口51与第一风口33对位设置，第二进气口41、连接管1与内套管4之间的间隙、中端盖5与内端盖3之间的间隙、第二风口51依次连通形成第二风道，通过该第二风道形成第二重吹扫结构。

本实施例中，为进一步强化第二重吹扫结构的吹扫效果，将中端盖5设置为按压在内端盖3上，并在前锥部31的外壁上开设有螺旋射线状的聚风槽34，聚风槽34向第一风口33处汇聚，以形成聚风吹扫。

水冷结构如下：

中套管6套设在内套管4上，中套管6的外壁上分别开设有进水口61和出水口62、中部与内套管4之间具有间隙、前端与中端盖5密封固定，进水口61连通外部冷却水泵，进水口61和出水口62分别连通中套管6与内套管4之间的间隙。

本实施例中，为进一步延展水冷空间，在中端盖5尾部开设有水冷环槽52，水冷环槽52连通中套管6与内套管4之间的间隙。

第三重吹扫结构如下：

如附图3、4、6所示，外套管7套设在中套管6上，其侧壁上开设第三进气口71、内部设置有第二气孔72，第三进气口71连接外部风机，外端盖8呈环型，且盖设在外套管7前端，其内部设置有环型气腔a、前壁上开设有环型气缝b、后壁上开设有第三气孔c，第三进气口71、第二气孔72、第三气孔c、环型气腔a、环型气缝b依次连通形成第三风道，通过该第三风道形成第三重吹扫结构。

本实施例中，为防止积灰从外端盖8的前壁拐角处漫延至相机镜头上，将环型气缝b临近外端盖8前壁的外缘处。

如附图5所示，具体的，外端盖8包括第一结构件81、第二结构件82，第一结构件81的半剖截面呈“卜”字型，包括前盖部81a和卡合部81b，第二结构件82的半剖截面呈“工”字型，包括外壁82a、内壁82b和后盖部82c，卡合部81b套设在内壁82b上、外壁82a套设在前盖部81a上、前盖部81a抵靠在内壁82b前端，以使第一结构件81、第二结构件82固定，前盖部81a、外壁82a、内壁82b和后盖部82c之间形成环型气腔a，前盖部81a与外壁82a间隙配合形成环型气缝b，后盖部82c上开设第三气孔c，外壁82a、后盖部82c与外套管7前端密封固定。

本实施例的用于高炉成像设备的防积灰机构使用时，通过第一重吹扫结构和第二重吹扫结构形成对于相机镜头处的直接吹扫，防止高炉内飞灰板结在相机镜头上，影响相机使用。同时，利用第三重吹扫结构对于外端盖8的前壁拐角处进行吹扫，防止飞灰从此处向相机镜头处板结、漫延。此外，在如此的紧凑空间内，还设置了一重水冷结构，防止高炉内的高温辐射影响高炉成像设备的使用。

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