專利名稱：一種三通道爐風口爐況監測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種三通道爐風ロ爐況監視裝置，可用于爐生產監測，屬于冶金儀表領域。
背景技術：
高爐煉鐵是現代煉鐵的主要方法，是鋼鐵生產中的重要環節。這種方法是由古代豎爐煉鐵發展、改進而成的。盡管世界各國研究發展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術經濟指標良好，エ藝簡単，生產量大，勞動生產率高，能耗低，這種方法生產的鐵仍占世界鐵總產量的95%以上。由于高爐在鋼鐵行業中的普遍應用，對其生產運行過程的監控也是必須考慮的。目前，高爐基本上還是ー個“黑箱”，國內絕大部分中小高爐都是靠在高爐每個送風支管的直吹管上安裝風ロ窺視孔，通過此窺視孔，操作者用肉眼直接對風ロ內的エ況進行觀察和監視，以判斷高爐爐況是否正常，如高爐內部的風ロ位置是否漏水破裂，是否堆料以及噴煤情況等。通過窺視孔，還可以判斷高爐爐內溫度是否正常，并將其作為控制高爐運行的重要依據。所有這些工作，主要是靠人的肉眼來完成的。這種方法不連續，而且，由于操作者個體經驗的差異，使得判斷準確程度也有差異。此外，不僅僅高爐存在這樣的問題，對于許多具有窺視孔的基本封閉爐(例如各種エ業窯爐)而言，都存在僅依靠人工肉眼判斷有很大誤差的問題。
發明內容對于基本封閉爐來說，僅靠人眼觀察判斷是不夠的。本實用新型為了克服現有的通過人眼判斷爐爐況的不足，提供一種三通道的爐風ロ爐況監測裝置。操作者不僅可以繼續用肉眼觀察爐況，同時具備現場風ロ測溫功能，還能進行圖像記錄。這ー裝置為爐操作者提供了極大的方便，解決了操作者由于個體經驗差異較大帶來的判斷失誤問題。而且，風ロ內溫度的高低、明亮程度等，一定程度上是必須依賴操作者在現場用肉眼觀察來判斷實際爐況并進行調整的。按照本實用新型的設計方案，提供一種三通道的爐風ロ爐況監測裝置。該監測裝置由外筒形成整體，外筒包括爐風ロ對接口和筒體，爐風ロ對接ロ與爐的風ロ窺視孔相匹配。外筒內部鄰近爐風ロ對接ロ處設置通道分光系統，使得來自爐風ロ的輻射光分別進入三個通道，即人眼觀察通道、測溫系統通道、攝像系統通道，在人工目測爐況的同時實現爐現場爐內風ロ溫度的測量，以及通過圖像觀察爐內エ況，實現三通道功能。優選地,一種通道分光系統由第一分光鏡、第二分光鏡及反光鏡組成，第一分光鏡對應于爐風ロ對接ロ設置并與爐風ロ對接ロ成一定角度，經過第一分光鏡的光分為兩部分，一部分進入測溫系統通道，另一部分射向第二分光鏡；光束經過第二分光鏡分為兩部分，一部分進入人眼目測通道，利用人工目測開ロ進行現場觀測；另一部分射向反光鏡；經反光鏡反射后的光束進入攝像系統通道。[0008]更優選地，第一分光鏡、第二分光鏡及反光鏡為上下設置。優選地，還提供了另ー種通道分光系統。該通道分光系統由擴束鏡、三角棱鏡和鏡面擋光板組成，三角棱鏡與鏡面擋光板對置設置，來自爐風ロ的輻射光先經過擴束鏡，之后一部分經過三角棱鏡進行攝像系統通道，一部分經過鏡面擋光板與對面的三角棱鏡的ー個鏡面組成的腔式通道，進而進入人眼觀察通道與測溫系統通道。更優選地，三角棱鏡為玻璃三角棱鏡。優選地，測溫系統通道內設置紅外測溫裝置，能夠進行溫度的在線顯示。優選地，攝像系統通道內設置攝像裝置，具有爐風ロ爐況圖像監視記錄功能及能夠進行圖像在線顯示。優選地，本實用新型三通道爐風ロ爐況監測裝置用于高爐上。本實用新型具有以下優勢或特點本實用新型為ー種三通道爐風ロ爐況監測系統，主要功能是以測溫、成像為主，肉眼觀察為輔，組成ー套三位一體的爐風ロ觀測裝置。使用該裝置，操作者不僅可以用肉眼現場觀察爐況，還具備現場風ロ測溫的功能，同時還能進行風ロエ況圖像記錄、顯示。這將為爐冶煉及其他エ業窯爐的使用提供科學操作的依據，解決操作者由于個體經驗差異較大帶來的判斷失誤問題，將會給爐冶煉及其他エ業窯爐的使用帶來巨大的潛在的經濟效益。

圖1是本實用新型三通道爐風ロ爐況監測裝置結構示意圖。圖2是本實用新型一個優選實施例的通道分光系統示意圖。圖3是本實用新型另ー優選實施例的通道分光系統示意圖。圖4是本實用新型三通道爐風ロ爐況監測裝置成型示意圖。圖5是本實用新型三通道爐風ロ爐況監測裝置工作原理示意圖。
具體實施方式
以下對本實用新型的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型不應局限于高爐應用，而是可以用于觀察任何具有窺視孔的基本封閉爐(例如各種エ業窯爐)的內部狀況。參見附圖1，三通道爐風ロ爐況監測裝置由外筒4形成整體，包括爐風ロ對接ロ I和筒體，內部設置通道分光系統2、攝像鏡頭3、人眼目測通道5、攝像裝置6、紅外測溫通道7、人工目測開ロ 8、接線端子9、信號輸出口 10、電源ロ 11。外筒4可以采用各種合適的形狀，如圓筒、錐筒、矩形筒、橢圓形筒等，只要不妨礙安裝、監測即可。爐風ロ對接ロ I鄰近爐風ロ安裝，構造成與爐的風ロ窺視孔相匹配。緊鄰爐風ロ對接ロ I設置通道分光系統2，通道分光系統2可將來自爐風ロ的輻射光分為三個通道，分別為通道14、通道15、通道16。優選實施例1具體結構參見附圖2。附圖2中，通道分光系統2由擴束鏡17和三角棱鏡12、鏡面擋光板18組成。擴束鏡17設置于爐風ロ對接ロ I右部(參見附圖1 )，經過擴束鏡17的光束經過并置的三角棱鏡12和鏡面擋光板18，經過三角棱鏡12的光束通過通道14，通道14接攝像鏡頭3 ;鏡面擋光板18與對面三角棱鏡12的一個鏡面組成腔式通道13，對應通道15、通道16。通道15接紅外測溫通道7形成測溫系統通道，其中外筒4與紅外測溫通道7對應處設置接線端子9 ;通道16與設置于外筒4上的人工目測開ロ 8連通，形成人眼觀察通道。裝置使用吋，爐風ロ輻射出的光經通道分光系統分為三束，第一束接攝像裝置，以圖像監測爐風口內部工況；腔式通道再把其余的光分為兩束，一束經人工目測開口供繼續進行傳統的人工監測用；另一束經過測溫通道供紅外測溫檢測用。本實用新型還提供了通道分光系統的另一優選實施例2，具體結構參見附圖3。附圖3中，通道分光系統由上下設置的第一分光鏡22、第二分光鏡23及反光鏡24組成。第一分光鏡22設置于鄰近爐風ロ對接ロ I右方并與爐風ロ對接ロ I成一定角度，在第一分光鏡22的右方設置有測溫通道7。在第一分光鏡22的上方設置有第二分光鏡23,光束經過第二分光鏡23分為兩部分，一部分進入人眼目測通道，利用人工目測開ロ 8進行現場觀測；另一部分射向反光鏡24。經反光鏡24反射后的光束進入攝像系統通道，攝像系統通道中設置有攝像裝置6。由兩面分光鏡和一面反光鏡面組成的通道分光系統可將爐風ロ輻射光分為三束，一束接攝像裝置監測爐風口內部エ況；一束經人眼觀測孔供繼續進行傳統的人工監測用；第三束光接測溫通道供測溫裝置檢測溫度用。優選地，測溫裝置為紅外測溫裝置。三通道爐風ロ爐況監測裝置成型后，示意圖見附圖4。本實用新型可以在人工目測爐爐況的同時實現爐現場爐內風ロ溫度的測量和通過圖像觀察爐內爐料運動、噴煤等冶煉狀況，實現三通道功能。工作原理圖參見附圖5。優選地，該爐風ロ爐況監測裝置應用于高爐風ロ爐況監測。最后應說明的是以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種爐風口爐況的監測裝置，由外筒(4)形成整體，外筒(4)包括爐風口對接口(I)和筒體，爐風口對接口(I)與爐的風口窺視孔相匹配；其特征在于筒體內部鄰近爐風口對接口( I)處設置通道分光系統(2)，使得來自爐風口的輻射光分別進入三個通道，即人眼觀察通道、測溫系統通道、攝像系統通道，在人工目測爐況的同時實現現場爐內風口溫度的測量，以及通過圖像記錄觀察爐內工況，實現三通道功能。
2.根據權利要求1所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于所述爐為高爐。
3.根據權利要求2所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于通道分光系統由第一分光鏡(22)、第二分光鏡(23)及反光鏡(24)組成,第一分光鏡(22)對應于爐風口對接口( I)設置并與爐風口對接口( I)成一定角度，經過第一分光鏡(22)的光分為兩部分，一部分進入測溫系統通道，另一部分射向第二分光鏡(23)； 光束經過第二分光鏡(23)分為兩部分，一部分進入人眼目測通道，利用人工目測開口進行現場觀測；另一部分射向反光鏡(24)； 經反光鏡(24)反射后的光束進入攝像系統通道。
4.根據權利要求3所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于第一分光鏡(22)、第二分光鏡(23)及反光鏡(24)為上下設置。
5.根據權利要求2所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于通道分光系統(2)由擴束鏡(17)、三角棱鏡(12)和鏡面擋光板(18)組成，三角棱鏡(12)與鏡面擋光板(18)對置設置，來自爐風口的輻射光先經過擴束鏡(17)，之后一部分經過三角棱鏡(12)進入攝像系統通道，一部分經過鏡面擋光板(18)與對面的三角棱鏡(12)的一個鏡面組成的腔式通道(13)，進而分別進入人眼觀察通道與測溫系統通道。
6.根據權利要求5所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于三角棱鏡(12)為玻璃材質。
7.根據權利要求1-6之一所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于攝像系統通道內設置攝像裝置，具有爐風口爐況圖像監視記錄功能及能夠進行圖像在線顯示。
8.根據權利要求7所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于測溫系統通道內設置紅外測溫裝置，能夠進行溫度的在線顯示。
9.根據權利要求3或4或8所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于第一分光鏡(22)、第二分光鏡(23)、反光鏡(24)至少之一為玻璃材質。
10.根據權利要求7所述的一種爐風口爐況的監測裝置，其特征在于第一分光鏡(22)、第二分光鏡(23)、反光鏡(24)至少之一為玻璃材質。
專利摘要本實用新型涉及一種三通道爐風口爐況監測裝置。該監測裝置由外筒形成整體，外筒包括爐風口對接口與筒體，爐風口對接口與爐的風口窺視孔相匹配。外筒內部設置通道分光系統，使得來自爐風口的輻射光分別進入三個通道，即人眼觀察通道、測溫系統通道、攝像系統通道，在人工目測爐況的同時實現爐現場爐內風口溫度的測量，以及通過圖像記錄觀察爐內工況，實現三通道功能。通過使用該裝置，操作者不僅可以繼續用肉眼觀察爐況，而且具備現場風口測溫功能，還能進行圖像記錄。這一裝置為爐操作者提供了極大的方便，解決了操作者由于個體經驗差異較大帶來的判斷失誤問題。
文檔編號C21B7/24GK202849470SQ20122050693
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者楊李, 趙鐳, 李文泓, 楊友松 申請人:楊李