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1、(10)申请公布号 CN 102453783 A (43)申请公布日 2012.05.16 CN 102453783 A *CN102453783A* (21)申请号 201010520980.X (22)申请日 2010.10.22 C21B 7/24(2006.01) (71)申请人 中国钢铁股份有限公司 地址 中国台湾高雄市小港区中钢路一号 (72)发明人 陆振原 李文杰 江连桂 杜宪文 许元良 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 原绍辉 (54) 发明名称 摄像系统与应用该摄像系统的高炉 (57) 摘要 一种摄像系统与应用该摄像系统的高炉。该 摄像。
2、系统包含摄像单元、 壳体、 洁净气体供应装置 以及至少一块导流片。 壳体具有腔室， 而该腔室具 有开口。 摄像单元设置于该腔室中， 用以透过该腔 室的开口来拍摄高炉炉内的影像。导流片被设置 于腔室的内侧壁上， 且位置邻近于开口。 洁净气体 供应装置被设置于壳体上， 用以提供洁净气体来 通过导流片， 而产生涡流。 该涡流从第一壳体腔室 的开口流出第一壳体， 以清除堆积在开口处的粉 尘。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/2 页 2 1. 一种摄。
3、像系统， 用以监控高炉炉内的状况， 其中该摄像系统包含 ： 第一壳体， 所述第一壳体具有腔室， 其中该腔室具有开口 ； 摄像单元， 所述摄像单元设置于该腔室中， 用以透过该开口来拍摄该高炉炉内的影 像 ； 至少一块导流片， 所述至少一块导流片设置于该腔室的内侧壁上， 且位于该开口附 近 ； 洁净气体供应装置， 所述洁净气体供应装置设置于该第一壳体上， 用以提供洁净气体 来通过所述至少一块导流片， 而产生涡流 ； 以及 其中该涡流是从该开口流出该第一壳体， 以清除堆积在该开口处的粉尘。 2. 如权利要求 1 所述的摄像系统， 进一步包含 ： 第二壳体， 所述第二壳体绕设于所述第一壳体， 以于该第。
4、一壳体和该第二壳体间形成 容置空间 ； 至少一块散热片， 所述至少一块散热片设置于所述第二壳体的内侧壁上， 并延伸至所 述容置空间 ； 以及 冷却气体供应装置， 所述冷却气体供应装置设置于该第二壳体上， 用以提供冷却气体 至所述容置空间内， 以降低所述第一壳体、 所述第二壳体和所述至少一块散热片的温度。 3. 如权利要求 2 所述的摄像系统， 进一步包含隔热环， 所述隔热环绕设于所述第一壳 体的第一部分上， 而所述第二壳体绕设于所述第一壳体的第二部分上。 4. 如权利要求 1 所述的摄像系统， 其中该摄像单元是邻设于该开口。 5. 如权利要求 1 所述的摄像系统， 其中该冷却气体供应装置根据预。
5、设清洁周期来提供 该清洁气体。 6. 一种高炉， 包含 ： 炉体， 所述炉体用以接收铁矿石， 以使该铁矿石于该炉体内进行氧化还原反应来产生 铁水， 其中所述炉体具有炉顶部和炉下部， 该炉顶部是用以接收该铁矿石， 而该炉下部是用 以排出该铁水 ； 鼓风系统， 所述鼓风系统用以提供空气至该炉体中 ； 以及 摄像系统， 所述摄像系统用以监控该炉体内的状况， 其中该摄像系统包含 ： 第一壳体， 所述第一壳体具有腔室， 该腔室具有开口 ； 摄像单元， 所述摄像单元设置于该腔室中， 用以透过该开口来拍摄该高炉炉内的影 像 ； 至少一块导流片， 所述至少一块导流片设置于该腔室的内侧壁上， 且位于该开口附 近。
6、 ； 洁净气体供应装置， 所述洁净气体供应装置设置于所述第一壳体上， 用以提供洁净气 体来通过所述至少一块导流片， 而产生涡流 ； 以及 其中所述涡流从该开口流出该第一壳体， 以清除堆积在该开口处的粉尘。 7. 如权利要求 6 所述的高炉， 进一步包含 ： 第二壳体， 所述第二壳体绕设于所述第一壳体， 以于所述第一壳体和所述第二壳体间 形成容置空间 ； 至少一块散热片， 所述至少一块散热片设置于该第二壳体的内侧壁上， 并延伸至所述 权 利 要 求 书 CN 102453783 A 2 2/2 页 3 容置空间 ； 以及 冷却气体供应装置， 所述冷却气体供应装置设置于所述第二壳体上， 用以提供冷。
7、却气 体至所述容置空间内， 以降低所述第一壳体、 所述第二壳体和所述至少一块散热片的温度。 8. 如权利要求 7 所述的高炉， 进一步包含隔热环， 所述隔热环绕设于所述第一壳体的 第一部分上， 而所述第二壳体绕设于所述第一壳体的第二部分上。 9. 如权利要求 1 所述的高炉， 其中所述摄像单元邻设于该开口。 10. 如权利要求 1 所述的高炉， 其中所述炉顶部设置有人孔， 该高炉炉内摄像系统邻设 于该人孔。 权 利 要 求 书 CN 102453783 A 3 1/3 页 4 摄像系统与应用该摄像系统的高炉 技术领域 0001 本发明涉及一种摄像系统与应用该摄像系统的高炉， 特别是涉及一种高炉。
8、炉内摄 像系统与应用该摄像系统的高炉。 背景技术 0002 在目前的高炉炼铁技术中， 为了监视炉内的铁矿石和焦炭的粒度、 分布状态等情 况， 通常会设置摄像系统来监视炉内的状况。 然而， 由于炉内的气体通常会夹带有铁矿粉尘 和焦碳粉尘， 摄像系统的镜头常常会被粉尘污染而无法清楚地监控炉内的状况。 0003 因此， 需要一种摄像系统， 用以自动清洁镜头前的粉尘， 避免因粉尘污染而无法清 楚监控炉内状况的情形发生。 发明内容 0004 因此， 本发明的一方面在于提供摄像系统与应用该摄像系统的高炉， 其可避免因 粉尘污染镜头而无法监控炉内状况的情形发生。 0005 根据本发明的一实施例， 所述摄像系。
9、统包含摄像单元、 壳体、 洁净气体供应装置和 导流片。摄像单元是用以拍摄高炉炉内的影像。壳体具有腔室， 其中腔室具有开口。摄像 单元被设置于腔室中， 用以透过开口来拍摄高炉炉内的影像。导流片被设置于腔室的内侧 壁上， 且位于开口附近。 洁净气体供应装置被设置于第一壳体上， 用以提供洁净气体至导流 片上， 而产生涡流。 该涡流是从第一壳体腔室的开口流出第一壳体， 以清除堆积在开口处的 粉尘。 0006 根据本发明的另一实施例， 所述高炉包含炉体、 鼓风系统和摄像系统。 炉体是用以 接收铁矿石， 以使该铁矿石于炉体内进行氧化还原反应来产生铁水， 其中炉体具有炉顶部 和炉下部， 炉顶部是用以接收铁矿。
10、石， 而炉下部是用以排出铁水。 鼓风系统是用以提供空气 至炉体中。摄像系统是用以监控炉体内的状况。所述摄像系统包含摄像单元、 壳体、 洁净气 体供应装置和导流片。摄像单元是用以拍摄高炉炉内的影像。壳体具有腔室， 其中腔室具 有开口。摄像单元被设置于腔室中， 用以透过开口来拍摄高炉炉内的影像。导流片被设置 于腔室的内侧壁上， 且位于开口附近。 洁净气体供应装置被设置于第一壳体上， 用以提供洁 净气体至导流片上， 而产生涡流。 该涡流是从第一壳体腔室的开口流出第一壳体， 以清除堆 积在开口处的粉尘。 附图说明 0007 为让本发明的上述和其它目的、 特征、 和优点能更明显易懂， 下面特举一较佳实施。
11、 例， 并配合以下附图， 作详细说明如下 ： 0008 图 1 是示出了根据本发明一实施例的高炉的结构示意图。 0009 图 2a 是示出了根据本发明一实施例的高炉炉顶部的内部结构示意图。 0010 图 2b 是示出了根据本发明一实施例的高炉炉顶部的内部结构示意图。 说 明 书 CN 102453783 A 4 2/3 页 5 0011 图 3 是示出了摄像系统的剖面结构示意图。 具体实施方式 0012 请参照图 1， 图中示出了根据本发明一实施例的高炉 100 的结构示意图。高炉 100 包含炉体 110、 鼓风系统 120 和摄像系统 130。炉体 110 是用以接收铁矿石、 焦炭等原料，。
12、 并 在内中进行氧化还原反应来将铁矿石中的铁还原出来。在炉体 110 中， 炭和矿石形成交替 分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、 熔化成铁和渣， 聚集在炉缸中， 定期从出铁口 和出渣口放出。在本实施例中， 炉体 110 包含有炉顶部 112 和炉下部 114， 其中铁矿石由炉 顶部 112 投入至炉体 110 中， 而铁水则从炉下部 114 的出铁口 116 排出。鼓风系统 120 是 用以提供氧化还原反应所需的氧气。在本实施例中， 鼓风系统 120 将外界的空气以高压方 式送入炉体 110 中， 以促进氧化还原反应。摄像系统 130 被设置于炉顶部 112， 用以观察炉 体 110 内。
13、的反应情况。 0013 请同时参照图 2a 和图 2b， 图中示出了炉顶部 112 的内部结构示意图。在本实施 例中， 炉顶部 112 设置有人孔 118， 而摄像系统 130 则设置于人孔 118 附近， 例如， 设置于人 孔 118 上方， 如图 2 所示。虽然， 就安装和维修的方便性而言， 设置于人孔 118 附近是个不 错的选择， 但摄像系统 130 所能观察的区域却非常受限。因此， 也可选择在其它视野较佳处 来设置摄像系统 130， 如图 2b 所示。 0014 请参照图3， 图中示出了摄像系统130的剖面结构示意图。 摄像系统130包含摄像 单元 131、 壳体 132、 洁净气体。
14、供应装置 133、 涡流产生装置 134、 壳体 135、 散热片 136、 冷却 气体供应装置 137 以及隔热环 138。摄像单元 131 是用以拍摄炉体内的影像， 并将该影像 传送给高炉操作人员， 以供操作人员分析炉内矿石的反应情况。壳体 132 具有腔室 132a， 用以容置摄像单元 131。腔室 132a 具有开口 132b， 摄像单元 131 可透过该开口 132b 来拍 摄炉体内的影像。洁净气体供应装置 133 被设置于壳体 132 上， 用以喷出洁净气体至壳体 132的腔室内， 以使洁净气体流过流产生装置134。 该洁净气体是以高压方式往开口132b的 方向喷出。涡流产生装置 。
15、134 被设置于腔室 132a 的内壁上， 用以引导洁净气体供应装置所 喷出的洁净气体来形成涡流， 并使该涡流冲击开口处的粉尘。 在本实施例中， 涡流产生装置 134 是由多个导流片所构成， 当洁净气体流过导流片时， 会产生气体涡流往开口 132b 流去， 如此开口 132b 上所堆积的粉尘便会受到涡流的强力冲击而剥除。另外， 涡流产生装置 134 被设置在开口 132b 附近， 如此由涡流产生装置 134 所产生的涡流可立即从开口流出， 以达 到强力的清除效果。 0015 由于粉尘的堆积速度并不快， 洁净气体供应装置 133 可根据预设的清洁周期来喷 出洁净气体， 以节省洁净气体以及电力的消。
16、耗量。例如， 将洁净气体供应装置 133 连接至高 炉程控计算机上， 如此洁净气体供应装置 133 即可根据高炉程控计算机所设定的清洁周期 来自动地喷出洁净气体， 以清除粉尘。 0016 壳体 135 是绕设于壳体 132， 以于壳体 135 和壳体 132 间形成容置空间 135a， 以容 置散热片 136。散热片 136 的一端被设置于壳体 135 的内壁上， 另一端则悬空， 如此可将壳 体 135 的热能发散至容置空间 135a 内。冷却气体供应装置 137 被设置于壳体 135 上用以 喷出冷却气体至容置空间内。 冷却气体可流过壳体135的内壁和散热片136， 因此可降低壳 体 135。
17、 的温度， 进而保护壳体 132 内的摄像单元 131 避免受到高温破坏。另外， 在壳体 135 说 明 书 CN 102453783 A 5 3/3 页 6 靠近炉内的一端可套上隔热环 138， 以加强摄像系统 130 的高温保护功能。 0017 由上述说明可知， 本实施例的摄像系统 130 可分为两个部分， 第一个部分包含壳 体 132、 洁净气体供应装置 133 以及涡流产生装置 134， 用以清除摄像系统 130 上的粉尘， 而 第二个部分包含壳体 135、 散热片 136 以及冷却气体供应装置 137， 用以降低摄像系统 130 的温度。透过这两部分， 摄像系统 130 不但可自动地。
18、清除摄像系统 130 上所堆积的粉尘， 也 可对内部的摄像单元 131 提供高温保护的机制， 来保护摄像单元 131 免于高温的干扰。 0018 值得注意的是， 在本发明的上述实施例中， 壳体 135、 散热片 136 仅是用以举例说 明， 任何其它的温度保护机构都可应用于摄像系统 130 中， 故本发明并不限于以上描述。 0019 虽然上文中已经披露了本发明的多个实施例， 但是这些实施例并非用以限定本发 明， 在本发明所属领域的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 可对本发明作出各种 改变与变型， 因此本发明的保护范围应以后附的权利要求书所界定的范围为准。 0020 附图标记列表 00。
19、21 100 ： 高炉 110 ： 炉体 0022 112 ： 炉顶部 114 ： 炉下部 0023 116 ： 出铁口 118 ： 人孔 0024 120 ： 鼓风系统 130 ： 摄像系统 0025 131 ： 摄像单元 132 ： 壳体 0026 132a ： 腔室 132b ： 开口 0027 133 ： 洁净气体供应装置 134 ： 涡流产生装置 0028 135 ： 壳体 135a ： 容置空间 0029 136 ： 散热片 137 ： 冷却气体供应装置 0030 138 ： 隔热环 说 明 书 CN 102453783 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102453783 A 7 2/3 页 8 图 2a 图 2b 说 明 书 附 图 CN 102453783 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 102453783 A 9 。