一种顶吹炉喷枪的图像获取装置的制作方法

本发明涉及火法冶金，特别涉及一种顶吹炉喷枪的图像获取装置。

背景技术：

1、铜火法熔池冶炼目前主要采用“侧吹熔炼+顶吹吹炼”工艺。其中吹炼工序目前采用多喷枪顶吹吹炼技术，即采用多支直立非浸没式喷枪，将富氧空气吹入炉内熔体中与白冰铜发生反应。

2、目前各冶炼厂在多喷枪顶吹吹炼炉的生产操作过程中，理想的生产状态是喷枪悬浮在铜水液面约200mm处送入富氧空气进行反应，但由于炉内送风过程反应剧烈，炉内烟尘量大，且局部为微正压状态，送风生产过程中无法了解喷枪损耗情况，常导致喷枪悬浮位置与铜水液面的高度差大于200mm。因此，为确保作业效率，需观测喷枪悬浮情况，以及时调节喷枪的悬浮高度。

3、目前喷枪悬浮高度的观测主要由生产人员在吹炼炉停止送风后，用肉眼在观察孔查看炉内各支喷枪的损耗情况，再人工指挥控制室调整喷枪高度，使喷枪调整到理想的生产反应高度。但人工观测的误差较大，高温热辐射及熔体喷溅也易影响生产人员的人身安全，且停风时间长也影响了吹炼炉的作业效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种顶吹炉喷枪的图像获取装置，旨在解决现有技术中通过人工在吹炼炉停止送风后观测并调节喷枪的悬浮位置，观测的误差较大，高温热辐射及熔体喷溅也易影响生产人员的人身安全，且停风时间长也影响了吹炼炉的作业效率的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

3、一种顶吹炉喷枪的图像获取装置，包括移动组件及防护组件，所述移动组件的顶部设置所述防护组件，所述移动组件用于使所述防护组件靠近或远离炉体，所述炉体的侧壁开设观察口，所述防护组件包括高温探头罩，所述高温探头罩的内部中空，形成容纳腔，所述容纳腔内设置环形分隔板，以将所述容纳腔自外向内分隔为冷却腔及放置腔，所述放置腔内设置摄像机，所述摄像机位于所述放置腔朝向所述炉体的一端，且所述摄像机与所述观察口位置对应，以拍摄所述炉体的内部的喷枪悬浮图像，所述高温探头罩的侧壁开设与所述冷却腔连通的进液口及排液口，所述进液口与所述排液口均通过循环管路连通冷却液存储装置，所述摄像机通过控制系统连接上位机，所述上位机用于根据所述喷枪悬浮图像判断喷枪于熔体液面上的悬浮高度。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：当需要观测所述炉体内的喷枪悬浮位置时，通过所述移动组件驱动所述防护组件靠近所述炉体，使所述高温套头罩内的所述摄像机与所述观察口的位置对应，通过所述摄像机完成所述炉体内的喷枪悬浮图像的拍摄，并通过所述上位机完成图像解析，确定喷枪的悬浮高度，以此方式替代人工观测，不仅提高了观测精度，且无需停止送风即可实时进行观测，提高了吹炼炉的作业效率；通过设置连通所述冷却液存储装置的所述冷却腔，在所述摄像机靠近所述炉体进行拍摄时，通过通入冷却液对所述摄像机进行降温，可避免所述炉体运作时，温度过高导致摄像头损坏。

5、进一步，所述控制系统包括第一阀体，所述高温探头罩上开设与所述放置腔连通的进气孔，所述进气孔通过第一进气管连通储气罐，所述储气罐用于存储压缩空气，所述第一进气管上设置所述第一阀体。

6、更进一步，所述高温探头罩上开设若干个排气孔，若干个所述排气孔环绕所述摄像机设置。

7、更进一步，所述移动组件与所述防护组件之间设置驱动组件，所述驱动组件用于使所述高温探头罩朝向所述炉体的一端穿过所述观察口，并置于所述炉体内。

8、更进一步，所述驱动组件包括设置于所述移动组件的顶部的承载台，所述承载台的顶部内凹形成滑道，所述滑道内滑动连接活塞，所述活塞的一端凸出于所述承载台外，并连接所述高温探头罩。

9、更进一步，所述承载台上开设第一喷气孔及第二喷气孔，所述第一喷气孔连通第一喷气管，所述第二喷气孔连通第二喷气管，所述第一喷气管及所述第二喷气管均置于所述承载台内，所述第一喷气管背向所述第一喷气孔的一端与所述第二喷气管背向所述第二喷气孔的一端分别位于所述滑道相对的两端，且均与所述滑道连通。

10、更进一步，所述第一喷气孔通过第二进气管连通所述储气罐，所述第二喷气孔通过第三进气管连通所述储气罐，所述控制系统还包括第二阀体及第三阀体，所述第二进气管上设置所述第二阀体，所述第三进气管上设置所述第三阀体。

11、更进一步，所述承载台上设置支撑板，所述支撑板位于所述炉体与所述活塞之间，所述支撑板背向所述承载台的一面内凹形成承载槽，所述高温探头罩背向所述活塞的一端活动连接于所述承载槽内。

12、更进一步，所述摄像机上设置温度传感器，所述温度传感器电性连接所述控制系统。

13、更进一步，所述移动组件包括车体及设置于所述车体底部的若干个移动轮。

技术特征：

1.一种顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，包括移动组件及防护组件，所述移动组件的顶部设置所述防护组件，所述移动组件用于使所述防护组件靠近或远离炉体，所述炉体的侧壁开设观察口，所述防护组件包括高温探头罩，所述高温探头罩的内部中空，形成容纳腔，所述容纳腔内设置环形分隔板，以将所述容纳腔自外向内分隔为冷却腔及放置腔，所述放置腔内设置摄像机，所述摄像机位于所述放置腔朝向所述炉体的一端，且所述摄像机与所述观察口位置对应，以拍摄所述炉体的内部的喷枪悬浮图像，所述高温探头罩的侧壁开设与所述冷却腔连通的进液口及排液口，所述进液口与所述排液口均通过循环管路连通冷却液存储装置，所述摄像机通过控制系统连接上位机，所述上位机用于根据所述喷枪悬浮图像判断喷枪于熔体液面上的悬浮高度。

2.根据权利要求1所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述控制系统包括第一阀体，所述高温探头罩上开设与所述放置腔连通的进气孔，所述进气孔通过第一进气管连通储气罐，所述储气罐用于存储压缩空气，所述第一进气管上设置所述第一阀体。

3.根据权利要求2所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述高温探头罩上开设若干个排气孔，若干个所述排气孔环绕所述摄像机设置。

4.根据权利要求2所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述移动组件与所述防护组件之间设置驱动组件，所述驱动组件用于使所述高温探头罩朝向所述炉体的一端穿过所述观察口，并置于所述炉体内。

5.根据权利要求4所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述驱动组件包括设置于所述移动组件的顶部的承载台，所述承载台的顶部内凹形成滑道，所述滑道内滑动连接活塞，所述活塞的一端凸出于所述承载台外，并连接所述高温探头罩。

6.根据权利要求5所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述承载台上开设第一喷气孔及第二喷气孔，所述第一喷气孔连通第一喷气管，所述第二喷气孔连通第二喷气管，所述第一喷气管及所述第二喷气管均置于所述承载台内，所述第一喷气管背向所述第一喷气孔的一端与所述第二喷气管背向所述第二喷气孔的一端分别位于所述滑道相对的两端，且均与所述滑道连通。

7.根据权利要求6所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述第一喷气孔通过第二进气管连通所述储气罐，所述第二喷气孔通过第三进气管连通所述储气罐，所述控制系统还包括第二阀体及第三阀体，所述第二进气管上设置所述第二阀体，所述第三进气管上设置所述第三阀体。

8.根据权利要求5所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述承载台上设置支撑板，所述支撑板位于所述炉体与所述活塞之间，所述支撑板背向所述承载台的一面内凹形成承载槽，所述高温探头罩背向所述活塞的一端活动连接于所述承载槽内。

9.根据权利要求1所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述摄像机上设置温度传感器，所述温度传感器电性连接所述控制系统。

10.根据权利要求1所述的顶吹炉喷枪的图像获取装置，其特征在于，所述移动组件包括车体及设置于所述车体底部的若干个移动轮。

技术总结
本发明提供一种顶吹炉喷枪的图像获取装置，包括移动组件及防护组件，移动组件用于使防护组件靠近或远离炉体，炉体的侧壁开设观察口，防护组件包括高温探头罩，高温探头罩的内部中空，形成容纳腔，容纳腔内设置环形分隔板，以将容纳腔分隔为冷却腔及放置腔，放置腔内设置摄像机，且摄像机与观察口位置对应，以拍摄炉体的内部的喷枪悬浮图像，高温探头罩的侧壁开设与冷却腔连通的进液口及排液口，进液口与排液口均通过循环管路连通冷却液存储装置，摄像机通过控制系统连接上位机。通过摄像机获取炉内图像，并通过上位机完成图像解析，确定喷枪的悬浮高度，相较于人工观测，提高了观测精度，且无需停风即可进行观测，提高了吹炼炉的作业效率。

技术研发人员：林成东,汤路军,周天驰,董文正,胡国军,马存迎,文辉煌,王天昊,余坚,邵振华,童江,翟俊杰,胡军,罗侃
受保护的技术使用者：中国瑞林工程技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5