CN100455880C - 退火炉用照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在高炉环境条件下为工业电视监视设备提供光源的照明装置，尤其涉及在冷轧连续退火炉用照明装置。一种退火炉用照明装置，包括窥视窗装置和照明设备，其特征是：照明设备包括灯具固定架、投光角度调整器、冷却器、灯具罩、密封套，灯具固定架固定于窥视窗装置上，投光角度调整器安装在灯具固定架上，灯具罩装在投光角度调整器内，在投光角度调整器底部装有冷却器，灯具罩内装有灯具，冷却器内通有冷却气体，在灯具固定架与冷却器之间装有密封套，密封套将投光角度调整器套住，灯具固定架上内嵌若干灯光检查窗。本发明结构简单，维护方便，缩短了检修时间，提高了设备使用效率。

Description

退火炉用照明装置

(一)技术领域

本发明涉及在高炉环境条件下为工业电视监视设备提供光源的照明装置，尤其涉及在冷轧连续退火炉用照明装置。

(二)背景技术

冷轧连续退火工艺中，要实时、动态地掌握连续退火炉内带钢的运行状态，必须安装摄像机监控系统和为之配套的照明装置。而连续退火炉是一个高温、正压、无可见光、需用气体保护、易爆炸的密封容器，通常用外置可见光源从窥视窗口投入炉内，实现对炉内的照明，并采用外窥式低照度摄像系统，实现对炉内的监视。现有的退火炉用照明灯具装置由照明设备21、22和炉子窥视窗装置构成，炉子窥视窗装置内嵌高温窥视窗玻璃26、27，高温窥视窗玻璃由金属压圈固定，压圈由12个均布排列的螺栓同窥视孔固定而成，在窥视玻璃前通入保护气--氮气，氮气的流量由进口处的阀门调节，参见图1。该炉子窥视窗装置主要存在以下缺点：

(1)窥视窗石英玻璃光通量弱，在窥视窗玻璃的内测(面向炉内的一侧)虽有吹扫气28保护，但是气体直接吹扫玻璃26、27表面，由于负压的作用，玻璃表面容易集尘、易高温炭化导致窥视玻璃窗污染严重，直接造成通光效果不佳。所以一般时隔一至二天就需对窥视窗玻璃进行清洁或更换，最长不超过一周。由于窥视窗装置与炉子照明设备分别是独立设备装置，窥视窗玻璃和炉子照明设备之间有间隙，且暴露在空气中，环境空气中的灰尘易污染窥视窗玻璃，造成窥视窗玻璃表面积灰特别严重，进一步减弱了光通量。

(2)照明设备使用寿命短，照明设备在高炉运行环境下工作，使用寿命短。

(3)因照明光源的对炉内投光角度不合理，造成摄像机23图像反光，导致摄像机成像效果差。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种退火炉用照明装置，该照明装置采用炉子窥视窗装置和照明设备的一体化密封设计，优化了内部结构，延长了二次照明设备的检修时间，提高了照明设备的使用效率，有效保证摄像系统持续稳定运行。

本发明是这样实现的：一种退火炉用照明装置，包括窥视窗装置和照明设备，其特征是：照明设备包括灯具固定架、投光角度调整器、冷却器、灯具罩、密封套，灯具固定架固定于窥视窗装置上，投光角度调整器安装在灯具固定架上，灯具罩装在投光角度调整器内，在投光角度调整器底部装有冷却器，灯具罩内装有灯具，冷却器内通有冷却气体，在灯具固定架与冷却器之间装有密封套，密封套将投光角度调整器套住，灯具固定架上内嵌若干灯光检查窗。

所述窥视窗装置包括气锥窥视组件和窥视窗座，气锥窥视组件包括窥视窗石英玻璃、密封螺母、压圈，窥视窗石英玻璃、压圈安装在密封螺母上端并合成一体，密封螺母下端开有进气孔，在进气孔前端和侧端沿螺母径向开有小孔和斜向锥形槽，小孔和锥形槽沿密封螺母内圆周均布，密封螺母上端与窥视窗座为螺纹连接，窥视窗座与灯具固定架为螺纹连接，密封螺母的进气孔经管路与冷却器出气口相连通。

所述在投光角度调整器与灯具固定架间经螺杆和套筒连接，螺杆与套筒为螺纹连接，套筒均布在投光角度调整器外圈端面上且与之固定相连，在螺杆上套装有弹簧，弹簧二端分别顶住灯具固定架和套筒端面。

所述投光角度调整器由底座、内圈、外圈组成，外圈内套装有内圈，内圈内套装有底座，外圈与内圈以及内圈与底座间分别由一对万向节和轴相连接，一对轴和万向节位于过圆心直线的两端，且外圈与内圈，以及内圈与底座间的连接中心线相互垂直，底座内面装有灯具罩底部，底座外面装有冷却器。

本发明是采用了炉子窥视窗装置和照明设备的一体化密封设计，优化了吹扫气的内部结构；新增了照明光源对炉内投光角度的精密调整和照明光源的冷却功能，解决了原有外窥视装置存在的窥视玻璃易被污染的缺陷，易定量进行投光角度的调整，消除炉子窥视窗不合理设计造成摄像机图像的反光现象；延长照明光源的使用寿命。

本发明实现了炉子在二次停炉检修期间，即2至3个月内的窥视玻璃保持洁净，无须对窥视玻璃进行清洁与检修，解决了连续退火炉窥视玻璃易被污染、照明度低，使工业电视摄像图像质量差、画面不稳等问题。本发明结构简单，维护方便，缩短了检修时间，提高了设备使用效率。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为现有的退火炉用照明装置结构示意图；

图2为本发明退火炉用照明装置结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图。

图4为窥视窗装置结构示意图。

图中：1保护气进口，2电缆，3保护气出口，4窥视窗保护气进口，5窥视窗座，6气锥组件，7炉子，8辊子，9带钢，10冷却器，11投光角度调整器，12灯具固定架，13灯具罩，14万向节，15密封套，16螺杆，17检查窗，18轴，19弹簧，20套筒；21、22照明设备，23摄像系统，24、25光线，26、27窥视窗玻璃，28吹扫气，29炉内辊子，30炉内带钢。41窥视窗石英玻璃，42密封螺母，43压圈，44前端小孔，45斜向锥形槽，46进气孔，47投光角度调整器外圈，48内圈，49底座。

(五)具体实施方式

参见图2、图3，一种退火炉用照明装置，包括窥视窗装置和照明设备。照明设备包括灯具固定架12、投光角度调整器11、冷却器10、灯具罩13、密封套15。灯具固定架12固定于窥视窗装置上，投光角度调整器11安装在灯具固定架12上，灯具罩13装在投光角度调整器11内，在投光角度调整器11底部装有冷却器10。灯具罩13内装有灯具，灯具选用射灯形式，可把大部份光线射入炉内。灯具罩13为圆弧型投光灯罩。

参见图4、图2，窥视窗装置包括气锥窥视组件6，气锥窥视组件6包括窥视窗石英玻璃41、密封螺母42、压圈43，窥视窗石英玻璃41、压圈43安装在密封螺母42上端并合成一体，密封螺母42下端开有进气孔46，在进气孔46前端和侧端沿螺母径向开有小孔44和斜向锥形槽45，小孔44和锥形槽45沿密封螺母42内圆周均布，密封螺母42上端与窥视窗座5为螺纹连接，窥视窗座5与灯具固定架12为螺纹连接，密封螺母42的进气孔46经管路与冷却器出气口3相连通。窥视窗装置是整个照明装置的受力构件，其一端与炉子的窥视孔相连，另一端与灯具固定架12相连。炉子吹扫保护气由保护气进口4进入，通过气锥窥视组件6在窥视窗玻璃41外测(炉内)中心形成实心气锥。炉内高温热量和灰尘被气锥阻挡，防止窥视窗结灰和高温炭化。

投光角度调整器11与灯具固定架12间经螺杆16和套筒20连接，螺杆16与套筒20为螺纹连接，在螺杆16靠近灯具固定架12上开有凹槽，凹槽内装有卡环，将螺杆16限制于灯具固定架12；套筒20均布在投光角度调整器11外圈端面上且与之固定相连，如套筒20和螺杆16沿圆周为120°均布；在螺杆16上套装有弹簧19，弹簧19二端分别顶住灯具固定架12和套筒20端面。螺杆16的作用，便于安装投光角度调整器11、更换灯泡和灯具罩13，调整投光角度调整器11的距离。

参见图3，投光角度调整器11由底座49、内圈48、外圈47组成，外圈47内套装有内圈48，内圈48内套装有底座49，外圈47与内圈48以及内圈48与底座49间分别由一对万向节14和轴18相连接，一对轴18和万向节14位于过圆心直线的两端，且外圈47与内圈48，以及内圈48与底座49间的连接中心线相互垂直，这样可在一定范围内能完成上下左右任意角度的调整和锁定。底座49内面装有灯具罩13底部，底座49外面装有冷却器10。

参见图2，冷却器10内通有冷却气体，可完成内置灯具的冷却作用，以延长灯泡的使用寿命；冷却器10的输出气体进入窥视窗装置，利用窥视窗玻璃吹扫保护气带走热量。在冷却器内还完成电源电缆的进线，并作为密封套15的另一端固定，防止现场环境中的灰尘侵入。

在灯具固定架12与冷却器10之间装有密封套15，密封套15将投光角度调整器11和套筒20套住。密封套15选用耐高温、不透气的柔软材料组成，在密封套15的二端分别用抱环抱住灯具固定架12和冷却器10。

灯具固定架12上内嵌若干灯光检查窗17，由于整个照明装置采用全封闭安装，维护人员在不解体的情况下通过检查窗17了解照明灯泡的好坏，决定是否更换。

本发明最大限度增加了照明设备对退火炉内的投光量，使炉内环境照度得到很大的提高，保持炉内环境照度的稳定，满足摄像机所必须的最低照度要求，为连续退火炉图像的清晰和稳定提供照度的保证；并可延长照明光源的使用寿命。

本发明结构简单，维护方便，缩短了检修时间，提高了设备使用效率。

Claims (4)

1.一种退火炉用照明装置，包括窥视窗装置和照明设备，其特征是：照明设备包括灯具固定架、投光角度调整器、冷却器、灯具罩、密封套，灯具固定架固定于窥视窗装置上，投光角度调整器安装在灯具固定架上，灯具罩装在投光角度调整器内，在投光角度调整器底部装有冷却器，灯具罩内装有灯具，冷却器内通有冷却气体，在灯具固定架与冷却器之间装有密封套，密封套将投光角度调整器套住，灯具固定架上内嵌若干灯光检查窗。

2.根据权利要求1所述的退火炉用照明装置，其特征是：窥视窗装置包括气锥窥视组件和窥视窗座，气锥窥视组件包括窥视窗石英玻璃、密封螺母、压圈，窥视窗石英玻璃、压圈安装在密封螺母上端并合成一体，密封螺母下端开有进气孔，在进气孔前端和侧端沿螺母径向开有小孔和斜向锥形槽，小孔和锥形槽沿密封螺母内圆周均布，密封螺母上端与窥视窗座为螺纹连接，窥视窗座与灯具固定架为螺纹连接，密封螺母的进气孔经管路与冷却器出气口相连通。

3.根据权利要求1或2所述的退火炉用照明装置，其特征是：在投光角度调整器与灯具固定架间经螺杆和套筒连接，螺杆与套筒为螺纹连接，套筒均布在投光角度调整器外圈端面上且与之固定相连，在螺杆上套装有弹簧，弹簧二端分别顶住灯具固定架和套筒端面。

4.根据权利要求1或2所述的退火炉用照明装置，其特征是：投光角度调整器由底座、内圈、外圈组成，外圈内套装有内圈，内圈内套装有底座，外圈与内圈间由一对万向球轴组件相连接，万向球轴组件由万向节和轴组成，一对万向球轴组件位于过圆心直线的两端，内圈与底座间也由一对万向球轴组件相连接，一对万向球轴组件位于过圆心直线的两端，且外圈与内圈、以及内圈与底座间的连接中心线相互垂直，底座内面装有灯具罩底部，底座外面装有冷却器。

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