CN109028993B - 一种用于观察高温炉内部的视镜 - Google Patents

Abstract

一种用于观察高温炉内部的视镜，其主要包括视镜组件以及与视镜组件相连的镜筒；镜筒由导热率递减的彼此套接的至少两级光线引导部构成，其中第一级光线引导部在其朝向高温炉内敞口的开口的上边缘低于与其它光线引导部直接连接的视镜组件的观察窗口的下边缘，第一级光线引导部为扩视锥管，第二级光线引导部为管件，扩视锥管为中空锥形结构，扩视锥管的锥口方向倾斜向下指向炉膛内部；视镜组件连接于管件的上端部，管件与炉窑壳体接触的部位以焊接方式连接；相对于未做扩视锥管的视镜而言，本发明提供的窥视镜可清晰而安全地观察到高温炉窑内物料的工作状况，有利于正确的工艺操作。

Description

一种用于观察高温炉内部的视镜

本发明是申请号为201610203464.1，申请日为2016年04月01日，申请类型为发明，申请名称为窥视镜的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种宽视野高温视镜装置，尤其涉及一种用于观察高温炉内部的视镜。

背景技术

目前，在各种高温炉窑装置中，由于设备内的高温环境及物料的物质特性，人们要了解物料的工艺状态，大多采取的是在冷态环境下模拟原定的操作条件，在打开的人孔/手孔/观火孔处进行观察，并以观察结果来预定、修改工艺操作条件。也有某些炉窑为观察高温炉窑在工作状态下的炉内情况而冒险反复打开观火孔进行操作过程观察，由此而带来许多安全和环保方面的问题。正是由于高温设备苛刻的条件，难以正确判断设施在高温下是否烧损、物料在高温下是否如预期流动、是否堵塞、融化等现象，更重要的是人们要关注其是否会带来过高的能耗、污染环境等问题。

窥视镜是一种可用于直接观察物料工作状态的装置，主要用于石油、化工及其它工业设备中。为了能够清晰的观察到设备内部物料的工作状态，所选用的视镜片一般为石英玻璃或者其它具有一定透光性的材料，然而这些材料在受压不均匀时容易碎裂；如此，当设备的内部压力大于外部压力时，可能导致设备内部物料通过碎裂的窥视镜喷射到设备外部，而当外部压力大于设备内部压力时，则设备外部空气等可能进入到设备内部，均可使正常生产被迫停止，甚至严重时会造成泄漏污染或者爆炸等重大安全事故。

另外，目前的标准玻璃视镜，其规定的使用温度大多只能在≤300℃的设备上使用。这就使人们对希望通过视镜观察、了解高温工业炉窑内部情况受到很大限制。也即是，目前的高温窥视镜装置缺乏隔离炉窑高温的有效措施。热传递分为三种方式包括：热传导、热对流和热辐射。热传导，指在物质在无相对位移的情况下，物体内部具有不同温度、或者不同温度的物体直接接触时所发生的热能传递现象。对流传热，又称热对流，是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。热辐射，是一种物体用电磁辐射的形式把热能向外散发的传热方式。它不依赖任何外界条件而进行，是在真空中最为有效的传热方式。

中国专利(公布号为CN102565988A)公布了一种窥视镜。该专利的窥视镜包括视镜座、视镜片及压盖，视镜座固定安装于其使用设备上，且视镜座开设有一收容腔，收容腔的前端具有开口，视镜片安装于收容腔的后端，压盖固定安装于视镜座的前端，且覆盖于开口上，并与收容腔的后端面配合以使收容腔为一封闭的空间，其中，窥视镜还包括一韧性压环，韧性压环固定安装于收容腔内，且韧性压环的两端面分别抵接于压盖与视镜片上。该专利提供的窥视镜可使视镜片受力均匀，视镜片不会因受力不均匀而破碎，提高了窥视镜使用的安全性及使用寿命，但是，该专利的窥视镜水平地安装于使用设备上，加之该窥视镜缺乏扩视锥管的结构设计，使得从视镜片处观察到设备内的视野范围有限。同时，该专利的窥视镜装置缺乏有效的降低热传递效率的技术特征，未针对热传递过程中的热传导、热对流和热辐射作出有效的隔热措施。

中国专利(公开号为CN1384662A)公开了一种插入式炉窑摄像仪。该专利的摄象仪主要由摄象仪本体、录象机23、监视器24、数字温度表25、计算机26和彩色监视器27构成；摄象仪本体由摄象枪16、管式冷却器9、密封装置15、窥视孔21、吹扫环22、测温元件20、摄象机19构成。摄象机19装在摄象枪16的前端，通过安装在炉壳法兰短管4上的管式冷却器9插入炉内，保证摄象机在50℃以下工作，管式冷却器9的直径范围为60～200mm，长度范围为200～3000mm；采用窥视孔21内风和窥视孔外吹扫风双重气体防护的方式使插入炉壳内部的摄象机在高炉内高温、高压、高粉尘、高湿度的恶劣条件下长期连续工作。该专利是通过安装于摄像枪16前端的摄像机19实现高温炉内物料观察的，并且摄像机19设置于炉内，只能保证其在50℃以下工作。该专利没有公开本发明的“玻璃视镜片设置于炉外以及炉膛内的温度为1350℃及以下”的技术特征，即本发明与该专利为实现炉内物料的检测所采用的技术手段完全不同，并且该专利的摄像机并不适用于本发明的炉膛内温度为1350℃及以下的高温炉。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种用于观察高温炉尤其是流化床内部的窥视镜，其主要包括视镜组件以及与所述视镜组件相连的镜筒，所述镜筒由导热率递减的彼此套接的至少两级光线引导部构成，其中第一级光线引导部在其朝向所述高温炉内敞口的开口的上边缘低于与其它光线引导部直接连接的所述视镜组件的观察窗口的下边缘，其中所述视镜组件还包括至少一个通过铰链机构从外界环境向内引入低温气流以形成气体隔离层的降温机构。

根据一个优选的实施方式，所述第一级光线引导部为扩视锥管，第二级光线引导部为管件，所述扩视锥管为中空锥形结构，所述扩视锥管的锥口方向倾斜向下指向炉膛内部，所述高温炉内敞口为所述扩视锥管的下端部锥口在耐火材料层的内壁上形成的平齐或内圆切开口，并且所述扩视锥管与管件的轴心线与高温炉膛轴心线处于同一平面，从而使得所述扩视锥管的下端部锥口与所述耐火材料层的内壁平齐或内圆切产生的高温炉内敞口为沿炉膛径向方向凹陷的椭圆形开口。

根据一个优选的实施方式，所述扩视锥管上端部以同轴套结于所述管件的下端部之外的连接方式连接并倾斜置于炉窑的耐火材料层中，所述扩视锥管上端口位于所述耐火材料层中心位置处，即扩视锥管和管件)套接接口位于所述耐火材料层中心位置处，且所述高温炉内敞口的上边缘低于所述视镜组件的观察窗口的下边缘。

根据一个优选的实施方式，所述降温机构包括为引入低温气流过程，在所述炉膛内为负压的条件下，旋转压紧旋盖与第二法兰、第一法兰在前述两法兰靠近压紧旋盖端存在的楔形缝隙使得外界空气能够从所述第二法兰与所述第一法兰之间的楔形缝隙进入法兰内腔而形成气体隔离层。

根据一个优选的实施方式，所述窥视镜的扩视锥管的外壁沿经、纬方向设置有与所述扩视锥管使用相同材料的筋条，至少包括第一经向筋条和第二经向筋条、第一纬向筋条和第二纬向筋条，且沿所述扩视锥管外壁经、纬方向设置的筋条在所述扩视锥管的径向方向上向外凸出。

根据一个优选的实施方式，所述扩视锥管以及所述第一经向筋条、第二经向筋条、第一纬向筋条和第二纬向筋条由耐高温刚玉材料制成，所述第一经向筋条、第二经向筋条、第一纬向筋条和第二纬向筋条为圆柱形筋条，并沿经、纬方向焊接于所述扩视锥管外壁之上。

根据一个优选的实施方式，所述视镜组件至少包括用于与所述管件的上端部焊接的视镜短节、用于观察所述炉膛内物料工艺状况的玻璃视镜片以及用于起压紧固定作用的压紧板和压紧旋盖。

根据一个优选的实施方式，所述视镜组件还包括用于起连接和/或紧固作用的第一法兰、铰链、第二法兰、第三法兰、内六角螺栓以及压紧铰链；

以及用于密封所述玻璃视镜片的第一垫片以及用于密封所述第一法兰和所述第二法兰之间缝隙的第二垫片；

由石英玻璃片形成的所述玻璃视镜片的直径为100～150mm、厚度为10～15mm。

根据一个优选的实施方式，所述扩视锥管和所述管件向下倾斜的角度为15～60°；所述扩视锥管形成的圆锥角为15～60°。

根据一个优选的实施方式，所述视镜组件连接于所述管件的上端部，所述管件与炉窑壳体接触的部位以焊接方式连接，所述炉膛内的温度为1350℃及以下。

本发明具有以下优点：

本发明提出的这种窥视镜装置，其有益技术效果为：

1、相对于未做扩视锥管的视镜而言，本发明的窥视镜从玻璃视镜处观察高温工作状态下炉窑内部物料状况的视野更加大而宽泛；

2、由于不同材质热传导效率不同，本发明窥视镜镜筒不同材质的扩视锥管和管件导致了所述窥视镜镜筒具有较低的热导率，从而降低炉膛内热量向窥视镜传递的热传导率，到达了更好的保护视镜组件的目的。

3、在炉窑炉膛为微负压条件下，由于旋转压紧旋盖使得第二法兰与第一法兰在所述两法兰靠近压紧旋盖端产生楔形缝隙，在炉膛的微负压环境，从而使得外界少量空气会从所述第二法兰与所述第一法兰之间的楔形缝隙进入法兰内腔，所述空气进入法兰内腔的过程中将形成温度较低的微流气体隔离层，进而实现降低所述窥视镜温度的作用。

4、通过本实施例提供的窥视镜，可清晰而安全地观察到高温炉窑内物料的工作状况，有利于正确的工艺操作，对优化工艺条件、节能降耗、防止环境污染起到重要作用。

附图说明

图1是本发明的窥视镜装置的结构示意图；

图2是本发明的窥视镜装置中视镜法兰座的结构示意图；和

图3是本发明的窥视镜装置中耐高温刚玉扩视锥管结构示意图。

附图标记列表

101：炉窑壳体 102：扩视锥管 103：视镜组件

104：管件 105：耐火材料层 106：高温炉内敞口

107：炉膛 108：炉膛轴心线 β：圆锥角

α：向下倾斜的角度 201：视镜短节 202：第一法兰

203：铰链 204：第二法兰 205：第三法兰

206：内六角螺栓 207：玻璃视镜片 208：压板

209：压紧旋盖 210：压紧铰链 211：第一垫片

212：第二垫片 301：第一经向筋条 302：第二经向筋条

303：第一纬向筋条 304：第二纬向筋条

具体实施方式

下面结合附图和实施例进行详细说明。

本发明提供了一种宽视野耐高温的窥视镜装置。通过该装置上的透明玻璃片可以从设备外面清晰的观察到高温炉窑内物料所处状态，从而能正确的指导工艺操作，不发生因误判而对环境、安全方面产生不利影响。

图1示出了本发明的窥视镜装置结构示意图，其至少包括扩视锥管102，视镜组件103，管件104。所述扩视锥管102以向下斜插方式设置于高温炉窑的窑壁之上。所述管件104与所述扩视锥管102的内套配合尺寸根据金属材料和非金属材料各自不同的线胀系数计算来确定，以减小不必要的间隙。所述扩视锥管102设置于耐火材料层105内。所述扩视锥管102以沿锥管外壁经、纬向布置的筋条与所述炉窑耐火浇筑料实现紧密地契合联接，且所述扩视锥管102与设备轴线成一个合适于观察的角度。所述管件104的上部在适当位置与所述炉窑壳体101焊接，其上端则再与视镜组件103焊接。

扩视锥管102和管件104为中空结构。扩视锥管102的下端与耐火材料层105的内壁平齐或内圆切以使窥视镜与炉膛107连通。本发明的窥视镜与高温炉膛107直接相通，可以在炉窑密闭的情况下从炉窑外部直观、安全地观察炉窑内的工艺过程，避免了现有技术中为观察炉窑内工艺情况需要反复打开观火孔，引起粉尘、扬尘而造成环境污染的问题；也可以避免现有技术中仅凭想象炉窑内的工艺状况而进行的盲目操作带来的安全、环保等问题。另一方面，在炉窑密闭的情况下，通过本发明的窥视镜直观、安全地观察炉窑内的工艺过程，避免了现有技术中因反复打开观火孔而使炉外气体进入炉窑，使得炉窑内的能耗增加、不利于优化工艺流程的问题。

根据一个优选实施方式，扩视锥管102上端外套结于管件104下端口。所述扩视锥管102与管件104保持同轴并同斜度的结构。扩视锥管102和管件104向下倾斜的角度α为15～60°。该倾斜角度α是指窥视镜的中轴线与炉窑壳体101形成的夹角。与水平方向放置的窥视镜相比，本发明的窥视镜以向下倾斜的方式设置以便于对准观察对象，扩大观察范围。优选地，扩视锥管102和管件104向下倾斜的角度为15°、30°或45°。更优选地，扩视锥管102和管件104向下倾斜的角度为45°。当所述倾斜角度α为45时，能够最大限度的保证所述炉膛107内热辐射过程产生的电磁波与所述扩视锥管102和所述管件104同轴，也就是最大限度的减少所述扩视锥管102及所述管件104与热辐射电磁波的接触面积，从而实现降低所述窥视镜温度的目的。

所述窥视镜镜筒包括所述扩视锥管102和所述管件104，且所述扩视锥管102和所述管件104为不同的组成材质。即是所述镜筒由不同材质的扩视锥管102和管件104构成。由于不同材质热传导效率不同，本发明窥视镜镜筒不同材质的扩视锥管102和管件104导致了所述窥视镜镜筒具有较低的热导率，从而降低炉膛107内热量向窥视镜传递的热传导率，到达了更好的保护视镜组件103的目的。

扩视锥管102和管件104以套接方式形成同轴并同斜度的结构时，扩视锥管102和管件104的尺寸需要根据二者所用金属材料和非金属材料各自不同的膨胀系数来确定，以减小不必要的间隙。

根据一个优选实施方式，扩视锥管102形成为圆锥角β为15～60°的结构以扩展窥视镜的观察范围。优选地，扩视锥管102形成的圆锥角为15°、30°或45°。扩视锥管102以适当的圆锥角实现了视野扩展的功能。

根据一个优选实施方式，扩视锥管102是由耐高温刚玉材料制成的。优选地，耐高温刚玉材料为耐高温铬刚玉材料。扩视锥管102的外壁沿经、纬方向设置有多根筋条。筋条使用与扩视锥管102相同的材料。通过在扩视锥管102的外壁沿经、纬方向布置尺寸适当的筋条，不仅可以加强扩视锥管102的刚度和强度，而且还可以使扩视锥管102与炉窑的耐火材料层105实现紧密地契合连接。本发明提供的窥视镜鉴于耐高温刚玉扩视锥管102的隔热性以及所述扩视锥管102与管件104之间的热导率较低的特性，管件104在炉窑外部的部分不会出现烫伤工作人员的温度。

如图2所示，视镜组件103至少包括用于与管件104的上端部焊接的视镜短节201、用于观察炉膛107内工艺介质状况的玻璃视镜片207以及用于起压紧固定作用的压紧板208和压紧旋盖209。其中，管件104、视镜短节201、压紧板208和压紧旋盖209是由耐高温钢材制成的。例如：2520不锈钢。2520不锈钢由于具有较高的铬和镍，使得其拥有高温蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。2520不锈钢适合于1000℃及以下的耐热部件。玻璃视镜片207是由耐高温的石英玻璃预制而成。石英玻璃具有极低的热膨胀系数和高的耐温性。石英玻璃可承受的温度高达1450℃。

如图2所示，视镜组件103还包括第一法兰202、铰链203、第二法兰204、第三法兰205、内六角螺栓206以及压紧铰链210。第一法兰202、铰链203、第二法兰204、第三法兰205、内六角螺栓206以及压紧铰链210用于起连接和/或紧固作用。第一法兰202、第二法兰204、第三法兰205和内六角螺栓206也是由耐高温钢材制成的。例如：2520不锈钢或316L不锈钢。本发明提供的窥视镜，鉴于快开法兰的快速性，在微负压或常压的工艺条件下，可以绕铰链轴旋转翻开法兰对炉窑内进行某些操作。

视镜组件103还包括第一垫片211和第二垫片212。第一垫片211用于密封玻璃视镜片207。第二垫片212用于密封第一法兰202和第二法兰204之间的缝隙。第一垫片211和第二垫片212是由柔性材料制成的。例如：柔性石墨。相较于石棉、纤维素及其复合材料等传统密封材料，由柔性石墨制成的第一垫片211和第二垫片212具有宽泛的使用温度，并且热膨胀系数小。由柔性石墨制成的第一垫片211和第二垫片212在高温下不软化、不蠕动。

根据一个优选实施方式，由石英玻璃片形成的玻璃视镜片207的直径为100～150mm、厚度为10～15mm。优选地，玻璃视镜片207的直径为120mm、厚度为12mm。本发明窥视镜所用的玻璃视镜片207可在需要时进行更换。更换时只需拆下紧固的第三法兰205上的内六角螺栓206并取下第三法兰205，然后将需要替换的玻璃视镜片207取下。安装替换后的玻璃视镜片207时，需要检查第二法兰204、第三法兰205的密封面是否完好以及第一垫片211和第二垫片212是否完好、平整。

根据一个优选实施方式，窥视镜能够用于炉膛107内温度为1350℃及以下的炉窑。窥视镜也可以用于炉膛107内压力为微负压或常压的炉窑。本发明的窥视镜能够在炉窑的操作温度低于1350℃、压力为微负压或常压的工艺条件下清晰、安全、环保地观察炉内工艺状况，可正确判断设备在高温下是否烧损、物料在高温下是否如预期流动、是否发生堵塞、融化等现象。

根据一个优选实施方式，在炉窑炉膛107为微负压条件下，由于旋转压紧旋盖209使得所述第二法兰204与所述第一法兰202在所述两法兰靠近压紧旋盖209端产生楔形缝隙。由于炉膛107的微负压环境，从而使得外界少量空气会从所述第二法兰204与所述第一法兰202之间的楔形缝隙进入法兰内腔，所述空气进入法兰内腔的过程中将形成温度较低的微流气体隔离层，从而实现降低所述窥视镜温度的作用。也即是，铰链机构所存在的楔形缝隙可以导入外界少量的空气以形成温度较低的气体隔离层，对避免窥视镜的玻璃视镜片207的损坏起到相当的作用。

如图3所示，所述扩视锥管102的外壁沿经、纬方向设置有多根筋条。且沿所述扩视锥管外壁经、纬方向设置的筋条在所述扩视锥管的径向方向上向外凸出。所述扩视锥管102至少包括第一经向筋条301、第二经向筋条302、第一纬向筋条303和第二纬向筋条304。且前述筋条使用与扩视锥管102相同的材料。

根据一个优选的实施方式，所述扩视锥管102以及所述第一经向筋条301、第二经向筋条302、第一纬向筋条303和第二纬向筋条304由耐高温刚玉材料制成，所述第一经向筋条301、第二经向筋条302、第一纬向筋条303和第二纬向筋条304为圆柱形筋条，并沿经、纬方向焊接于所述扩视锥管外壁之上。

通过在扩视锥管102的外壁沿经、纬方向布置尺寸适当的筋条，不仅可以加强扩视锥管102的刚度和强度，而且还可以使扩视锥管102与炉窑的耐火材料层105实现紧密地契合连接。

实施例1

本实施例以本发明提供的窥视镜观察高温流化床反应室内物料状态为例。本发明的窥视镜位于所述高温流化床反应室侧壁上。流化反应器至少具有燃烧室和反应室。燃烧室和反应室通过喷射拱分隔开。喷射拱设置在燃烧室的顶部。燃烧室内经燃烧产生的高温气体可以通过设置在喷射拱上的喷流通道喷射入反应室。喷射入反应室的高温气体可以用以将反应室的固体颗粒物料托起并进行高温加热反应。

所述流化床反应器通过在燃烧室的顶部设置喷射拱，通过喷射拱的喷流通道将燃烧室内燃烧产生的高温气体喷射入反应室，喷入的高温气体温度可高达1350℃左右，足以使反应室的矿石颗粒呈流化状态。流化状态的矿石颗粒更易于反应的进行。另外，与平面状的气体分布器相比，通过拱形的喷射拱的高温气体流速较大，足以托起反应室中的矿石颗粒，确保矿石颗粒在反应室发生反应。本发明的窥视镜位于所述高温流化床反应室侧壁上，可用于观察所述流化床反应室内的物料状态，同时所述流化床反应器可基于通过窥视镜观察到的物料状态信息调整所述燃烧室内燃烧条件以及反应室内物料进料速度，以保证所述物料充分熔融并处于被托起状态。所述物料状态信息包括物料是否成为熔融状态以及所述物料是否处于被托起状态。

所述高温流化床反应器至少还包括炉窑壳体101、耐火材料层105和炉膛107。其中，炉膛107内的工艺温度为1350℃，压力为微负压状态，即是－500Pa～0Pa。耐火材料层105是由耐火成型料和耐火浇注料组合而成的。耐火材料层105内衬于炉窑壳体101。耐火材料层105的厚度为500～700mm。耐火材料层105也可称作为保温层。在炉膛107内温度为1350℃左右时，通过耐火材料层105，使得炉窑壳体101外的温度降低为50℃左右。

所述窥视镜至少包括扩视锥管102、视镜组件103和管件104。视镜组件103焊接于管件104的上端部。扩视锥管102的上端部与管件104的下端部以内套方式连接。扩视锥管102和管件104以向下斜插方式设置于炉窑的耐火材料层105内。扩视锥管102锥口方向倾斜向下。

所述镜筒包括由不同材料构成的扩视锥管102和管件104，且构成所述扩视锥管102的材料热导率λ1大于构成所述管件104的材料热导率λ2，所述扩视锥管102上端部以同轴套结于所述管件104的下端部之外的连接方式连接并倾斜置于炉窑的耐火材料层105中，基于镜筒由不同材料的所述扩视锥管102和所述管件104套结的结构特点和不同材料件的导热特点，在炉膛107内热量向所述视镜组件103进行的热传递过程中所述镜筒实现了降低热传导效率的作用。

所述扩视锥管102为中空锥形结构，所述扩视锥管102的锥口方向倾斜向下指向炉膛107内部，所述高温炉内敞口106为所述扩视锥管102的下端部锥口在耐火材料层105的内壁上形成的平齐或内圆切开口，并且所述扩视锥管102与管件104的轴心线与高温炉膛轴心线108处于同一平面，从而使得所述扩视锥管102的下端部锥口与所述耐火材料层105的内壁平齐或内圆切产生的高温炉内敞口106为沿炉膛107径向方向凹陷的椭圆形开口。且所述椭圆的两焦点处于水平方向，也即是椭圆的长半轴处于水平方向，从而实现了窥视镜在水平方向上有更为广阔的视野的目的。

基于所述炉窑的炉膛107温度分布为由炉窑底层向上温度逐渐升高的特点，所述椭圆形镜口的椭圆长半轴处于水平方向减少了所述扩视锥管102受炉膛107内高温度区域的热辐射面积，有助于避免炉膛107上端高热量区域对窥视镜的辐射传热，从而在实现了窥视镜宽视野的观察效果的条件下同时避免了窥视镜过分受热的问题。

所述扩视锥管102上端部以同轴套结于所述管件104的下端部之外的连接方式连接并倾斜置于炉窑的耐火材料层105中，所述扩视锥管102上端口位于所述耐火材料层105中心位置处，即扩视锥管102和管件104套接接口位于所述耐火材料层105中心位置处，且所述高温炉内敞口106的上边缘低于所述视镜组件103的观察窗口的下边缘。

所述降温机构包括为引入低温气流过程，在所述炉膛107内为负压的条件下，由于旋转压紧旋盖209使得第二法兰204与第一法兰202在前述两法兰靠近压紧旋盖209端产生楔形缝隙，使得外界少量空气从所述第二法兰204与所述第一法兰202之间的楔形缝隙进入法兰内腔，空气进入法兰内腔的过程中将形成温度较低的微流气体隔离层，从而实现降低所述窥视镜温度的作用。也即是，铰链机构所存在的楔形缝隙可以导入外界少量的空气以形成温度较低的微流气体隔离层，对避免窥视镜的玻璃视镜片207的损坏起到相当的作用。

管件104与炉窑壳体101接触的部位以焊接方式连接以使管件内104固定于炉窑壳体101上。扩视锥管102投影在水平方向上的长度为耐火材料层105厚度的一半。管件104在炉窑壳体101外部的长度为150～220mm，管件104在耐火材料层105内的长度投影在水平方向上的长度也为耐火材料层105厚度的一半。扩视锥管102与管件104向下倾斜的角度α为45°。当所述倾斜角度α为45°时，能够最大限度的保证所述炉膛107内热辐射过程产生的电磁波与所述扩视锥管102和所述管件104同轴，也就是最大限度的减少所述扩视锥管102及所述管件104与热辐射电磁波的接触面积，从而实现降低所述窥视镜温度的目的。

扩视锥管102的圆锥角β为20°。管件104的内径小于扩视锥管102上端部的内径。具体地，管件104的内径为100mm，与管件104下端部内套的扩视锥管102的内径为110mm。

本实施例的窥视镜能够用于炉膛107内温度为1350℃及以下并且炉膛107内为微负压或常压的高温炉窑中，通过本实施例提供的窥视镜，可清晰而安全地观察到高温炉窑内物料的工作状况。另一方面，本实施例的窥视镜通过以适当角度将管件和扩视锥管插入高温炉窑的耐火材料层内，可实现宽视野地观察高温炉窑内物料工作过程，有利于正确的工艺操作，对优化工艺条件、节能降耗、防止环境污染起到重要作用。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于观察高温炉内部的视镜，其主要包括视镜组件(103)以及与所述视镜组件(103)相连的镜筒，其特征在于，

所述镜筒由导热率递减的彼此套接的至少两级光线引导部构成，其中第一级光线引导部在其朝向高温炉内敞口(106)的开口的上边缘低于与其它光线引导部直接连接的所述视镜组件(103)的观察窗口的下边缘，所述第一级光线引导部为扩视锥管(102)，第二级光线引导部为管件(104)，所述扩视锥管(102)为中空锥形结构，所述扩视锥管(102)的锥口方向倾斜向下指向炉膛(107)内部，

其中，所述视镜组件(103)连接于管件(104)的上端部，所述管件(104)与炉窑壳体(101)接触的部位以焊接方式连接，

所述视镜组件(103)还包括至少一个通过铰链机构从外界环境向内引入低温气流以形成气体隔离层的降温机构，

所述视镜组件(103)至少包括用于与管件(104)的上端部焊接的视镜短节(201)、用于观察炉膛(107)内工艺介质状况的玻璃视镜片(207)以及用于起压紧固定作用的压紧板(208)和压紧旋盖(209)，所述视镜组件(103)还包括用于起连接和/或紧固作用的第一法兰(202)、铰链(203)、第二法兰(204)、第三法兰(205)、内六角螺栓(206)以及压紧铰链(210)，

所述降温机构包括引入低温气流过程，在所述炉膛(107)内为负压的条件下，由于旋转压紧旋盖(209)使得第二法兰(204)与第一法兰(202)在前述两法兰靠近压紧旋盖(209)端产生楔形缝隙，使得外界少量空气从所述第二法兰(204)与所述第一法兰(202)之间的楔形缝隙进入法兰内腔，空气进入法兰内腔的过程中将形成温度较低的微流气体隔离层。

2.如权利要求1所述的视镜，其特征在于，所述视镜组件(103)还包括用于密封所述玻璃视镜片(207)的第一垫片(211)以及用于密封所述第一法兰(202)和所述第二法兰(204)之间缝隙的第二垫片(212)。

3.如权利要求2所述的视镜，其特征在于，由石英玻璃片形成的所述玻璃视镜片(207)的直径为100mm～150mm、厚度为10mm～15mm。

4.如权利要求1所述的视镜，其特征在于，扩视锥管(102)和管件(104)为中空结构，其中，扩视锥管(102)的下端与耐火材料层(105)的内壁平齐或内圆切以使窥视镜与炉膛(107)连通。

5.如权利要求1所述的视镜，其特征在于，所述高温炉内敞口(106)为所述扩视锥管(102)的下端部锥口在耐火材料层(105)的内壁上形成的平齐或内圆切开口。

6.如权利要求5所述的视镜，其特征在于，所述扩视锥管(102)与管件(104)的轴心线与高温炉膛轴心线(108)处于同一平面，从而使得所述扩视锥管(102)的下端部锥口与所述耐火材料层(105)的内壁平齐或内圆切产生的高温炉内敞口(106)为沿炉膛(107)径向方向凹陷的椭圆形开口。

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