加热炉高温系统
某钢区加热炉高温工业电视系统
一、项目介绍
某钢区热板的中板生产线出钢过去一直采用滑道式出钢，不仅在中板出钢时极易造成钢坯下表面划伤，导致钢板表面产生翘皮、结疤等现象，加之板坯在下滑过程中对辊道的撞击，影响了辊道的使用寿命，成为制约中板产能释放和表面质量的瓶颈。某钢区在中板生产线一号加热炉改造项目中，采用了由北京科技大学研制的高位出钢装置。该出钢机使用液压升降、大小车机械传动，取坯工作行程为３３００毫米，出钢速度为４５秒／块，具有自动出钢、耐高温的性能和设备效率高、投资少等优点。
作为高位出钢机的钢锭位置一直是个技术难题。原先设计的激光定位系统一直运行不起来，为了能尽快地投入生产，我公司结合其它加热炉安装的情况，顺利地解决了这个技术难题。
二、系统设计构想
因加热炉不同于一般的环境，在设计中因注意以下情况
2.1高温环境 选取的安装位置的温度在1200℃左右，而摄像机正常工作环境温度在55℃以下。这就要安装特殊的防护罩，通过氮气降温，使摄像机的工作环境温度在55度以下.
2.2自我保护性 因加热炉炉内温度较高，如果遇到停气等意外情况下，设备能及时进行自我保护，防止损坏。
2.3炉壁的厚度 中板的炉壁厚度达1M以上，这对镜头和行进装置提出要求。
2.4周边温度 周边温度因热辐射等原因，造成环境温度达50度以上，对系统等稳定性提高了很高的要求。
三、系统介绍
KT-LB-II型内窥式炉膛火焰电视设备是运用于高温环境的特种闭路电视设备。它可广泛应用于冶金、电力、建材、轻工、化工机械等行业的加热炉、蒸汽锅炉、玻璃熔融槽、烧结炉等工业高温炉上,尤其在不宜采用水冷却的情况下(北方，水资源缺乏且冬天水管易爆裂的地区)使用更为广泛。
设备可将摄像镜头直接伸入炉内观察炉内工件运行,物料和火焰形状等状况,既保证生产安全,提高产品质量,又改善工作环境,降低劳动强度,还便于实现集中调度及生产过程的自动化。
为了减少炉窑对设备的辐射热，采用1mm针孔镜头，大大降低了辐射面积。
对镜头的保护采用双层防护罩，由两路气体对镜头进行冷却。并将冷却气从防护罩前端吹出，可以压住窑炉 内火焰，挡住灰尘。
压缩空气经过本设备的涡旋致冷管后，温度大大降低，达到良好的冷却效果。
安装基板采用循环水冷却，保护设备长期正常使用
四、系统特点
纯风冷
自动退出保护装置
两级自动过滤方式
现场中控两地操作
自锁链式传动机构
温控数码显示
超动态范围摄像机
PLC可编程控制
蓝宝石耐高温超长镜头
退出故障指示
五、系统介绍
5.1冷却方式
本设备采用强迫风冷方式，冷却效果与水冷差不多，但使用简单，维护方便，不受地区限制。 为了减少炉窑对设备的辐射热，采用1mm针孔镜头，大大降低了辐射面积。
对镜头的保护采用双层防护罩，由两路气体对镜头进行冷却。并将冷却气从防护罩前端吹出，可以压住窑炉内火焰，挡住灰尘。
压缩空气经过本设备的涡旋致冷管后，温度大大降低，达到良好的冷却效果。
OL/2涡旋致冷管全部采用美国高科技技术，利用气体膨胀吸热原理冷却气体温度，效果相当明显，最高温差可达23℃，适用于高温环境气体冷却。
冷却效果参数表：
压力（Kg）流量（m3/h）进出口温差（℃）
179
1.58.613
210.516
31219
41423
5.2、气体过滤
本设备采用二级过滤，一级过滤主要对其进行除水、除油、除灰尘等；二级过滤具有自动除水、自动除油和精密过滤、精密除油，维护简单方便。
5.3、传动方式
传动部分采用高精密金属导轨传动，同时采用带自锁电机作为动力，使设备伸进退出平稳可靠，同时减少了探头罩运动周期（5秒钟内）。
5.4、控制电路
控制系统采用了PLC可编程控制，大大提高了系统的可操作性和可靠性，用户可根据自己的要求自由编程，满足用户的需要。
5.5、摄像机和镜头的选用
为了提高图像的质量，扩大其对照度的适用范围，拟采用松下CP-474超动态范围摄像机，且该摄像机使用24V交流或12V直流电源，更加安全。
因镜头耐高温值高于摄像机，所以仅镜头伸进炉内更利于冷却；且为了提高镜头对炉内照度变化下的随时反映能力，选用自动光圈的高温针孔镜头；镜头端面采用蓝宝石制成，能耐1500℃高温，即使在意外情况下，也不致烧坏镜头。
5.6、温控数码显示
为增加观察的直观性，温度控制采用数显方式，且可预先设置温控的上下限，实现超温报警。
5.7、自动退出功能
要求在出现下列三种情况之一时,具有自动退出功能
探头罩内腔温度超过设定值(≥55℃)时
压缩空气压力低于规定值(
停电时(需设置UPS电源)
5.8、手动控制功能
按伸进按钮,退出按钮能实现探头伸进、退出功能
可以用手推、拉探头罩达到伸进、退出功能
遥控功能：采用操作器可以对探头罩的伸进、退出进行远距离控制。
六、主要性能及指标
消耗功率：120W
电源电压：AC220V
扫描方式：PAL制625行/50场
视频输出：1Vp-p 同步正极性75欧
信噪比： 不小于42db
系统图象质量：5级（正常情况）
亮度鉴别等级： ≥8级
清晰度：480线
灵敏度：0.8Lx(F1.4)
反应时间：1ms
防护等级：IP65
行程： 960mm
平均无故障时间：25000小时
七、设备使用条件
压缩空气入口
入口压力： 0.4～0.6Mpa
入口温度： ≤35℃
流量： 0.3～0.4M3 /min
粉尘：＜ 200g/ M3
噪音：＜150db
工作环境温度: 自动退出装置 –10℃～90℃ (不包括探头罩)
控制系统 -10℃～70℃
炉内温度 ＜2000℃ 炉壁温度 ＜300℃
振动：除地震、意外情况以外都能承受。
八、主要设备技术参数
8、1、镜头
镜头长：1080mm
视角：90度(对角线)
进光孔直径：Φ1.0mm
镜头制式： AXC35,CS卡口
带有蓝色滤色镜
外壳材质：不锈钢
8、2、彩色摄像机
摄像机选用松下超动态范围数码摄像机，具有菜单控制功能，可满足在各种恶劣环境下使用，是水泥厂窑头用工业电视的首选设备。
彩色摄像机高温
摄像机型号WV-CP474
最低照度0.9LUX,F0.75
清晰度480TVL
信噪比50db
焦距调节手动
光圈调节自动
环境温度-10℃～+50℃
防护等级IP65
制式PAL 外壳材质金属
九、系统配置清单