[发明专利]用于保护光学观察口的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遮挡装置以及一种用于保护光学观察口的，特别是用于保护观察口免受高炉或类似设备的污染气氛的污染的方法，所述遮挡装置具有喷嘴单元和吹扫气体腔，其中所述喷嘴单元构成用于观察口的遮挡口并且用于构成吹扫气流，其中所述吹扫气体腔构造在观察口的光学面和遮挡口之间，并且其中吹扫气体腔加载有吹扫气体，并且所述吹扫气体能够穿过遮挡口引入污染气氛中。

背景技术

为了观察高炉的内腔，例如已知的的是，设有观察口，所述观察口可实现向高炉内部的观察。这类观察口也能够配备有相机，所述相机持续地拍摄高炉的内腔，以用于传输给控制台并且在控制台中显示。相机或者还有观察口本身能够具有广角镜头，所述广角镜头可实现在内腔中的全面观察。因此，观察口的尽可能小的遮挡口能够构造有锥形的张角，所述锥形的张角基本上对应于广角镜头的张角。在观察口中还设置有光学保护屏，所述光学保护屏应保护广角镜头或者观察者抵御有害的热辐射或污染颗粒。因为在高炉气氛中存在极其多的污物，所以保护屏或者观察口可能会相对较快地被污染以及变得不透明。为了防止这种问题已知的是，保护屏加载有例如由氮气构成的吹扫气流，使得吹扫气体经过保护屏并且经由遮挡口流出到高炉的污染气氛中。因此防止了污染颗粒能够到达保护屏。

因为吹扫气体在高的压力下从遮挡口吹进污染气氛中，所以形成横向于吹扫气流的气流，所述气流朝向遮挡口的方向输送污染颗粒。这导致，围绕遮挡口在遮挡口或者高炉的端侧的壁上堆积有越来越多的污染颗粒，并且所述遮挡口从侧边缘起被污物覆盖。尤其当遮挡口构造有张角时，那么在高的压力下流出的吹扫气体不能足够快地膨胀，以至于在遮挡口的侧面上形成负压，所述负压产生涡流并且吸入越来越多的污染颗粒，所述污染颗粒堆积在遮挡口的例如锥形部中，并且因此能够限制镜头的可视范围。总的来说，这种效果要求频繁地清洗遮挡口。这种问题不仅发生在高炉上，而且原则上也发生在具有会污染这类遮挡口的污染气氛的所有封闭的腔中。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，提供一种遮挡装置以及一种用于保护光学观察口的方法，所述遮挡装置或者所述方法防止了遮挡口被快速污染。

所述目的通过具有权利要求1的特征的遮挡装置和具有权利要求17的特征的方法来实现。

根据本发明的、用于保护光学观察口的、特别是用于保护光学观察口免受高炉或类似设备的污染气氛的污染的遮挡装置具有喷嘴单元和吹扫气体腔，其中所述喷嘴单元构成用于观察口的遮挡口并且用于构成吹扫气流，其中吹扫气体腔构造在观察口的光学面和遮挡口之间，其中吹扫气体腔加载有吹扫气体，并且所述吹扫气体能够穿过遮挡口被引入污染气氛中，其中所述喷嘴单元具有导流装置，所述导流装置实现或能够实现对流出到污染气氛中的吹扫气体进行导流。

尤其通过导流装置可能的是，构成吹扫气流，使得由于吹扫气流，在遮挡口中的侧面上不形成负压，并且因此防止了抽吸污染颗粒。此外，吹扫气流在遮挡口的外径的区域中显现得特别强，以至于防止了遮挡口被端侧上堆积的污染颗粒覆盖。与形成基本上仅通过遮挡口的形状而构成的吹扫气流的现有技术不同，在本发明中，构成定向的吹扫气流是可能的，所述吹扫气流最大程度地防止了污染颗粒在遮挡口上的堆积。为了这个目的，在喷嘴单元中构造有导流装置，所述导流装置能够在遮挡口的区域中构成这类吹扫气流。光学面能够构造为简单的平行平板或屏，在所述光学面的后方设置有镜头。所述光学面也能够由镜头自身的透镜构成。在这种情况下，例如也能够将相机设置在吹扫气体腔内。

在一个有利的实施方式中，吹扫气体腔能够构成为锥形、沿遮挡口的敞开方向逐渐变窄的。也就是说，吹扫气体腔已经能够导致构成吹扫气流，所述吹扫气流特别是借助相对高的压力沿着遮挡口的侧面流动。由于吹扫气体腔的锥形的形状也能够促进吹扫气体腔内的层流，并且能够避免构成涡流。

此外遮挡口能够构造为锥形、沿遮挡口的敞开方向扩宽的。当使用广角镜头来观察时，那么锥形的遮挡口是特别有利的。因此，遮挡口的张角能够基本上相应于镜头的张角。除此之外，遮挡口也能够构造为狭缝形、圆柱形或者具有直的侧面。

还有利的是，在遮挡装置中构造有圆环形的环形通道，借助于所述环形通道，吹扫气体能够被输送给喷嘴单元。因此能够从所有侧为遮挡口供应吹扫气体，或者吹扫气体能够在所有侧上流过观察口的光学面或保护屏。因此也能够最大程度地避免喷嘴单元内的压力差，所述压力差能够导致吹扫气体的不期望的涡流。