煉鋼廠鋼包耐火材料監測
發布時間：2018-03-19 來源：控制工程網
煉鋼廠鋼包的使用壽命有限。隨著耐火襯里磨損或因震動產生裂紋，鋼包的外部材料可暴露于過熱環境下。如果發現不及時，可導致鋼包瓦解或熔融金屬分解，威脅員工的生命安危，破壞設備。FLIR紅外熱像儀系統可用來實時監測鋼包情況，在故障發生前發出報警，通過預防人員傷亡、設備破壞和生產停工，從而節約數十萬美元的損失。
鋼包安全
眾所周知，煉鋼廠鋼包的耐火襯里具有有限的使用壽命，其使用壽命可能會因機械振動所導致的耐火磚塊破損而縮短。隨著耐火襯里磨損或出現裂紋，傳輸鋼包的外部材料將暴露在熔融金屬下。如果發現不及時，可導致鋼包瓦解或熔融金屬分解，威脅員工的生命安危，破壞設備。
幸運的是，紅外熱像儀可檢測鋼包上的熱點，較之于視覺檢測工作，能更早發出故障報警。從而允許及時取下鋼包終止工作，并在適當時機以最佳的更換成本計劃換襯工作。
紅外熱像儀可檢測鋼包上的熱點，較之于視覺檢測工作，能更早發出故障報警。這可在故障發生前停止鋼包作業。
鋼包監測系統
一般而言，FLIR紅外熱像儀置于堅固的殼體內，安裝在固定位置，當鋼包在龍門吊上經過時，熱像儀能夠清晰地捕捉到滿載內容物的鋼包的圖像。這些熱像儀實時捕捉鋼包的視頻圖像，并計算鋼包表面的溫度。一些熱像儀可覆蓋整個鋼包表面，但一般而言，可預先定義一些興趣區，以便更仔細地審查和分析。
興趣區，即最容易發生故障的區域，其熱圖像可存儲到電腦內存中，以便隨后與當前圖像作比較。定義興趣區還可以令FLIR IR Monitor軟件忽略熱像儀視場角內鋼包周圍各種物體所發出的高溫，因此可減少不必要的報 警發出。這些熱視頻圖像與相應的溫度數據通過以太網和光纖電纜傳送至工業電腦，可避免在機器聲喧鬧的煉鋼廠環境下發生故障。
因此，IR Monitor軟件可將熱像儀拍攝的每幅圖像幀與電腦內存中存儲的圖像模板進行對比。龍門吊操作者在任何場所均無須停止作業來捕捉圖像，生產過程可暢通無阻。當模板與熱像儀視場角(如，某個視場角或若干興趣區)匹配得當時，系統就會計算溫度。如果溫度值超過鋼包的預定義參數，就會觸發報警。根據煉鋼經驗，操作者可輕而易舉地精確調整報警的參數溫度。
鋼包監測系統將自動識別預定義的關注區域，并將測量溫度與預定義的參數進行對比。
溫度過高令人擔憂
報警只是一種警示作用，如果溫度不是 很高，鋼包向轉爐車間的移動作業可繼續進行。操作者可將報警溫度與軟件所做的趨勢分析進行對比，以決定鋼包是否可繼續下次作業。
然而，如果鋼包溫度超過臨界水平，就會觸發緊急報警，操作者當立即停止龍門吊作業。此外，報警信息和圖像可通過以太網、電子郵件或ftp發送至煉鋼廠經理辦公室。
魚雷罐車
熱像儀應用不僅對煉鋼廠鋼包大有裨益，相同系統還可應用到魚雷罐車的監測之中。目標與煉鋼廠的熱像儀應用一致，主要的系統差別在于紅外熱像儀的安裝上。一般而言，紅外熱像儀安裝在鐵軌兩側，而魚雷罐車通過鐵軌運送至轉爐車間。熔融金屬灌入魚雷罐車之前，魚雷罐車先進行預熱，以防熔融金屬發生硬化。紅外熱像儀也可通過將預熱持續時間和能耗降至最低來優化預熱過程，同時確保耐火材料充分受熱，以預防熔融金屬硬化。紅外熱像儀可偵測預熱火焰，在安全距離內監測耐火材料的溫度，從而避免測量不精確且頻繁被燒壞的熱電偶的使用。
典型設置
FLIR A310 紅外熱像儀
示意圖描述了使用FLIR A310熱像儀的自動化煉鋼廠鋼包耐火材料監測系統的典型設置。盡管該熱像儀的模擬視頻輸出和數字輸入/輸出令其可以獨立的智能傳感器進行工作，但大多數煉鋼廠應用在計算機控制的自動化系統中使用其通過以太網傳輸的數字數據流。A310熱像儀的以太網接口可將其視頻信號傳送至任何地方，方便在多處位置實施監控。
鋼包監測系統將自動識別預定義的關注區域，并將測量溫度與預定義的參數進行對比。
FLIR的IR Monitor軟件用來控制熱像儀的所有功能、采集溫度數據、顯示熱圖像，并進行數據分析。操作者顯示屏上的熱圖像是報警功能的主要界面。（作者：Scott Baesler）