煉鐵、煉鋼工藝流程是一個連續、大規模的生產過程,各個環節之間配合緊密,不容出錯。任一環節的穩定運行以及鐵水和鋼水順利流轉都對最終生產結果帶有直接影響。在整個出鋼生產過程中,每個環節都有其承載鐵水或者鋼水的器皿,主要有鐵水包、魚雷罐、混鐵爐、轉爐、鋼包和中間包。目前鐵水煉鋼的中間環節主要分為兩種,一種是由鐵水包從高爐受鐵轉運至混鐵爐進行混勻成分和均勻溫度,再由鐵水包從混鐵爐將鐵水轉運至轉爐內煉鋼;另外一種是由魚雷罐從高爐受鐵之后直接在運轉途中進行混勻,抵達位置后倒入倒罐內,經過鐵水預處理之后再倒入轉爐。鋼包作為鋼水的轉運器皿,負責從轉爐受鋼后將鋼水運送至連鑄平臺,最后由底部注水口把鋼水注入中間包內進行連鑄工藝。
連鑄平臺上的中間包主體均由外殼和內部耐材內襯組成,經過一千多度的高溫鋼水的沖刷以及鋼渣的氧化侵蝕,會使得內部耐材在一定程度的磨損和脫落。若無法及時發現內壁薄弱區域,那么當繼續連鑄時時則容易致使耐火材料直接融穿,外部鋼板會暴露在高溫液體中,會被直接溶蝕發生穿包事故,對于整個連鑄平臺將會造成巨大的損壞,極易造成生命財產損失。據不完全統計,每發生一次鋼水穿漏事故,造成的直接損失達200萬元。
因此對中間包等重點區域建設一套紅外在線溫度診斷系統是冶金行業目前迫切所需的。
中間包現狀
- 中間包處于連鑄平臺,在煉鋼廠房內存在不少金屬粉塵,且周圍存在工人操作區以及熱源地帶,對于安裝位置的選擇具有非常高的要求;
- 設備需要接入現場壓縮空氣進行除塵,以此減少設備維護工作量。;
- 傳統人工點溫槍巡檢只能檢測單點溫度,無法覆蓋中間包整體溫度,難以及時找到薄弱點;
- 現場實地近距離測試鋼包溫度與手持式檢測溫度相差不超過2℃。
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煉鋼廠中間包在線溫度診斷系統是鋼鐵冶煉行業安全管理升級的重要體現。根據深耕冶金行業多年的經驗,為解決以上需求,本系統應具備以下特征:
- 后端算法對圖像采用無損壓縮的方式,實時傳輸溫度流數據,畫面更加流暢的同時可以獲取到任意位置的溫度數據,提高系統的靈敏性和報警精準度。
- 針對現場特殊的環境情況,選用高性能紅外熱像儀,根據不同環境特征選用不同的防護罩。設備內部探測器采用具有國際先進技術水平的法國進口ULIS非制冷式焦平面紅外探測器,其工作壽命可達8-10年,在可以實現110592個像素點溫度的實時探測的同時,可充分保證設備運行的穩定性。
- 系統具備自動報警、快速響應、自動捕捉最熱區域等功能,一旦局部出現溫度異常,極早期預警鋼包風險隱患。鋼包正常溫度為≤380℃,熱像儀測量范圍為(-20-650℃)。
- 系統采用紅外數字圖像細節增強(DDE)技術,用高速處理器先對原始目標信息進行分析,提取出有用灰度信息分布和無用灰度信息分布,然后大比例壓縮無用信息灰度,小比例壓縮甚至拉伸有用信息灰度,得到接近實際層次豐富的圖像。
- 設備整機在+70℃的高低溫試驗箱內進行老化試驗及標定過程。通過現場實地勘察充分了解設備防范需求及環境情況。根據現場環境實際特點采用防爆護罩,可滿足惡劣環境下的運行要求,以此保證設備的耐久實。
- 在線溫度診斷系統設計之初便留有豐富的接口,便于后期硬件和軟件的更新以及升級工作。為此,設備采用模塊式結構,可通過相關接口接入其他硬件。后臺監控管理平臺采用模塊化算法,可通過網絡升級或者本地固件升級等方式,以此提高系統的可塑性及多樣性。

綜上所述,中間包紅外在線溫度診斷系統應從產品特點、環境特征、業務需求、安裝方式和施工布局等全方位考慮,在最終效果上實現穩定、及時、精準的風險預警功能,以此保障高爐煉鐵生產工藝流程的安全、健康運行。







