高溫?cái)z像測(cè)溫儀在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
鼓風(fēng)爐
鼓風(fēng)爐是鋼鐵生產(chǎn)過程的開始也是需進(jìn)行連續(xù)操作的地方。它是一個(gè)容器，在這個(gè)容器中鐵礦石和石灰石、焦碳（從煤、瀝青、石油的殘?jiān)蝎@得的固態(tài)的物質(zhì)）相混合。這些混合物經(jīng)鼓風(fēng)爐的熱處理生成熔化的鐵，然后落在爐的底部。這些熔化的混合物被魚形鋼包移到處理過程的下一個(gè)環(huán)節(jié)。這是一個(gè)極度布滿灰塵的環(huán)境，可視性極差。在鼓風(fēng)爐區(qū)域安裝攝像機(jī)幾乎沒有價(jià)值。
除非在鼓風(fēng)口，或在鋼廠用粉碎的煤作為燃料時(shí)，為了控制爐“腔”（燃燒區(qū)）內(nèi)的燃燒，帶有溫度測(cè)量功能的監(jiān)視攝像機(jī)是非常有用的。安裝在這個(gè)位置的攝像機(jī)不是用來觀察產(chǎn)品，也不看火球。因火焰里充滿了顆粒，所以測(cè)量它們的溫度是可能。知道爐“腔”的溫度和大小是很有價(jià)值的，也是一個(gè)很重要的控制工具。由于潛在的低燃料成本，并利用粉碎的煤作燃料結(jié)合噴吹氧氣促進(jìn)其燃燒已經(jīng)在歐洲社會(huì)變的非常流行。
在鼓風(fēng)爐內(nèi)有兩個(gè)（容器）部分會(huì)因?yàn)槭褂?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/高溫?cái)z像測(cè)溫儀">高溫?cái)z像測(cè)溫儀而使其維修變得容易，一個(gè)是爐體，一個(gè)是魚形鋼包。爐體是一個(gè)用來產(chǎn)生爐所需熱風(fēng)的容器。它是一個(gè)用耐熱磚砌成的高圓筒狀結(jié)構(gòu)。一個(gè)大的燃爐產(chǎn)生的熱量在將它送到用作鼓風(fēng)的空氣以前被儲(chǔ)存起來。每個(gè)鼓風(fēng)單元有3-4個(gè)爐體。耐火壽命是關(guān)鍵的，一些工廠對(duì)極微小的熱點(diǎn)用紅外成像，然后用黑白照片來定位爐體中實(shí)際的位置點(diǎn)。高溫?cái)z像測(cè)溫儀在這個(gè)應(yīng)用中是很有用的，它通過建立熱點(diǎn)的位置，（用紅紫色-黃色調(diào)色板），然后將光標(biāo)區(qū)域設(shè)置到最大的溫度模式來識(shí)別此點(diǎn)的溫度。魚形鋼包用來將熱的金屬產(chǎn)品從鼓風(fēng)爐送到鋼鐵生產(chǎn)爐。一般來說，它是一個(gè)大的由耐火材料砌成的圓筒狀的物體，安裝在輪子上。在這個(gè)階段沒有燃燒發(fā)生，假如很長(zhǎng)一段時(shí)間它一直不是空的，熱金屬的出現(xiàn)也足以為使用攝像機(jī)提供了足夠的亮度。對(duì)耐火磚的連續(xù)監(jiān)視是很正常的，但觀察里面全部的內(nèi)容是困難的。然而，配有78″垂直鏡頭的高溫?cái)z像測(cè)溫儀能成功地看到它的每個(gè)角落。高溫?cái)z像測(cè)溫儀帶可視圖像的溫度測(cè)量功能可以幫助你決定哪一塊磚需要更換。耐火磚的穩(wěn)定性和完整性是關(guān)鍵的。在運(yùn)輸過程中的失敗可能引起嚴(yán)重的損壞，例如，容器，鐵軌，工作區(qū)域等的徹底損壞，導(dǎo)致昂貴的停工期——它們當(dāng)中任何軋鋼機(jī)都是支付不起的。
鋼鐵生產(chǎn)的過程
常用的鋼鐵生產(chǎn)過程有三個(gè)：氧化，平爐和電爐。在這一階段，來自于鼓風(fēng)爐的鐵被轉(zhuǎn)化成低級(jí)鋼，然后形成錠或鋼坯。
(1) 氧化過程
氧化過程包括將鼓風(fēng)爐的液態(tài)熱金屬和助熔劑混合起來，然后和大量的氧氣一起傳送到大的隔熱的鑄勺中。在工業(yè)中，這通常被標(biāo)識(shí)為基本氧化爐（Basic Oxygen Furnace或BOF）。基本上，這個(gè)批處理過程中沒有燃燒在進(jìn)行。盡管缺少火焰，高溫?cái)z像測(cè)溫儀能有效地測(cè)量爐料的溫度，它是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)，由它和另一個(gè)監(jiān)視鑄勺內(nèi)液面高度的關(guān)鍵參數(shù)來決定什么時(shí)候?qū)⑷刍慕饘俜懦?。目前，將熱電偶插入池鐵漿（bath）中測(cè)量爐料（charge）溫度是最普通的方法。我們?cè)?jīng)收到過關(guān)于在這個(gè)過程中如何使用高溫?cái)z像測(cè)溫儀的問詢。在這里，有潛力，但我們不能做一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的演示來證明這個(gè)理論。除了關(guān)于維護(hù)和重新砌磚以外，與這個(gè)過程相對(duì)應(yīng)的反饋結(jié)果更難確定。
(2) 平爐處理過程
平爐是最高效的鋼鐵生產(chǎn)過程（主要表現(xiàn)在有關(guān)處理碎塊/廢物的原材料的能力上）?；旧?，這個(gè)過程負(fù)責(zé)批處理過程中鐵、碎塊/廢物石灰石爐料一起和不同的助熔劑進(jìn)行熔化。這個(gè)過程在一個(gè)有傾斜底板的大絕緣矩形爐內(nèi)進(jìn)行。爐料上的火焰從爐的一個(gè)末端到另一末端被點(diǎn)燃，從而熔化所有的成分。在這樣的爐內(nèi)爐料是一個(gè)具有不同溫度的固態(tài)和熔化的金屬的混合物，因此有必要設(shè)置不同的發(fā)射率來達(dá)到精確測(cè)量溫度的目的。
在這個(gè)過程中安裝在火焰發(fā)生器下面的高溫?cái)z像測(cè)溫儀將為操作者提供：
熔化過程的視點(diǎn)
爐壁的溫度測(cè)量——它對(duì)評(píng)定磚的壽命是有用的
內(nèi)容物的多個(gè)溫度測(cè)量
末端批溫度——在控制和獲得所希望的冶金學(xué)屬性方面和一旦鋼鐵準(zhǔn)備好并且被倒入后確保排除掉在爐內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的冷卻處理過程方面是重要的。
(3) 電爐
在這個(gè)過程中電流用來產(chǎn)生從電焊條到爐料的電弧從而產(chǎn)生強(qiáng)大的熱量并使它迅速熔化。沒有必要借助氧氣來燃燒，但是熱量卻很強(qiáng)烈并能嚴(yán)格得到控制。這樣就提供了最靈活的方法來生產(chǎn)鋼鐵并且大部分的鋼鐵也只能在電爐中生產(chǎn)，例如，（1）高錳鋼，（2）大量不銹鋼合金，（3）用于高溫中的超級(jí)合金鋼。
我們成功地在不含鐵的合金電弧熔化爐中-類似于鋼鐵生產(chǎn)爐中安裝了一套S高溫?cái)z像測(cè)溫儀。此系統(tǒng)用來監(jiān)視熔化區(qū)域，它既可用來監(jiān)視熔化區(qū)的尺寸也可監(jiān)視耐火磚的磨損情況。在這個(gè)應(yīng)用中熱反射沒有問題，也沒有因?yàn)檠趸邪l(fā)射率的改變。至于視頻圖像，在明亮的條件下，在電焊條滿功率和起動(dòng)功率時(shí)有很大的區(qū)別。如果高溫?cái)z像測(cè)溫儀攝像機(jī)光圈不可變，很難在某些條件下看到產(chǎn)品。為了解決這個(gè)問題，我們開發(fā)出了帶遙控自動(dòng)光圈的產(chǎn)品。因?yàn)樵谶@個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，在控制室這樣的環(huán)境里安裝視頻監(jiān)視器就成為一個(gè)很好的想法。因?yàn)槿绻O(jiān)視器接近電弧，圖像很可能會(huì)被影響。
均熱爐
均熱爐用來使鋼錠的溫度變均勻。像前面討論的，錠在爐的出口處被鑄造。這對(duì)在擊穿（損壞）的滾軋機(jī)中進(jìn)行熱加工和進(jìn)一步的處理以前確保整個(gè)產(chǎn)品和“膨松”的本質(zhì)結(jié)構(gòu)等冶金學(xué)屬性方面是必要的。
這個(gè)過程必需一打左右的錠和耐火磚對(duì)齊放在大槽（pit）里，然后整體被加熱。在爐內(nèi)沒有連續(xù)的移動(dòng)，因此，不太需要攝像機(jī)的監(jiān)視。然而，如果將攝像機(jī)安裝來觀察火焰，那么高溫?cái)z像測(cè)溫儀對(duì)燃料的控制是很有幫助的。
加熱錠的正常溫度范圍是1175℃和1345℃之間。確切的溫度依賴于鋼鐵的等級(jí)和滾軋機(jī)的特性。為了保存這里的燃料，測(cè)量錠的溫度是重要的，它可避免其表面過熱。目前，溫度測(cè)量大部分由熱電偶來完成。錠每次大約花8-12小時(shí)進(jìn)行“均熱處理/煨透（soaking）”。這個(gè)過程導(dǎo)致錠表面大量的氧化并且由于在操作時(shí)間內(nèi)發(fā)射率的本質(zhì)的改變，所以紅外測(cè)溫儀很難獲得一個(gè)好的視角。
評(píng)論