高溫攝像測溫儀在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用
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鼓風(fēng)爐
鼓風(fēng)爐是鋼鐵生產(chǎn)過程的開始也是需進行連續(xù)操作的地方。它是一個容器，在這個容器中鐵礦石和石灰石、焦碳（從煤、瀝青、石油的殘渣中獲得的固態(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環(huán)節(jié)。這是一個極度布滿灰塵的環(huán)境，可視性極差。在鼓風(fēng)爐區(qū)域安裝攝像機幾乎沒有價值。
除非在鼓風(fēng)口，或在鋼廠用粉碎的煤作為燃料時，為了控制爐“腔”（燃燒區(qū)）內(nèi)的燃燒，帶有溫度測量功能的監(jiān)視攝像機是非常有用的。安裝在這個位置的攝像機不是用來觀察產(chǎn)品，也不看火球。因火焰里充滿了顆粒，所以測量它們的溫度是可能。知道爐“腔”的溫度和大小是很有價值的，也是一個很重要的控制工具。由于潛在的低燃料成本，并利用粉碎的煤作燃料結(jié)合噴吹氧氣促進其燃燒已經(jīng)在歐洲社會變的非常流行。
在鼓風(fēng)爐內(nèi)有兩個（容器）部分會因為使用高溫攝像測溫儀而使其維修變得容易，一個是爐體，一個是魚形鋼包。爐體是一個用來產(chǎn)生爐所需熱風(fēng)的容器。它是一個用耐熱磚砌成的高圓筒狀結(jié)構(gòu)。一個大的燃爐產(chǎn)生的熱量在將它送到用作鼓風(fēng)的空氣以前被儲存起來。每個鼓風(fēng)單元有3-4個爐體。耐火壽命是關(guān)鍵的，一些工廠對極微小的熱點用紅外成像，然后用黑白照片來定位爐體中實際的位置點。高溫攝像測溫儀在這個應(yīng)用中是很有用的，它通過建立熱點的位置，（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別此點的溫度。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。在這個階段沒有燃燒發(fā)生，假如很長一段時間它一直不是空的，熱金屬的出現(xiàn)也足以為使用攝像機提供了足夠的亮度。對耐火磚的連續(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″垂直鏡頭的高溫攝像測溫儀能成功地看到它的每個角落。高溫攝像測溫儀帶可視圖像的溫度測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：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)識為基本氧化爐（Basic Oxygen Furnace或BOF）。基本上，這個批處理過程中沒有燃燒在進行。盡管缺少火焰，高溫攝像測溫儀能有效地測量爐料的溫度，它是一個關(guān)鍵的參數(shù)，由它和另一個監(jiān)視鑄勺內(nèi)液面高度的關(guān)鍵參數(shù)來決定什么時候?qū)⑷刍慕饘俜懦?。目前，將熱電偶插入池鐵漿（bath）中測量爐料（charge）溫度是最普通的方法。我們曾經(jīng)收到過關(guān)于在這個過程中如何使用高溫攝像測溫儀的問詢。在這里，有潛力，但我們不能做一個實驗性的演示來證明這個理論。除了關(guān)于維護和重新砌磚以外，與這個過程相對應(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）?；旧希@個過程負(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行熔化。這個過程在一個有傾斜底板的大絕緣矩形爐內(nèi)進行。爐料上的火焰從爐的一個末端到另一末端被點燃，從而熔化所有的成分。在這樣的爐內(nèi)爐料是一個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)射率來達到精確測量溫度的目的。
在這個過程中安裝在火焰發(fā)生器下面的高溫攝像測溫儀將為操作者提供：
熔化過程的視點
爐壁的溫度測量——它對評定磚的壽命是有用的
內(nèi)容物的多個溫度測量
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)進行長時間的冷卻處理過程方面是重要的。
(3) 電爐
在這個過程中電流用來產(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高溫攝像測溫儀。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。在這個應(yīng)用中熱反射沒有問題，也沒有因為氧化而有發(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功率時有很大的區(qū)別。如果高溫攝像測溫儀攝像機光圈不可變，很難在某些條件下看到產(chǎn)品。為了解決這個問題，我們開發(fā)出了帶遙控自動光圈的產(chǎn)品。因為在這個過程中會產(chǎn)生很強的磁場，在控制室這樣的環(huán)境里安裝視頻監(jiān)視器就成為一個很好的想法。因為如果監(jiān)視器接近電弧，圖像很可能會被影響。
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。這對在擊穿（損壞）的滾軋機中進行熱加工和進一步的處理以前確保整個產(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。
這個過程必需一打左右的錠和耐火磚對齊放在大槽（pit）里，然后整體被加熱。在爐內(nèi)沒有連續(xù)的移動，因此，不太需要攝像機的監(jiān)視。然而，如果將攝像機安裝來觀察火焰，那么高溫攝像測溫儀對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和滾軋機的特性。為了保存這里的燃料，測量錠的溫度是重要的，它可避免其表面過熱。目前，溫度測量大部分由熱電偶來完成。錠每次大約花8-12小時進行“均熱處理/煨透（soaking）”。這個過程導(dǎo)致錠表面大量的氧化并且由于在操作時間內(nèi)發(fā)射率的本質(zhì)的改變，所以紅外測溫儀很難獲得一個好的視角。
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