高炉红外热成像监控系统

高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸 5 部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，是现代炼铁的主要方法。高炉开炉之后，整个系统日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时停歇外，一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。

高炉冶炼过程是一个连续的、大规模的、高温生产过程，其稳定顺行至关重要。生产中，无论哪个环节出现故障，都有可能导致整个系统的停工，造成严重经济损失，甚至威胁到工作人员的生命安全

1、为什么要进行高炉耐材的检测？

高炉本体由于长期工作于高温状态，内部炉衬是用能够抵抗高温和化学侵蚀作用的耐火材料砌筑成。炉衬的主要作用是构成工作空间，减少散热损失，以及保护金属结构件免遭热应力和化学侵蚀作用。耐火材料的好坏，不仅决定了生产工艺的效率，也对高炉和操作人员的安全起到了至关重要的作用。所以在高炉冶炼中，炉体表面温度监控，一直是需要重点关注并持续改进的难点。

因为一旦耐火材料出现裂缝或脱落，炉内高温铁水（1350℃左右）就会顺着裂缝或者脱落部位直接泄漏到水冷系统、保温系统、炉壁，严重会造成整个高炉报废甚至人员人身安全。

2、红外热像仪原理

一般我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38~0.78μm。通常我们将比0.78μm长的电磁波称为红外线。自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会发出红外线，因此利用探测器探测物体的红外辐射，可以得到红外图像，也称为热图像。

红外热像仪的原理

• 基于高炉表面温度判定其耐材的厚度

通过红外热像仪可以检测高炉炉壁的温度，当炉内内衬受到侵蚀变薄之后其炉壁的表面温度会随之升高，因此当炉壁温度上升到一定值时即可判定其存在破损的风险，需要及时停工检修。

红外热像仪在高炉监测中的作用

高炉及配套设备在运行过程中，会产生大量热量，温度极高，高温条件下，高炉及配套设备老化加速，发生故障的几率增强。红外热像仪可以安装到高炉附近，在冷却装置的帮助下，不受环境高温的影响，解决人员无法靠近的问题。红外热像仪可以对高炉进行实时监测，并将实时的红外热图像传输至监控中心，如果热图像观察到温度异常区域，一般为某区域温度明显高于周围区域，通过分析准确定位，按照监控中心的指挥，技术人员可以及时检修高炉及配套设备故障区域，避免发生漏钢等重大事故，降低高炉破损的风险，延长使用寿命。

现场勘测

高炉周围环境有粉尘杂质，周围空间有限，视场角受限，要满足全方位观察，需要在高炉四周都安装热像仪。持续产生的粉尘对于热像仪有更高的防爆等级要求，保证监控系统前端能够正常工作，且较少维护成本。

高炉四周

热像仪选型

（1）热像仪选型

根据高炉的工作温度，选用Yoseen X系列红外热像仪，分辨率为384×288，该热像仪属于在线式测温型红外热像仪，通过接收物体发射的红外线，经过一系列的处理，可形成物体表面的热图像，并进行相关部位的温度测量，有助于发现高炉故障隐患。满足高炉温度的实时、全天候、精准测温要求，选择测温档为双档。

红外热像仪技术指标

型号参数