煉鐵、煉鋼工藝流程是一個連續(xù)、大規(guī)模的生產(chǎn)過程，各個環(huán)節(jié)之間配合緊密，不容出錯。任一環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行以及鐵水和鋼水順利流轉都對最終生產(chǎn)結果帶有直接影響。在整個出鋼生產(chǎn)過程中，每個環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)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(nèi)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(nèi)，經(jīng)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(nèi)進行連鑄工藝。
連鑄平臺上的中間包主體均由外殼和內(nèi)部耐材內(nèi)襯組成，經(jīng)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(nèi)部耐材在一定程度的磨損和脫落。若無法及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁薄弱區(qū)域，那么當繼續(xù)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(fā)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(chǎn)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計，每發(fā)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(qū)域建設一套紅外在線溫度診斷系統(tǒng)是冶金行業(yè)目前迫切所需的。
中間包現(xiàn)狀
- 中間包處于連鑄平臺，在煉鋼廠房內(nèi)存在不少金屬粉塵，且周圍存在工人操作區(qū)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(xiàn)場壓縮空氣進行除塵，以此減少設備維護工作量。；
- 傳統(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)是鋼鐵冶煉行業(yè)安全管理升級的重要體現(xiàn)。根據(jù)深耕冶金行業(yè)多年的經(jīng)驗，為解決以上需求，本系統(tǒng)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(shù)據(jù)，畫面更加流暢的同時可以獲取到任意位置的溫度數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的靈敏性和報警精準度。
- 針對現(xiàn)場特殊的環(huán)境情況，選用高性能紅外熱像儀，根據(jù)不同環(huán)境特征選用不同的防護罩。設備內(nèi)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(xiàn)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(wěn)定性。
- 系統(tǒng)具備自動報警、快速響應、自動捕捉最熱區(qū)域等功能，一旦局部出現(xiàn)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(tǒng)采用紅外數(shù)字圖像細節(jié)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(nèi)進行老化試驗及標定過程。通過現(xiàn)場實地勘察充分了解設備防范需求及環(huán)境情況。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境實際特點采用防爆護罩，可滿足惡劣環(huán)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(tǒng)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(jiān)控管理平臺采用模塊化算法，可通過網(wǎng)絡升級或者本地固件升級等方式，以此提高系統(tǒng)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(tǒng)應從產(chǎn)品特點、環(huán)境特征、業(yè)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(xiàn)穩(wěn)定、及時、精準的風險預警功能，以此保障高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程的安全、健康運行。
