德國DIAS紅外熱像儀在鋼渣檢測和監視中的應用

規格：轉爐下渣, 鋼渣測溫, 鋼渣熱成像

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性能標簽：

鋼渣熱成像, 轉爐下渣監控, 電爐下渣監控, 鋼渣測溫, 轉爐下渣, 鋼渣熱像儀軟件設置 , 德國DIAS紅外熱像儀在鋼渣檢測和監視中的應用

產(chǎn)品詳細描述

鋼鐵廠(chǎng)隨著(zhù)對鋼的純度要求的提高，必須監測轉爐或電爐流出的鋼水的鋼渣含量；同樣，轉運到鋼包中也需要檢測鋼水的鋼渣含量。

針對鋼渣測溫和熱成像的不同要求，如何準確選擇紅外熱像儀型號呢？

鋼鐵行業(yè)的鋼材溶液或鐵水溶液的溫度和其表面的發(fā)射率有很大的依賴(lài)關(guān)系；要準確測定其溫度，必須充分了解清楚其表面的發(fā)射率；該發(fā)射率強烈依賴(lài)于波長(cháng)，而長(cháng)波范圍的發(fā)射率(LWIR 8~14μm)低于短波范圍的發(fā)射率(NIR 0.8~1 .8μm)。 因此，短波紅外測溫儀或短波紅外熱像儀特別適用于鋼材溫度測量。

鋼材溶液表面不同的輻射特性通常是測溫的一個(gè)很大障礙，但也可能是一個(gè)優(yōu)勢--例如爐渣檢測。

鋼材熔液表面不同的輻射特性：

從電爐、轉爐、轉運到鋼包中的鋼材熔液，不僅包含了鋼水熔液，還包含了鋼渣。而鋼水熔液和鋼渣的輻射特性是大大不同的。

到過(guò)現場(chǎng)看過(guò)鋼材熔液溢出、傾倒時(shí)，就可以很明顯地看到，鋼材溶液中包含了鋼渣，甚至在有些情況下，鋼渣會(huì )接近蓋滿(mǎn)出鋼口，此時(shí)需要啟動(dòng)(自動(dòng))扒渣機清理鋼渣，以方便出鋼。

通常，鋼水的發(fā)射率比較低，而鋼渣的發(fā)射率比較高；也就是說(shuō)，雖然實(shí)際鋼渣溫度較低，但因為發(fā)射率高，所以在熱圖像上，鋼渣熱圖像會(huì )顯得比鋼水的熱圖像較熱，從圖像上看就是顏色更深。

解決方案(根據鋼渣檢測的目的，確定不同的紅外熱像儀型號)：

PYROVIEW系列紅外熱像儀可以檢測熱圖像中的鋼水及鋼渣含量。

熱成像儀系統的優(yōu)點(diǎn)是，無(wú)需在轉爐設備上或內部安裝紅外探測裝置。要識別熱圖像上鋼水中的鋼渣的流動(dòng)，需要使用紅外熱像儀來(lái)檢測不同的鋼渣發(fā)射率及鋼水發(fā)射率下的溫度。鋼水的發(fā)射率比較低，而鋼渣的發(fā)射率則比較高；但在熱圖像上，雖然鋼渣實(shí)際較冷，但鋼渣會(huì )顯得比鋼水較熱。

根據不同目的，準確選擇紅外熱像儀的型號：

• 如果只是測量鋼渣含量(slag content)，那么選擇長(cháng)波紅外熱像儀PYROVIEW 640L protection (-20~1200°C)就可以了，但長(cháng)波紅外熱像儀測量的溫度，誤差是很大的，請參見(jiàn)：長(cháng)波紅外測溫儀或紅外熱像儀到底可以測量到多高的溫度？

• 如果想準確測量鋼水溫度，那么需要選擇短波紅外熱像儀PYROVIEW 512N protection或PYROVIEW 768N protection (600~1800°C)；短波紅外測溫精度一般比較高，也請參見(jiàn)：長(cháng)波紅外測溫儀或紅外熱像儀到底可以測量到多高的溫度？

• 如果既想測量鋼渣含量、又想準確測量鋼水溫度，那么需要選擇透過(guò)鋼水前部火焰的中波紅外熱像儀PYROVIEW 640F protection (400~1600°C)；出鋼口一般來(lái)說(shuō)都是火焰很大或火焰繚繞，只有透過(guò)火焰測溫，才能準確測量溫度。同樣，要想穿透火焰測量到鋼渣，也需要完全穿透火焰。這也就是透過(guò)火焰測溫的3.9微米中波紅外的使命和歸屬，3.9中波紅外能做到這一點(diǎn)，是不是讓你覺(jué)得有史詩(shī)般的感覺(jué)？具體請參見(jiàn)：火焰繚繞時(shí)，如何選擇準確的紅外測溫儀和紅外熱像儀?

紅外熱像儀的熱保護：

PYROVIEW系列紅外熱像儀，放置在一個(gè)合適的保護箱內，保護箱帶水冷和氣體吹掃，以防止因灰塵和環(huán)境熱空氣導致的問(wèn)題。

紅外熱像儀軟件：

采用德國DIAS紅外公司的自動(dòng)化版軟件PYROSOFT Automation，可以實(shí)時(shí)( 50Hz)分析來(lái)自紅外熱像儀的數據。該軟件可以連接到PLC或IBA數據采集系統中，也可以方便處理報警狀態(tài)或與轉爐傾斜角度及其它鋼廠(chǎng)信號鏈接。

PYROSOFT Automation軟件具備的一些功能，已經(jīng)足夠確定隨鋼水流動(dòng)而流動(dòng)的鋼渣含量。紅外熱像儀定位好、電動(dòng)調焦好之后，首先確定好要評估的熱圖像區域，這個(gè)熱圖像區域就是所謂的ROI(Region Of Interest，感興趣的區域)。

另外：這個(gè)軟件可以設置高達1000個(gè)不同的ROI點(diǎn) – 下述示例中僅僅采用了1個(gè)ROI。

測量鋼渣時(shí)，如何設置軟件：

至于如何設置溫度及溫度報警，這是紅外熱像儀的基本任務(wù)，詳細請參考PYROSOFT軟件操作手冊。

我們這里只討論在測量鋼渣時(shí)，要如何設置PYROSOFT Automation這個(gè)軟件，才能對鋼渣觀(guān)測仔細。

• 步驟1：定義ROI：

  

   

• 步驟2：改變ROI性能(Properties:ROI)

  

  改變ROI性能(Properties:ROI)，隱藏背景(低溫限制在1100°C)、激活直方圖(Histogram)評估

• 步驟3：定義VOI，即定義計算的值，也即 VOI (“Value of Interest”，感興趣的值)

  

  計算高于實(shí)際鋼水溫度的像素的相對比例。

• 步驟4：設置鋼渣報警值

  

  報警可以顯示在軟件中作為提示信息，送至PLC或/和觸發(fā)一個(gè)報警數據存儲。這里鋼渣比較多的熱圖像都會(huì )自動(dòng)記錄下來(lái)。為了使煉鋼爐能夠在出鋼過(guò)程中清楚地看到爐渣流出，在端部設置了一個(gè)合適的色標。

通過(guò)熱圖像對鋼渣進(jìn)行評估：

 鋼渣含量為10.6%時(shí)的熱圖像

鋼渣含量為3.3%時(shí)的熱圖像

PYROSOFT Automation軟件有一個(gè)內部服務(wù)器，可以用hub網(wǎng)絡(luò )中的熱圖像傳輸到其它站點(diǎn)，因此可以快速實(shí)現不同的觀(guān)測站點(diǎn)。

其它功能如預報警、狀態(tài)信號(熱像儀溫度OK、系統激活、數據記錄激活等)也可以快速配置或預先準備好。此外，還可以實(shí)時(shí)存儲完整的出鋼過(guò)程(tapping process)、逐個(gè)熱圖像離線(xiàn)評估。

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