鋼鐵作為社會現(xiàn)代化建設(shè)的重要原料,隨著工業(yè)4.0的快速發(fā)展,鋼鐵冶金也面臨著數(shù)字化、智能化、綠色化的艱難改革道路。在推進鋼鐵行業(yè)4.0智能化時代中,如何通過智能控制與管理,解決質(zhì)量、環(huán)境、安全、成本和效率之間的矛盾,成為了智能化制造新的難題。鋼鐵冶金作為傳統(tǒng)化制造行業(yè),要想快速實現(xiàn)工業(yè)化智能化制造,必須加快數(shù)字化、智能化、物聯(lián)化改革。在鋼鐵冶金生產(chǎn)過程中,通過傳感、軟測量、機器視覺、數(shù)據(jù)化分析等多種先進的技術(shù)手段,可以幫助企業(yè)實現(xiàn)安全、準(zhǔn)確、智能化生產(chǎn)水平,大大的提高了鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、安全生產(chǎn)等重大優(yōu)勢,也是推進鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型的必由之路。
1、堆料防火監(jiān)測
煤炭作為鋼鐵冶金過程中的原材料,在大型煤場堆放中,由于物料的長時間堆積,煤料溫度不斷升高,容易導(dǎo)致自燃,或會出現(xiàn)陰燃的現(xiàn)象,容易造成企業(yè)煤堆失火自燃的重大損失。采用熱成像攝像機可以遠距離大范圍監(jiān)控測量煤堆內(nèi)部溫度,及時了解煤堆發(fā)熱狀況,及早采取措施,消除煤堆自燃現(xiàn)象的發(fā)生。
2、焦化與燒結(jié)過程監(jiān)測
在鋼鐵冶煉中,針對在燒結(jié)機尾過程中通常依賴工人觀測的經(jīng)驗來做判斷,同時在這樣高溫發(fā)熱的目視時,也很難清晰判斷紅火層厚度和分布情況。容易造成燒結(jié)過程不均勻,燒結(jié)不充分等情況。采用熱成像攝像機可以實時監(jiān)測機尾狀態(tài)圖像,并顯示斷面?zhèn)€點實時溫度,并計算機尾斷層橫向區(qū)域溫度的變化,判斷燃燒均勻的情況,清晰、直觀、明了。大大地保障了燒結(jié)過程中礦品的品質(zhì)和質(zhì)量管控。
3、蒸汽管道泄漏監(jiān)測
在鋼鐵冶煉企業(yè)常見的熱力管道,受蒸汽溫度和高壓等情況影響,容易出現(xiàn)破裂或者保溫材料的損壞,從而造成熱力管道運行期間出現(xiàn)泄漏,出現(xiàn)能量損失,也容易造成重大安全隱患。采用熱成像攝像機可以將快速測量目標(biāo)表面的熱信息并圖像可視化,快速定位故障,幫助一線工程師快速排查管道網(wǎng)絡(luò)。
4、鋼包&魚雷罐等缺陷檢測
在鋼鐵冶煉過程中,由于鋼包、魚雷罐、鐵渣罐等長期運行使用后,存在不可見的罐壁變薄缺口等隱患,容易造成重大安全生產(chǎn)事故。傳統(tǒng)監(jiān)測鋼包內(nèi)襯的檢測是憑經(jīng)驗定期更換,這僅僅是轉(zhuǎn)嫁風(fēng)險和非科學(xué)維護,無法做到真正降低事故風(fēng)險。針對鋼包運行過程中,通過在線式紅外熱像儀對鋼包全天候監(jiān)測,判斷鋼包差異及溫度,監(jiān)控鋼包安全運行,采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測鋼包表面溫度,判罐直接簡單。
5、回轉(zhuǎn)窯監(jiān)控
由于燃燒的熔融狀況,極易造成結(jié)焦,并在尾部堆積拉圈,影響排渣,以致需要停爐除焦,影響設(shè)備運行可靠性。內(nèi)部耐火材料逐漸侵蝕、脫落,鋼板則會直接暴露在高溫環(huán)境中,軟化甚至熔蝕,威脅生產(chǎn)安全,嚴(yán)重時造成非計劃停窯。采用熱成像攝像機對回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)運行過程中的溫度進行監(jiān)控,及早地發(fā)現(xiàn)高溫區(qū)域,有助于提前安排檢修計劃,防止設(shè)備故障及安全隱患的發(fā)生,避免因耐火材料的突然脫落導(dǎo)致停產(chǎn)。
6、陽極爐表面耐火材料監(jiān)測
陽極爐的爐膛溫度高于1350℃,爐渣的侵蝕和熔融金屬的沖刷幾乎涉及2/3以上的爐膛內(nèi)表面;由于爐子需要經(jīng)常轉(zhuǎn)動,砌體與鋼殼間必須緊密接觸,因此不設(shè)輕質(zhì)隔熱層;為了減輕砌體荷重在鋼殼表面溫度允許的條件下(300℃)盡量減薄砌層厚度。因此,其耐火材料層易出現(xiàn)脫落、侵蝕。通過紅外熱像儀實時輸出紅外圖像,觀測鋼渣流出的情況,利用圖像分割技術(shù)及給定的溫度闕值提取鋼渣部分,計算其所占比例,實現(xiàn)自動化控制出鋼的開始和停止。
7、電解過程極板短路監(jiān)測
電解槽極板間溫度過高和短路是電解冶煉行業(yè)常見故障,會造成電能浪費且伴隨危險情況,影響正常生產(chǎn),嚴(yán)重影響電解效率和冶煉金屬的品級率。極板上出現(xiàn)電流分布過大、局部磁場過強、溫度升高等現(xiàn)象,如何同時監(jiān)測大面積電解槽生產(chǎn),及時發(fā)現(xiàn)極板短路隱患并提供告警是當(dāng)前電解行業(yè)的迫切需求。采用紅外熱成像儀可以獲取槽面的溫度圖像,并通過算法來檢測電極板是否短路。