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紅外熱像儀是檢測(cè)、控制與優(yōu)化冶金生產(chǎn)流程與設(shè)備的關(guān)鍵工具。作為可靠的非接觸式工具，熱像儀提供整個(gè)表面區(qū)域，而非若干個(gè)單點(diǎn)區(qū)域的測(cè)溫讀數(shù)。此外，熱像儀令工作人員更快速、更安全、更容易地發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免突發(fā)的系統(tǒng)關(guān)閉與故障。
克虜伯•曼內(nèi)斯曼鋼鐵公司(HKM)，坐落在德國(guó)杜伊斯堡，是歐洲領(lǐng)先的鋼材、金屬板與管道生產(chǎn)商。該工廠由西門子、克虜伯與曼內(nèi)斯曼工業(yè)聯(lián)合創(chuàng)建并發(fā)展壯大，并為各自的繼承公司所有。目前，HKM擁有3500名員工，年產(chǎn)量超過500萬(wàn)噸。
HKM生產(chǎn)生鐵和鋼材。主要專注于生產(chǎn)種類繁多的連鑄板坯與圓坯等半成品。HKM還運(yùn)營(yíng)有一家焦化廠與一家燒結(jié)廠，在燒結(jié)廠中，含鐵顆粒形成球狀，或研磨成粉不斷被送入高爐冶煉。
煉鋼
鋼水在轉(zhuǎn)爐或電爐中形成，通過電爐閘門進(jìn)入鋼包，經(jīng)過進(jìn)一步冶煉和化學(xué)過程后形成優(yōu)質(zhì)鋼，這些都僅在鋼包中發(fā)生。這種“鋼包冶金”也被稱作二次冶金。經(jīng)歷了鋼包中的二級(jí)冶金過程，鋼包中的物質(zhì)通過鋼包滑動(dòng)閘門閥進(jìn)入連續(xù)澆鑄機(jī)。然后，熱鋼從中間包進(jìn)入連續(xù)澆鑄機(jī)模具進(jìn)行澆鑄，并通過能精確控制鋼模液位的中間包滑動(dòng)閘門閥流出。
ThermaCAM™ P系列紅外熱像儀任務(wù)艱巨
HKM能源管理部的技術(shù)員Dirk Ehrlich表示：“實(shí)踐證明，在業(yè)內(nèi)，使用紅外熱像儀追蹤溫度的價(jià)值不可估量。”Ehrlich與同事測(cè)量并計(jì)算熱氣開發(fā)、能量流或粉塵濃度等參數(shù)，這些均需確定并最終優(yōu)化、減少工廠的能源輸出。他補(bǔ)充道：“紅外熱像儀使我們能在苛刻、難以接近或具有安全隱患的環(huán)境中更快速地完成檢測(cè)。”
在澆鑄階段，紅外熱像儀用于檢測(cè)輥?zhàn)又评涞恼＿\(yùn)行，以及發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪與其他設(shè)備上的熱負(fù)載。風(fēng)險(xiǎn)一觸即發(fā)：直接接觸溫度為1,000 °C熱熔圓鋼的輥?zhàn)优c直接暴露在熱輻射中的澆鑄設(shè)備結(jié)構(gòu)件可能會(huì)對(duì)工廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成威脅。
連鑄設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的半成品板坯通常成堆冷卻。對(duì)上層板坯的運(yùn)輸而言（例如，送入帶鋼熱軋機(jī)輥壓成卷材或薄板產(chǎn)品），需要維持在特定溫度范圍內(nèi)。熱成像技術(shù)的硬件與軟件將實(shí)際溫度與各點(diǎn)的計(jì)算、預(yù)定溫度作對(duì)比，從而優(yōu)化工藝過程。在燒結(jié)廠中，含鐵顆粒形成球狀，或研磨成粉不斷被送入高爐。經(jīng)過這道生產(chǎn)工藝的燒結(jié)物仍有余熱，通過傳送帶進(jìn)入燒結(jié)冷卻機(jī)。熱像儀在確定燒結(jié)物的平均溫度分布方面尤為有益，可評(píng)估燒結(jié)冷卻機(jī)上的熱負(fù)載。
檢測(cè)耐火內(nèi)襯故障
在澆鑄過程中，耐火材料對(duì)防止火災(zāi)發(fā)生尤為重要。耐火材料每隔數(shù)個(gè)小時(shí)就要更換。其質(zhì)量與性能對(duì)清潔、安全、流線型生產(chǎn)過程極其重要。
HKM能源管理部的另一位成員Ralf Ponczeck表示：“熔鋼操作之后，我們會(huì)定期檢查真空室的液艙蓋，檢測(cè)其熱負(fù)載情況。”
定期檢測(cè)兩臺(tái)生鐵攪拌器的表面是否局部溫度過高，以盡早確定耐火內(nèi)襯是否發(fā)生損傷。每臺(tái)生鐵攪拌器的表面均負(fù)載2,000噸的生鐵。
同時(shí)，還應(yīng)檢測(cè)魚雷式鐵水罐的耐火程度。魚雷式鐵水罐將液態(tài)生鐵從高爐輸送至吹氧鋼車間。在魚雷式鐵水罐中，熱成像技術(shù)能清晰地得出耐火內(nèi)襯的狀態(tài)結(jié)果。
該團(tuán)隊(duì)還負(fù)責(zé)檢測(cè)轉(zhuǎn)爐爐底沖洗裝置的功能。由于沖洗是使用惰性氣體通過爐底完成的，沖洗裝置的開口處需保持清潔。其熱分布可通過紅外圖像捕捉到。能源管理部成員Alfred Lichtweg表示：“此種或相關(guān)類似測(cè)量具有高強(qiáng)度的熱輻射，因此我們使用長(zhǎng)焦鏡頭來(lái)保護(hù)ThermaCAM熱像儀。長(zhǎng)焦鏡頭也能輕松方便地拍攝更遠(yuǎn)程的物體，如熱管道線路。”
當(dāng)前使用的具有成本效益的其他應(yīng)用包括檢測(cè)管道的沉積物，或檢測(cè)維持煉鋼步驟順利進(jìn)行的機(jī)械。HKM還利用紅外熱像儀優(yōu)化生產(chǎn)工藝：例如，由于紅外熱像儀能夠精確地觀察耐火材料的整個(gè)表面區(qū)溫度循環(huán)情況，因此工廠使用紅外熱像儀廣泛檢測(cè)替代性耐火內(nèi)襯。
FLIR Systems ThermaCAM P系列熱像儀是進(jìn)入、接觸并檢測(cè)高溫與危險(xiǎn)區(qū)域十分實(shí)用的工具，對(duì)冶金業(yè)尤為甚之。這款熱像儀有助于保持一個(gè)關(guān)鍵、具有戰(zhàn)略重要性產(chǎn)業(yè)的正常運(yùn)作：Dirk Ehrlich表示：“總之，HKM生產(chǎn)的每款德國(guó)制造卡車或汽車都有不同尋常之處：確切說(shuō)，紅外熱像儀有12%的功勞。”
本案例以HKM公司Dirk Ehrlich與德國(guó)法蘭克福自由撰稿人Frank Liebelt共同撰寫的一篇文章為基礎(chǔ)。
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