?炉顶摄像系统在高炉上的应用及刷新分享
炉顶摄像系统在高炉上的应用及刷新分享
摘要：本文叙述了炼铁高炉炉顶红外摄像装置的原理、装置、应用及刷新，，该装置对实时相识和掌握高炉炉喉的料面情形、煤气流的漫衍状态，，对指导高炉操作、维护炉况顺行和稳固，，改善各项手艺指标，，施展了主要作用。。。 。。
前言
高炉在冶炼生铁的历程中，，是一个一连生产的密闭体。。。 。。用运动学的看法来看，，高炉的生产历程就是炉料的一直下降与煤气流的一直上升这两个相对运动组成的,这两个运动相互制约又相互依存。。。 。。高炉操作的目的就是尽可能使这两组运动处于最佳的运动状态(即炉况顺行)而获取最大的经济效益。。。 。。在生产中，，操作者通过装料制度的调解及鼓风参数的调解来调剂炉内气流的漫衍状态。。。 。。恒久以来，，操作者都只能通过炉喉温度、十字测温、炉顶探尺装置及通例的温度、压力、流量和煤气因素等外部检测手段来做间接判断，，由于炉内煤气流的漫衍状态不稳固(且亦是理论推测)，，加之操作者的手艺能力素质和履历各不相同，，因而不可阻止地泛起判断和调剂的误差。。。 。。炉顶摄像系统的应用为高炉操作者提供了更为清晰直观的调控依据和调控手段。。。 。。承钢新4号高炉(2500m3)于2008年9月建成投产，，高炉炉顶摄像系统同时投入使用，，该系统获得了对高炉操作具有指导意义的直观影像，，使操作职员能实时地相识高炉炉内的装料状态，，料面高度、形状、下料实况，，中心和边沿煤气流漫衍以及布料流的运动情形。。。 。。它为高炉操作者制订合理的操作制度提供了科学依据，，特殊是其显示的煤气流漫衍状态，，为操作者实时调解装料制度，，追求合理的煤气流漫衍，，稳固炉况立下了汗马收获。。。 。。
1、摄像装置的原理及组成
摄像装置接纳的CCD芯片具有可见光和红外双重功效，，通过红外线吸收器把炉料和煤气等发热体外貌多点的红外辐射能量转换为电信号，，再转变为视频信号，，通过视频线输入到录像机和监视器上，，在监视器屏幕上展现出是非实况图像，，并可以举行实时录像、生涯。。。 。。
摄像系统包括现场控制箱、摄像机、摄像头、防护套、冷却系统（氮气吹扫）、显示大屏、硬盘刻录机、监控工控机，，详细组成(如图1)。。。 。。
现场控制箱是装置在现场的信号传输与控制装备，，红外成像仪以前端收罗的种种数据信息通过现场箱可以利便、清静、准确的回传给控制室内的主控箱，，并通过主控箱装置的种种指示灯、仪表实时、动态、直观的反应前端装备事情状态。。。 。。
�；；；；；；ぬ住⒗淙聪低橙险姹；；；；；；ど阆窕槐桓呶滤鸹�，，在高炉生产历程中，，一直的用氮气吹扫，，以冷却摄像机，，另外还起到吹扫粉尘的效果，，高炉内是高温高压，，多粉尘的情形，，必需举行一直的吹扫以包管不让摄像机积灰过多而影响成像效果。。。 。。
显示大屏在主控室内直接将炉内画面显示出来，，显示探尺，，溜槽运行情形，，料流料面情形，，资助高炉操作者剖析炉况。。。 。。
硬盘刻录机和监控主控机具有录像、存储和温度丈量、图像收罗、处置惩罚的功效，，记下高炉运行情形，，资助剖析炉况。。。 。。
图1：红外摄像装置系统组成图
2、红外摄像装置的功效及特点
高炉炉顶红外摄像系统是一种直接装置在高炉上的特种高温工业电视装备。。。 。。它被直接装置在高炉炉喉位置上，，通过预留孔实时监控炉内料面形状及其演变历程。。。 。。高炉主控职员在值班室监视器上视察整个料面的气流漫衍图像，，视察溜槽的运动和加料、布料、料流、料面形状及料面下降等情形，，监视炉内管道、塌料等异常炉况。。。 。。能够使高炉操作者清晰地目测到布料溜槽的运行和磨损水平(如图2)，，亦能看到十字测温、探尺事情情形。。。 。。若降低炉内料面还可以看到炉衬侵蚀情形，，图像直接送入盘算机，，经由图像处置惩罚获得料面气流漫衍和温度漫衍状态的定量数据，，绘出伪彩图、温度数据图、趋势图和漫衍曲线(如图3)。。。 。。操作职员可凭证视察效果和盘算机所处置惩罚的数据和图像实时调理炉内状态，，举行清静高效地生产。。。 。。
图2：料面情形 图3：伪彩图、温度数据图、趋势图
本系统具有以下特点：
1）红外热成像手艺是基于被测目的发出的不可见热辐射，，具有手艺先进、适用性强、普查效率高、检测迅速可靠、清静性好等优点，，是检测装备运行状态的一种行之有用的手艺手段；；；；；；具有直观、快速、周全、非接触测温的特点，，其温度区分率高，，可抵达0.1℃，，红外图像清晰，，可一连检测料面的瞬态二维温度漫衍场和拍摄红外热像图，，料面的各处温度可以用伪彩色体现，，绘出温度曲线，，举行温度场剖析，，进而对炉况给出准确的诊断。。。 。。
2)超宽视场规模，，高温光学镜头选择视场角不小于90°, 可在监视器上监视所有炉膛及布料溜槽。。。 。。
3)�；；；；；；な侄瓮晟�，，为了确保摄像头清静可靠的恒久事情，，接纳了氮气冷却关闭、整个系统只需提供三路氮气，，所有不锈钢材质�；；；；；；ぬ坠�，，在�；；；；；；ぬ酵非傲粲幸桓鲋本�6mm的小孔，，高温镜头在此向外窥视。。。 。。同时，，高压（700kPa）氮气小孔以柱状形式喷出，，充分压制炉内的气体及粉尘，，�；；；；；；ぞ低芳吧阆窕�。。 。。
4)简朴耐用，，使用清静，，并且操作维护浅易利便，，不需要高炉休风就可以恣意操作。。。 。。
3、摄像装置在承钢新4号高炉上应用及刷新
高炉摄像系统在最先装置投运时，，使用效果并不睬想，，高炉炉内处于高温、高压、高粉尘、高湿度的状态，，经�；；；；；；岱浩鸹艺飨�，，信号滋扰征象，，从而影响成像效果，，并且无法在线整理积灰。。。 。。为了摄像系统在高炉内恒久稳固地在线运行，，针对以上情形，，手艺职员对摄像系统举行了一系列的刷新，，最终抵达近乎完善的效果。。。 。。
作废繁琐的水冷系统(如图4），，完全用氮气冷却，，将吹扫主管路由原来的DN20改为DN50，，提高吹扫氮气的压力和流量，，起到冷却和吹扫的双重作用，，最大化的提高吹扫、冷却效果，，镌汰红外摄像机粉尘结灰，，提高图像质量。。。 。。去掉经�；；；；；；�，，影响摄像广角和因积灰卡死的气动控制切断闸阀(如图5），，改为手动球阀，，为便于装置与炉外皮毗连，，按原尺寸制作一套毗连钢板部件。。。 。。将原摄像机内套由法兰直管改为长螺纹毗连，，实现旋转收支，，便于在线装置拆卸，，整理积灰(如图6)。。。 。。在摄像机内套前罩加装4个刮刀片(如图7)，，使用旋转内套180度实现手动刮灰。。。 。。将桥架内同轴电缆穿钢管作附加屏障，，避免外来信号的滋扰造成的成像不清晰，，雪花，，波纹等。。。 。。
刷新后的高炉炉顶成像系统，，在高炉燃烧后通过监视器直观而清晰地视察到炉喉料面煤气流的漫衍情形及炉料的漫衍状态，，布料溜槽的运行和磨损水平,对高炉的操作、指标改善起到了决议性的指导的作用(如图8、图9)。。。 。。该项刷新手艺现在已在承钢各高炉推广，，使用效果很好。。。 。。
图4：刷新前的水冷装置 图5：刷新前的切断闸阀
图6：刷新后的现场装置图 图7：刷新后的刮刀片
图8：煤气流漫衍情形 图9：溜槽的运行情形
4、高炉炉顶摄像故障判断及处置惩罚
故障征象1：监视器没有图象显示，，屏幕为蓝色配景
当屏幕泛起蓝色配景时，，通常是监视器没有检测到任何的视频信号，，应检查如下:
1)检查现场控制箱内的DC12V电源事情是否正常，，电压输出是否为DC12V；；；；；；
2)检查内套毗连电缆是否有松脱（视频、DC12V），，顶端的航空插头是否毗连牢靠，，有无虚接；；；；；；
3)将摄像机取出，，审查其是否损坏，，检查监视器是否损坏，，开机看有无显示；；；；；；
4)检查控制室与现场的视频毗连线是否有问题，，是否有折断、虚接征象；；；；；；
5)若是图像是通太过频装备显示在监视器上的，，请检查分频装备是否毗连准确；；；；；；
故障征象2：监视器没有图像，，屏幕是玄色带有噪点的配景
1)检查冷却防护装置，，氮气吹扫阀是否已经开启
2)检查镜头光圈开闭的巨细(光圈过大和过小都会造成图像不清晰，，最好把摄像头取出调试好再装入)；；；；；；
3)将镜头取出，，审查镜头是否损坏(可用替换法)，，镜头前端是否有粉尘附着；；；；；；
4)询问高炉是否正在上料，，若是正在上料，，造成顶温过低，，也无法正常成像；；；；；；
5)检查是否有积灰,旋转摄像机整理积灰,或者比及休风拆除摄像机处置惩罚积灰。。。 。。
故障征象3：监视器显示有滋扰
1)检查视频电缆及视频插头毗连是否正常，，有无损坏和虚接征象；；；；；；
2)传输电缆是否单独敷设，，或者与高压或变频装备混在一起敷设；；；；；；
3)摆动溜槽转动时有滋扰，，是溜槽的变频造成；；；；；；
4)检查视频装备是否统一悬浮、统一接地（接地电位相同）。。。 。。
注：解决滋扰问题的要领是系统装备的传输电缆要自力穿管，，单独敷设，，并与高压及变频装备疏散，，对系一切一接地，，统一悬浮。。。 。。
5、结语
高炉红外摄像手艺的引进和运用，，是对古板炉顶监测手段的刷新和立异，，对生产有着起劲的增进作用。。。 。。通过炉顶摄像仪，，炉内煤气流漫衍和料面状态就可直观地显示出来，，为高炉操作者掌握煤气流漫衍提供了科学依据，，能实时制订合理的操作制度来调理炉况。。。 。。能资助失常炉况快速恢复，，为提高高炉冶炼强度提供参考依据，，能有用监视炉顶装备事情情形。。。 。。另外，，炉顶摄像仪有助于高炉操作者尽快掌握高炉冶炼纪律，，这关于不易控制，，炉况重大的大高炉更有意义。。。 。。
