菲力尔--红外热成像的全球领先者

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红外热像仪在钢铁厂中的应用

红外热像仪是检测、控制与优化冶金生产流程与设备的关键工具。作为可靠的非接触式工具,热像仪提供整个表面区域,而非若干个单点区域的测温读数。此外,热像仪令工作人员更快速、更安全、更容易地发现潜在问题,避免突发的系统关闭与故障。

红外热像仪是检测、控制与优化冶金生产流程与设备的关键工具。作为可靠的非接触式工具,热像仪提供整个表面区域,而非若干个单点区域的测温读数。此外,热像仪令工作人员更快速、更安全、更容易地发现潜在问题,避免突发的系统关闭与故障。

克虏伯•曼内斯曼钢铁公司(HKM),坐落在德国杜伊斯堡,是欧洲领先的钢材、金属板与管道生产商。该工厂由西门子、克虏伯与曼内斯曼工业联合创建并发展壮大,并为各自的继承公司所有。目前,HKM拥有3500名员工,年产量超过500万吨。

HKM生产生铁和钢材。主要专注于生产种类繁多的连铸板坯与圆坯等半成品。HKM还运营有一家焦化厂与一家烧结厂,在烧结厂中,含铁颗粒形成球状,或研磨成粉不断被送入高炉冶炼。

炼钢

钢水在转炉或电炉中形成,通过电炉闸门进入钢包,经过进一步冶炼和化学过程后形成优质钢,这些都仅在钢包中发生。这种“钢包冶金”也被称作二次冶金。经历了钢包中的二级冶金过程,钢包中的物质通过钢包滑动闸门阀进入连续浇铸机。然后,热钢从中间包进入连续浇铸机模具进行浇铸,并通过能精确控制钢模液位的中间包滑动闸门阀流出。

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ThermaCAM™ P系列红外热像仪任务艰巨

HKM能源管理部的技术员Dirk Ehrlich表示:“实践证明,在业内,使用红外热像仪追踪温度的价值不可估量。”Ehrlich与同事测量并计算热气开发、能量流或粉尘浓度等参数,这些均需确定并最终优化、减少工厂的能源输出。他补充道:“红外热像仪使我们能在苛刻、难以接近或具有安全隐患的环境中更快速地完成检测。”

在浇铸阶段,红外热像仪用于检测辊子制冷的正常运行,以及发动机、齿轮与其他设备上的热负载。风险一触即发:直接接触温度为1,000 °C热熔圆钢的辊子与直接暴露在热辐射中的浇铸设备结构件可能会对工厂的正常运转构成威胁。

连铸设备生产出来的半成品板坯通常成堆冷却。对上层板坯的运输而言(例如,送入带钢热轧机辊压成卷材或薄板产品),需要维持在特定温度范围内。热成像技术的硬件与软件将实际温度与各点的计算、预定温度作对比,从而优化工艺过程。在烧结厂中,含铁颗粒形成球状,或研磨成粉不断被送入高炉。经过这道生产工艺的烧结物仍有余热,通过传送带进入烧结冷却机。热像仪在确定烧结物的平均温度分布方面尤为有益,可评估烧结冷却机上的热负载。

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检测耐火内衬故障

在浇铸过程中,耐火材料对防止火灾发生尤为重要。耐火材料每隔数个小时就要更换。其质量与性能对清洁、安全、流线型生产过程极其重要。

HKM能源管理部的另一位成员Ralf Ponczeck表示:“熔钢操作之后,我们会定期检查真空室的液舱盖,检测其热负载情况。”

定期检测两台生铁搅拌器的表面是否局部温度过高,以尽早确定耐火内衬是否发生损伤。每台生铁搅拌器的表面均负载2,000吨的生铁。

同时,还应检测鱼雷式铁水罐的耐火程度。鱼雷式铁水罐将液态生铁从高炉输送至吹氧钢车间。在鱼雷式铁水罐中,热成像技术能清晰地得出耐火内衬的状态结果。

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该团队还负责检测转炉炉底冲洗装置的功能。由于冲洗是使用惰性气体通过炉底完成的,冲洗装置的开口处需保持清洁。其热分布可通过红外图像捕捉到。能源管理部成员Alfred Lichtweg表示:“此种或相关类似测量具有高强度的热辐射,因此我们使用长焦镜头来保护ThermaCAM热像仪。长焦镜头也能轻松方便地拍摄更远程的物体,如热管道线路。”

当前使用的具有成本效益的其他应用包括检测管道的沉积物,或检测维持炼钢步骤顺利进行的机械。HKM还利用红外热像仪优化生产工艺:例如,由于红外热像仪能够精确地观察耐火材料的整个表面区温度循环情况,因此工厂使用红外热像仪广泛检测替代性耐火内衬。

FLIR Systems ThermaCAM P系列热像仪是进入、接触并检测高温与危险区域十分实用的工具,对冶金业尤为甚之。这款热像仪有助于保持一个关键、具有战略重要性产业的正常运作:Dirk Ehrlich表示:“总之,HKM生产的每款德国制造卡车或汽车都有不同寻常之处:确切说,红外热像仪有12%的功劳。”

本案例以HKM公司Dirk Ehrlich与德国法兰克福自由撰稿人Frank Liebelt共同撰写的一篇文章为基础。

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