炉顶红外摄像监控系统在攀钢高炉上的应用
随着高炉炼铁技术的不断进步，攀钢高炉冶炼强度不断提高，对高炉操作水平的要求也越来越高，这就需要进一步提高高炉生产过程中的监控水平，为高炉操作者提供更为清晰直观的调控依据和调控手段。近年来，攀钢的技术工作者为此做了大量的实际工作，取得了许多令人瞩目的成果，其中，加湿鼓风、喷吹煤粉、多环布料等技术的成功应用，合理上、下部调剂研究、适宜鼓风动能研究等，为高炉操作者提供了有效的调剂手段；炉身煤气取样机及煤气在线检测分析系统和“十字”测温技术的应用，为高炉操作者提供了更多的调剂判断依据。但是，对于实际生产过程中高炉内部的情况仍然知之甚少，可以说仍然是一个“黑匣子”。生产中，操作者仍是依靠外部检测参数结合实践经验进行调剂，难免出现调剂滞后甚至有反向操作的情况，对高炉顺行极为不利，严重地制约了高炉的进一步强化。
用运动学的观点来看，高炉生产过程就是由上部装入炉料的不断下降并熔融排除炉外与下部产生的煤气流不断上升溢出炉外这两个相对运动构成的，这两组运动既互为制约又互为依存。高炉操作的目标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，操作者在上部通过装料制度的调整及下部鼓风参数的调整来调剂炉内气流的分布状况，而长期以来操作者都只能通过炉喉温度、十字测温、炉喉煤气取样分许等外部检测手段来做间接判断，由于炉内煤气流的分布状况不稳定（且亦是理论推测），加之操作者的技术能力素质和经验各不相同，因而不可避免地出现判断和调剂的偏差。为了更直观地了解炉内实际的气流分布和装料制度调整的效果，国外企业早在上个世纪80年代初期就开始探索炉喉料面的在线检测方法，曾先后出现了“机械探针式”、超声波、热图像仪、雷达等多种测料面设备，但都因难以长时间适应高炉恶劣的作业环境而难以得到推广应用。近年来，随着钢铁市场形势的日趋严峻，高炉操作者迫切要求更多地了解高炉炉内运行的各种情况，以便正确把握高炉冶炼进程，优化技术经济指标，提高市场竞争力。为此，在充分调研的基础上，2001年11月、12月攀钢分别在4#高炉（无料钟炉顶）、3#高炉（双钟炉顶）上安装了北京科技大学研制的高炉炉顶红外摄像监控系统，获得了对高炉操作具有指导意义的直观影像。
炉顶红外摄像监控系统的特点
炉顶红外摄像监控系统由摄像装置、现场控制柜、监控器、监控录像机等组成，其中摄像装置包括摄像头、水冷套、氮气防护、密封装置等。接合高炉现场工作条件，在设计、安装、使用上具有以下特点。
（1）安装位置合理，现场安装便捷。如图1，2所示，红外摄像监控装置安装在溜槽（或大钟）下沿，与料尺位置错开，先在炉皮上开孔，然后将带水冷套和球阀的短管焊好，再将摄像枪通过密封环和球阀插入炉内。红外摄像监控装置安装时无须专门长期休风，只需有4h左右的休风时间几颗。安装后影像既能覆盖炉喉料面，又能观测溜槽（或大钟）及料尺工作情况，同时避开了炉料的冲击。
（2）系统简单，使用及维护方便。炉顶红外摄像监控系统采用全封闭金属外壳的“针孔”摄像头，防水、防尘性能较好；摄像头视角可达108°，工作时不需调焦；炉顶红外摄像系统工作环境十分恶劣，粉尘浓度非常高，炉顶温度通常在150~350°C，为保证其正常工作，特设冷却水套降低摄像装置温度；气体防护装置的吹扫使摄像头不结露、不挂灰，以保持清晰的摄像效果；整个系统十分简单，无机械和电动部件。通过4个月的生产实践检验，炉顶红外摄像监控系统性能温度可靠。此外，摄像装置采用了球阀和密封环两道密封，既保证了摄像头在炉内高压下正常工作，又能在高炉生产条件下， 装入或取出摄像头进行维护或更换，简便快捷。
（文章来自 百度文库 编辑发布）
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