一、为什么红外热像仪可以应用在冶金行业？

非接触红外热像仪采用先进的红外技术，快速、准确、方便、直观地显示 被测物体表面温度场的分布，测量出物体的表面温度。不需要直接接触被测物 体的表面，就能快速测试物体表面温度读数，并能可靠地测量热的、危险的或 难以接触的物体表面温度。红外热像仪测量速度非常快，可以直观、连续地测 试物体表面的温度变化。

冶金生产中的许多重要设备是在高温高压状况下工作的，潜伏着一些易燃、 易爆危险，要求对生产过程进行严格的在线监测，及时消除隐患。使用红外热 像仪能检测产品传送和管道、耐火及绝热材料、各种反应炉的腐蚀、破裂、减 薄、堵塞以及泄漏等有关信息， 可快速而准确地得到设备和材料表面温度分布， 早期迅速准确地发现各种异常情况，对防止事故发生和减少能耗十分有效。因 此红外热像仪是一个非常理想和便携的数字诊断工具。

二、红外热像仪可以在冶金那些方面进行应用？

在冶金行业中，红外热像仪通常用于以下几个方面：

 高炉结瘤检测

 风口冷却水漏水检测

 工业炉内衬损伤检测

 大型高炉料面的划定

 高炉残铁口位置的确定

 出炉板坯温度的测定与控制

 钢水炉渣分析

三、红外热像仪在冶金行业的具体应用。

1、高炉结瘤：

结瘤一般起因是一部分熔化的炉料发生再凝固，粘结在炉墙处先形成瘤根， 如果发现不及时或处理不果断，则瘤根发展壮大成为炉瘤，导致高炉操作炉型 异常变化、冶炼空间缩小，炉内风压、风量关系不对称，进而造成低产高耗。  高炉结瘤后一般在结瘤严重的部位，炉墙表面温度下降明显。这个时候通过红 外热像仪检测炉墙表面，通过综合分析各个低温区域，可初步诊断出高炉是否 结瘤、结瘤的范围和严重程度。

2003 年 11 月 21  日，信钢 3 号高炉实施炸瘤作业。结瘤期 11 月 1-21  日日

均产铁仅有 326t，影响产量 2000t、多耗焦炭 600t，损失较大。炸瘤后经过高炉 温、轻负荷恢复后， 11 月 23-30  日平均日产量达到 390t 正常生产水平。在结瘤 前、结瘤期和实施炸瘤作业后，分别用红外热像仪对高炉炉腰部位进行检测， 结果见下表：

从表中可以发现炉腰部位，除了南面情况较好外，其他 3 个方向都存在着 结瘤，特别是在西面和北面结瘤的问题比较严重。因此通过红外热像仪观察炉 墙温度的变化，可以判断高炉结瘤的程度和范围。

2、高炉风口冷却水漏水检测：

高炉风口是向高炉喷入热风的入口，夹层内通有高压冷却水，用铜铸造而 成。风口长期受高温铁水的烘烤， 因此，很容易烧损，从而使冷却水流入炉内， 造成炉温降低，严重时可能导致水蒸气爆炸，造成铁水外流的重大事故。因而 早期发现风口破损是保证安全正常生产所必须的。而风口破损后，炉内高温气 体会混入冷却水中，使得排水温度上升。因此，使用红外热像仪测试排水温度 的变化可以发现是否有冷却水管破裂。而且，通过红外热像仪分析冷却水管表 面温度异常区域，可以发现出现破损的部位和严重程度。

3、工业炉内衬损伤检测

用红外热像仪可以有效地对冶金加热炉内衬材料的损伤进行检测，对炉体 散热损失进行快速而准确的评估，从而能够有效的避免各类事故的发生，实现 加热炉的定期大修制度向预期性维修制度的转变，具有广泛的工程实用性。

2003 年 4 月 20  日，某钢铁厂使用红外热像仪对加热炉的东西两侧炉墙进 行了红外检测。检测时期为加热炉正常工作阶段，检测结果如下表：

从上表可以发现加热炉的东侧炉墙的散热要比西侧炉墙严重，尤其是东侧 炉墙的加热段散热较严重，这主要是由于该处炉墙内衬的多处损伤造成的。在 三段式加热炉中，加热段温度最高，也是环境最恶劣，衬里损伤最严重的部位； 预热段温度较低，因而是加热炉中散热量最小，衬里损伤最轻微的部位。

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4、大型高炉料面的测定

现代炼铁高炉要求炉内加入的原料分布均匀，使用红外热像仪可以根据料 面温度分布来实现布料控制。当料面温度场出现异常温度点时，说明炉内出现 了“管道现象”，此时需要通过控制布料来加以消除。通过使用红外热像仪实时 显示料面温度，对决定原料的定量投放、提供生铁产量和质量、延长炉龄和节 能降耗起了重要作用。

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5、高炉残口铁位置的确定

高炉大修时，可利用停炉前，高炉待料休风的机会，使用红外热像仪测量 炉底外壳表面温度，寻找出炉壳温度明显差异的分界线，这样就确定残铁水的 下表面位置和开口位置，开口后将残铁全部排尽。解决了以往凭经验确定开口 位置，往往不准确，造成残铁排不尽，给拆炉工作带为困难。

6、出炉板坯温度的测定与控制

由于红外热成像能在瞬间内把物体表面温度通过可视图像来反应出来，而 且成像实时、响应速度高。因此，红外热成像是记录钢坯出炉后及整个轧制过 程温度变化较理想的测试手段。值得一提的是，由于氧化铁皮的影响，一般辐 射温度计测得的表面温度，并非实际钢坯的表面温度，相对而言，钢坯出炉后 铁皮剥落部位的温度更接近钢坯的表面温度。跟踪这一部位的温度变化，除了 红外热像仪，其他测试工具都是难以胜任的。

使用红外热像仪解决了以前因钢坯出炉后温度变化快，使热电偶测试结果 不够准确甚至根本无法测量的问题。采用一个点或某个局部的测量可能还不具 有代表性。而用红外热成像技术在很大程度上弥补了上述测温手段的不足。

     好的钢坯                                 坏的钢坯

7、钢水炉渣分析

     钢水炉渣分析                             转炉炉渣分析

四、总结

    随着红外技术的不断发展和成熟，红外热像仪在冶金领域也得到十分广泛 的应用。冶金生产型企业不仅与温度有非常紧密关系，同时它也是系统综合性 的企业，除了正常的专用冶金设备外，如冶金窑炉，还有诸如电力，电器和原 料化工等辅助性的设备。这些关键的设备一旦发生事故，不仅经济上损失是巨 大的，也容易造成人员的伤害，因此利用红外热像仪对设备进行检测，了解和 掌握设备使用过程的状态，对于及早发现问题查明原因，保证安全的生产运营、 延长设备的使用寿命有着重要的意义。