浅谈红外热像仪在冶金工业中的应用

　　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故障，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。

　　红外热像仪

　　红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

　　红外热像仪早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备320*240像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。由于红外热成像技术能够进行非接触式的、高分辨率的温度成像，能够生成高质量的图像，可提供测量目标的众多信息，弥补了人类肉眼的不足，因此已经在电力系统、土木工程、汽车、冶金、石化、医疗等诸多行业得到广泛应用，未来的发展前景更不可限量。

　　在冶金行业中，红外诊断技术通常用于以下方面：

　　1.通过状态的监控，合理安排大修，并提高设备寿命；

　　2.降低热损耗，节约能源；

　　3.通过对热像图像的分析，对现有工艺进行改进。

　　一、高炉内衬水冷壁缺陷的检测与诊断有的热像仪可对高炉表面进行分区块的检测，对得到的热像图进行温度分布分析。如在没有冷却器存在的部位，通过炉表面温度的不同变化，可以直接判断有无内衬缺陷。如果某部位拍摄的热图比温度持续上升，可以认定炉内衬已有损坏侵蚀；对于有冷却器存在的部位，可以依据热图分析表面温度分布情况，找出相对温升高的部位，判断冷却壁损坏或炉内衬缺陷。

　　二、高炉炉瘤的诊断高炉炉瘤采用红外热像检测是比较直接快捷的方法。首先将需要检测表面划区域进行检测，记录炉皮各没一小块的温度分布，通过综合分析各层低温区域，从而可初步诊断出是否结瘤以及结瘤的部位。

　　三、热风炉使用红外热像仪对热风炉进行检测，一般分为二个部分，一个是炉身，另一个是炉顶，并注意检测球顶与柱体交接部位。诊断将会变得非常简单，拍摄的热图中高温过热部位即对应耐火内衬的缺陷。

　　四、钢水包、铁水包还可以使用红外热像仪拍摄热图像来诊断钢水包、铁水包内衬的腐蚀程度，以及在烤包过程中的状态来寻求合理的升温速度、烤包时间。

　　五、转炉转炉结构仅仅有炉皮和炉衬，没有冷却部分。用红外热像仪对转炉表皮拍摄热图后，通过分析其表面温度，非常直接就可判断炉衬的侵蚀损坏程度。六、回转窑通过红外热像仪对回转窑窑体进行检测，根据热像图上高温异常部分，可以立即诊断该高温对应部分的内衬存在缺陷，温度越高，其对应的缺陷越严重。除此之外，冶金业还可以采用热像仪对厂内用电设备，如变压器、变电室开关接点和电缆等电气设备连接点进行检测；对大量机械传动装置，风机马达轴承的检测；测定钢芯温度及验证钢锭液率情况，降低能源及材料的消耗，提高钢锭的质量