红外热成像技术在钢铁冶金行业的应用：从设备监测到工艺优化的革新

钢铁冶金行业作为国家工业体系的基石，其生产过程涉及高温、高压、强腐蚀等极端环境，设备故障与工艺波动可能引发重大安全隐患与经济损失。红外热成像技术凭借其非接触式测温、实时可视化热分布等特性，已成为钢铁冶金领域实现智能化生产、提升安全水平的核心工具。本文从设备状态监测、工艺优化、能效管理、安全预警四大维度，系统阐述红外热成像技术的创新应用。

应用场景—原料厂

生产过程中，对于原料的存储，比如大量的煤堆放在室内外仓库，因贮煤环境所限和贮煤时间过长，煤堆经常发生自燃，甚至有时是同时几处自燃，经济损失巨大同时也严重污染环境。因此，必须及时发现煤堆自燃，防止自燃范围的扩大。

由于温度上升是煤自燃的主要表征现象，利用红外热成像技术测温将很好地解决煤炭自燃的监测难题。

应用场景—炼焦炉

炼焦炉是用煤炼制焦炭的火炉，在钢铁行业通常用来获得焦炭和回收化学产品。长期以来，炼焦炉炉管外壁温度是人们比较关注的重要参数，其重要性有几方面。1）根据测出的温度分布分析判断管内结焦状况;2)控制管壁温度，避免温度过高;3)及时了解炉膛内部燃烧状况。

焦炉的内部用耐火材料砌筑 ，在生产期间，红外热像仪可通过高温异常点的观测和定位，帮助工作人员及时分析炼焦炉耐材缺陷。 也可以通过炉顶的观察口监测炼焦的温度情况，提高炼焦效率和工艺。

应用场景—回转窑

回转窑的稳定运行对企业的生产效率、产量来说至关重要，目前依靠热电偶、点温枪等，但运行中的回转窑是无法使用热电偶监测的，一般的点温枪更是只能检测到冰山一角的温度，且测温精度相差甚大。这两种方式很难保证数据的精准度。

红外热像仪应用在回转窑监测诊断，无惧高温影响，主要监测对象为回转窑窑内、窑胴体,可以做到无接触、全面、实时、精准测温，预防耐材脱落、结圈等问题。

应用场景—烧结机尾

烧结机的机尾是烧结过程的终结点，机尾烧结矿床的烧透程度直接反映了烧结机的机器运转速度是否合理、料层透气性的好坏和燃料配比的高低，是用于进行生产调节的重要定性指标之一。

通过获取烧结机机尾断面红外热图像，判断烧结机机尾断面烧结矿温度分布信息，结合烧结专业知识的分析，提高烧结生产调节和控制的科学性，对控制和优化烧结过程以及烧结矿质量具有十分重要的意义。

应用场景—传送皮带

经烧结后拥有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁熟料。烧结后的熟料在运输过程中存在冷却不到位的状况，在运输过程中极易引燃皮带，甚至造成更大面积的损失，发电完全中断等。

红外热成像监测系统能够实时采集传送带上熟料的温度信息，实时生成可视化的红外热像图，并在明火发生前及时提供报警并触发喷淋等相关动作，防止火灾发生。

应用场景—高炉炉内料面

在高炉作业中，炉内实时状况以及料面温度监控是难点之一，传统的眼看耳听方式无法即时发现并定位故障位置，无法确定故障位置损坏程度，给维护与整修带来极大困扰。

借助高炉炉内红外热像监控系统，高炉操作者对炉内情况可一目了然，通过热成像可实时监测炉顶料面温度情况、观测炉内溜槽、探尺等运行状况、提供可视化燃烧、耐材侵蚀等数据、降低了安全生产隐患，提高作业效率。

应用场景—高炉送风口

在送风支管内部有隔热材料，随着⾼炉冶炼的强化和⻛温、富氧、顶压水平的提⾼，受到外壳和耐⽕砖材料膨胀系数的差异影响，耐火砖可能出现侵蚀、脱落，导致送风装置会出现漏风、发红的现象，如果不及时维修会引起外壳烧穿，产⽣安全隐患。

通过红外热像技术，做到无接触、实时监测高炉送风支管温度，在出现漏风、温度过高的状态下预警，提醒后台工程师进行维护检修。

应用场景—电解池极板

电解池通过将金属材料电解，达到提纯目的。在提纯处理时，经常会有金属杂质富集在电极板之间，两块电极板间通过杂质导通后形成短路。

通过红外热像仪为电解池上判断短路电极板，因高温点比较零散，对红外图片数据进行二次分析识别，短路特征达到90%判断为短路，高温点需根据图片进行定位，及时处理短路电极板。

应用场景—园区安全

传统可见光摄像机很难满足全天候、异常天气的监控需求，在极端天气或无光源条件下无法正常监控园区的安全。例如周界入侵、人员闯入、禁火区域、禁烟区域监管、危险气体泄漏区域监测等。

相较于传统可见光摄像机，红外热成像摄像机具有穿透能力强、探测距离远、可识别隐藏目标、温度检测及昼夜可视等优势，在安防监控领域与可见光摄像机已形成不可或缺的优势互补关系。