富氧侧吹炉耐火材料损伤状态 红外热像监测系统

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一、 富氧侧吹熔炼炉

富氧侧吹熔池熔炼过程的实质，在于将物料连续加入到1200～1500℃强烈搅拌的熔融炉渣的熔池中，物料在强烈搅拌的熔体作用下快速熔化，在铅渣中生成粗铅或金属液滴。

富氧侧吹炉熔池熔炼工艺原型是瓦纽科夫炉熔池炼铜工艺,目前被十几家铜冶炼企业采用。富氧侧吹炉投产以后经过不断的摸索试验,富氧浓度不断提高,燃料率不断下降,床能率明前提高,较大的提高了企业经济效益[1]。1 工艺概况和主要设备1.1 工艺原理富氧侧吹熔池熔炼属于一种富氧熔池熔炼炉,其将物料的干燥、焙烧和熔炼置于同一炉内完成。氧气底吹熔炼是熔池熔炼，经配料制粒的混合料从底吹炉顶部加入，氧气从底部氧枪中吹入引起熔体搅拌， 混合料中的金属硫化物在渣液层发生氧化、造渣、沉铅反应，生成金属氧化物和二氧化硫及液态铅液珠，并释放大量热使氧化反应继续下去进行化学反应。还原熔炼主要是把熔融渣中的氧化铅还原为单质金属铅，逐步与炉渣分离，产生粗铅，排出的炉渣含铅量低于2.0%，排出烟气中的二氧化硫含量大幅降低，经过进一步脱硫处理后即可达到排放标准。

二、 行业问题

炼铅过程中,侧吹炉内衬工作层直接与液态高铅接触，因此侧吹炉内衬耐火材料的工作状态直接影响着铅水温度、铅水质量、炼铅的经济效益和生产安全。

侧吹炉在工作时由于以下原因会导致内衬损伤剥落：

       高温铅水（1530℃~1700℃）及铅渣对内衬耐火材料的侵蚀；

       铅水对侧吹炉内内衬迎流面的冲击损伤；

侧吹炉下水口附近受到的铅水冲刷的损伤；

侧吹炉内急冷急热的温度冲击引起的内衬损伤；

侧吹炉内衬损伤剥落会导致侧吹炉穿包漏铅，从而给炼铅厂带来重大经济损失和生产及人身安全事故。

 侧吹炉炉缸温度分布

如何对侧吹炉内衬工作层的损伤状态进行有效监测？成为我们各大炼铅企业亟待解决的行业痛点。

三、 解决方案

a.安装点位 

现场安装示意图

根据现场实际考察情况，如果希望实现对单面侧吹炉炉缸进行的实时监测，可选择在侧吹炉的如上位置处安装一套热成像仪实现对该侧吹炉炉缸温度监测，当炉底温度异常，可**时间发现并处理。考虑到环境可能出现粉尘等，为了红外热像仪的安全、长期使用，选用带有IP66等级防护罩的在线测温型红外热像仪*X套。

b.网络架构

在现场如上图支柱处安装一套在线测温型红外热像仪，通过网线，光纤的方式传输到监控中心，在监控中心安装一台监控系统后台，实现在监控中心后台对现场侧吹炉进行24小时实时监测，当温度异常时，可第I时间将异常报警信息输送出来。

本套系统可支持后期扩容，当希望对整个富氧侧吹炉工艺的多套侧吹炉进行监测时，可对多套设备进行汇总，实现在一个后台对多个现场进行实时监测。

四、 系统实现目标

      系统的建设实现以下的目标：

1. 全天候监控：利用红外热像监控系统通过远端控制，无需看管而实现全天候运行。
2. 自动报警：当炼钢厂侧吹炉炉底出现温度异常，监控后台会及时发现温度异常区域，触发报警，声光报警模块会发出报警声且软件后台会抓拍事发过程中的文件，方便后期查找调用.
3. 实时显示：实时显示全辐射红外热图，值班人员可查看任意位置的温度。
4. 可实时查看整个侧吹炉炉底任意点位的实时温度情况。
5. 可对异常情况进行录制、拍照、分析，并出具专业检测报告。
6. 整体效果示意图

五、 产品选型方案   

 产品特征

       高密封室外防护罩具有优良的防水防尘功能，为热成像摄像机提供良好的防护环境.

       具有加热片和风扇调节仓内温度，可适应更恶劣的环境

       整体铝压铸，采用侧面开启设计，密封进线孔，具有IP66防护等级

       多种可选镜头，适应多种场所

 适用场所

1. 高炉、转炉等高温高压容器和管道的安全监控；

2. 通过实时温度场的测试和分析，改善生产工艺，提高产品质量；

3. 化工、造纸、硫磺、化肥、蓄电池等厂房仓储防火报警；

4. 料棚、危废、煤堆、矿场等防火报警；

5. 公路/轨交、隧道、地铁站等交通设施消防监控；

6. 油库、加气（油）站、煤化工、炼化、LNG工厂及周界防火报警；

7. 体育馆、车站、候机楼、博物馆、展览馆、等公共场合火灾监控；

8. 古村落、寺庙、宫殿、古塔等文保单位火灾监控；

9. 银行、仓库、监狱、军事设施等安防监控；

  热成像核心技术参数

       1.红外热成仪探测器：采用进口多晶硅探测器，测温精度高；

       2.有效测温像素点：384×288，110592个测温点；

       3.像元间距：17μm；

       4.波长范围：8~14μm；

       5.热灵敏度（NETD）≤50mk@30℃

       6.帧频：30Hz

       7.测温范围：-20～650℃；

       8.镜头视场角：不小于91°x71°，清晰成像范围0.3m～∞；

       9.测温精度：±2℃或读数的±2%；

      10.传输数据格式：16Bit温度数据（全码流）；

      11.数据接口：RJ45百兆网或千兆网，协议支持UDP；

      12.输入电源电压：12～24VDC；

      13.通信接口：UART@RS485；

  外观尺寸

六、 侧吹炉红外热像后台监测系统

• 7×24小时连续实时监控，可以长期稳定工作；
• 实时传输包含110592个测温点数据的红外热像视频；
• 支持自定义编程模式，可任意设置观测模板、自动拍照及录像；
• 基于不可靠网络设计，支持断网断电复位后自动重新连接；
• 对于传送带不同部位和区域，可设置不同的报警阈值进行即时报警；
• 支持邮件、短信、I/O等多种形式的报警输出；
• 业内*强大的智能监控平台，*高支持16路全辐射视频接入；
• 对于感兴趣的热图像，可即时生成word版专业分析报告；
• 监控数据、异常数据和报警信息会自动分类存储在相对应的设备数据栏目中，可以实现快速准确的调用分析。
• 根据管理需要对不同工作人员进行不同层级的权限授权；

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