遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀在窯爐上的應(yīng)用分析

許 濤

（深圳市友衡科技有限公司，廣東 深圳 518055）

為確保冶金窖爐能夠運(yùn)行安全，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)溫度是必不可少的一環(huán)，而遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的應(yīng)用，不僅可以精準(zhǔn)有效的測(cè)溫，還可為相關(guān)人員提供可靠的數(shù)據(jù)參考，因此為進(jìn)一步了解遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀在窖爐中的應(yīng)用情況，下面就此展開詳細(xì)分析。

1 遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀概述

遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀一般包括測(cè)溫探頭、窖位置編碼器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、打印機(jī)等主要構(gòu)件，其基于一定的要求和規(guī)律相互配合，有序運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使得遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)溫，至于技術(shù)參數(shù)通常為90°的掃描轉(zhuǎn)角和高速旋轉(zhuǎn)的掃描方式，溫度測(cè)量范圍處于100℃～650℃之間，分辨率為100:1，準(zhǔn)確度和重復(fù)性分別要求讀數(shù)在2%和1%以內(nèi)，足以見得，遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀有著高精準(zhǔn)度的檢測(cè)效果[1]。如此一來，通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，窖爐筒體表面的溫度便可得到準(zhǔn)確測(cè)量，經(jīng)轉(zhuǎn)化為所需數(shù)據(jù)后輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同于分析與處理，以期從中判斷窖爐溫度總結(jié)變化規(guī)律，配以直觀形象的圖像為相關(guān)人員制定下一步計(jì)劃提供重要依據(jù)，如基于對(duì)數(shù)據(jù)、曲線圖等的分析，可以幫助相關(guān)人員得知窖皮溫度是否均勻、是否存在脫落情況以及脫落位置在哪里等，從而予以調(diào)整和優(yōu)化，改善窖爐的運(yùn)行環(huán)境，使其更好的服務(wù)于冶金生產(chǎn)。

2 遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的注意事項(xiàng)

不同于一般的測(cè)溫儀，遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀屬于機(jī)電一體化裝置，在使用現(xiàn)場(chǎng)即可完成安裝，而且操作相對(duì)簡單，但期間需要保證掃描室符合創(chuàng)建規(guī)程，連線可靠合理，安裝位置正確，特別是窖爐表層檢測(cè)段長度與窖爐旋轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系必須予以重視，以免因安裝不當(dāng)影響測(cè)溫效果（具體見圖1）。而在后續(xù)的使用中應(yīng)注意：一是在使用遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀測(cè)量窖爐溫度之前，應(yīng)先去除外部的塑料防塵罩，隨后進(jìn)行校準(zhǔn)，這是因?yàn)檫h(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的測(cè)量精度會(huì)受到環(huán)境、物質(zhì)特點(diǎn)、距離等諸多因素的影響，只有經(jīng)窖爐筒體掃描測(cè)溫才能確定精度是否符合要求，若發(fā)現(xiàn)不合理應(yīng)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，并在暫停運(yùn)行后切斷電源，重新罩好防塵罩，以防掃描窗因進(jìn)入灰塵影響光學(xué)鏡頭的使用。二是對(duì)于裝有紅外測(cè)溫重要元件的掃描系統(tǒng)，必須保證清潔無積塵，若灰塵、雜物等落在光學(xué)鏡頭或反射鏡位置，可在醫(yī)用洗耳球或吹氣球的方式予以輕輕吹除，必要時(shí)可采取鏡頭刷除的方法。若發(fā)現(xiàn)灰塵或污物殘留則要利用棉簽蘸取適量的蒸餾水進(jìn)行小心清洗，以防鏡頭表面被劃傷，對(duì)于指紋、油脂等污物，可選擇鏡頭清洗劑、改性乙醇、乙醇中的任意一種進(jìn)行清洗以保證鏡頭清潔。這一點(diǎn)在復(fù)雜惡劣的冶金環(huán)境下可能實(shí)施有難度，但一定要嚴(yán)格落實(shí)。三，根據(jù)規(guī)章制度對(duì)掃描室內(nèi)的遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的運(yùn)行狀況進(jìn)行定期檢查，同時(shí)為防止鏡頭因強(qiáng)光直射影響工作性能，對(duì)于出現(xiàn)在掃描扇區(qū)之內(nèi)的電焊等作業(yè)，必須采取合適的遮光措施保護(hù)測(cè)溫儀鏡頭，以免使其敏感元件損壞。

圖1 遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫掃描儀安裝位置示意圖

3 遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀在窖爐中的實(shí)際應(yīng)用

遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀在冶金窖爐中的應(yīng)用有著比較高的價(jià)值，而且不僅僅是測(cè)溫這么簡單，具體還有諸多功能，如基于溫度狀態(tài)監(jiān)控，及時(shí)采取調(diào)整措施，在降低熱損耗節(jié)約能源的同時(shí)有助于冶金產(chǎn)品質(zhì)量的保障；而且基于圖像分析與發(fā)展預(yù)測(cè)，可對(duì)現(xiàn)有工藝或參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，并為隱患預(yù)防、檢修維護(hù)等提供有利參考，進(jìn)而在一定程度上延長設(shè)備的使用壽命。具體分析如下。

（1）應(yīng)用功能。測(cè)溫顯示與數(shù)據(jù)查詢是遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的基本功能，經(jīng)技術(shù)升級(jí)改造后的部分測(cè)溫儀還能提供相應(yīng)的基準(zhǔn)曲線和比較曲線，但無論所用的遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀為何種型號(hào)，功能是否豐富，操作人員均應(yīng)具備較高的專業(yè)技能，并熟知其構(gòu)造原理、作用特點(diǎn)與使用要求，以免因過度追求測(cè)量精度而弱化其他功能。同時(shí)在按照要求規(guī)范測(cè)量獲得窖爐溫度數(shù)據(jù)后，還應(yīng)加以判斷和進(jìn)一步應(yīng)用，即通過分區(qū)塊檢測(cè)窖爐筒體表面獲得溫度分布圖，以此了解內(nèi)部窖皮是否損壞以及耐火磚和燃料燒結(jié)的實(shí)際狀態(tài)，并合理預(yù)測(cè)窖爐表面溫度的發(fā)展趨勢(shì)，判斷窖爐內(nèi)部將會(huì)朝什么方向、什么程度變化和發(fā)展，簡單的說，便是將窖爐溫度變化規(guī)律與窖皮、耐火磚聯(lián)系起來，并建立一種科學(xué)的認(rèn)知關(guān)系，方便相關(guān)人員可以由此及彼快速判斷窖爐情況。

（2）應(yīng)用要點(diǎn)。已知，在遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的使用過程中，要求操作人員能夠根據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)窖爐表面溫度的變化情況對(duì)該時(shí)間段內(nèi)不同窖爐表面溫度是升是降作出判斷，并深入分析溫度上升或下降是持續(xù)狀態(tài)還是偶爾現(xiàn)象，因此此時(shí)操作人員應(yīng)將重點(diǎn)放在溫度變化的連續(xù)性上，就是密切觀察某一時(shí)間內(nèi)同一位置的窖爐表面溫度是基本穩(wěn)定還是發(fā)生了上升或下降的變化，以此得到的該位置窖皮與耐火磚狀態(tài)的情況會(huì)相對(duì)真實(shí)可靠。一般情況下，若溫度持續(xù)上升，表示該位置窖皮可能有所脫落，或者耐火磚因燒蝕變薄甚至有掉落的風(fēng)險(xiǎn)；若溫度持續(xù)下降，表示窖皮可能存在結(jié)圈現(xiàn)象，甚至還可判斷窖爐筒體內(nèi)部結(jié)圈的具體移動(dòng)過程。

（3）應(yīng)用案例。為了更為直觀的了解冶金窖爐中遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的功能和作用，在此結(jié)合某案例加以分析。如某冶金廠提供了2014年1月2日1點(diǎn)15分（當(dāng)前時(shí)刻）和2014年1月1日22點(diǎn)25分（歷史時(shí)刻）的窖爐表面溫度軸向比較圖和二維溫度分布比較圖，經(jīng)觀察比較發(fā)現(xiàn)，15m～25m范圍內(nèi)的窖爐表面溫度變化明顯，經(jīng)查詢、分析不同歷史時(shí)刻的圖像數(shù)據(jù)，了解了不同時(shí)刻下窖爐表面溫度的變化規(guī)律，掌握了最初發(fā)生溫變的時(shí)間與當(dāng)下的溫差以及該時(shí)間段內(nèi)窖皮和耐火磚的發(fā)展趨勢(shì)，最終確定該位置的窖皮正處于逐漸減少的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，操作人員根據(jù)窖皮、耐火磚、軸向距離、圓周位置等實(shí)際情況，結(jié)合生產(chǎn)工藝流程與要求，采取了合適的措施用于降低該位置窖表面溫度，具體包括噴煤量大小、燃燒器位置、窖的旋轉(zhuǎn)速度等有效調(diào)整，同時(shí)予以緩慢的補(bǔ)貼窖皮，從而避免了此位置溫度驟變、熱振蕩等問題，消除了窖皮塌落以及“紅窖”事故的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了冶金窖爐長期運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。故窖爐在遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀的輔助下，只需監(jiān)測(cè)、收集、分析、預(yù)測(cè)有關(guān)數(shù)據(jù)，便可及早發(fā)現(xiàn)故障隱患并針對(duì)性的解決問題，這對(duì)于冶金安全生產(chǎn)來說是不可或缺的助力。

4 結(jié)語

總之，遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀在冶金窖爐中的應(yīng)用有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)溫，還可為相關(guān)人員提供大量數(shù)據(jù)，使其經(jīng)整合、分析后預(yù)測(cè)溫度趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)異常隱患并加以及時(shí)處理，以此保證窖爐溫度處于要求范圍內(nèi)，為冶金產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。