紅外熱像儀是檢測、控制與優(yōu)化冶金生產(chǎn)流程與設(shè)備的關(guān)鍵工具。作為可靠的非接觸式工具，熱像儀提供整個表面區(qū)域，而非若干個單點區(qū)域的測溫讀數(shù)。此外，熱像儀令工作人員更快速、更安全、更容易地發(fā)現(xiàn)潛在問題，避免突發(fā)的系統(tǒng)關(guān)閉與故障。
克虜伯•曼內(nèi)斯曼鋼鐵公司(HKM)，坐落在德國杜伊斯堡，是歐洲領(lǐng)先的鋼材、金屬板與管道生產(chǎn)商。該工廠由西門子、克虜伯與曼內(nèi)斯曼工業(yè)聯(lián)合創(chuàng)建并發(fā)展壯大，并為各自的繼承公司所有。目前，HKM擁有3500名員工，年產(chǎn)量超過500萬噸。
HKM生產(chǎn)生鐵和鋼材。主要專注于生產(chǎn)種類繁多的連鑄板坯與圓坯等半成品。HKM還運營有一家焦化廠與一家燒結(jié)廠，在燒結(jié)廠中，含鐵顆粒形成球狀，或研磨成粉不斷被送入高爐冶煉。
煉鋼
鋼水在轉(zhuǎn)爐或電爐中形成，通過電爐閘門進入鋼包，經(jīng)過進一步冶煉和化學過程后形成優(yōu)質(zhì)鋼，這些都僅在鋼包中發(fā)生。這種“鋼包冶金”也被稱作二次冶金。經(jīng)歷了鋼包中的二級冶金過程，鋼包中的物質(zhì)通過鋼包滑動閘門閥進入連續(xù)澆鑄機。然后，熱鋼從中間包進入連續(xù)澆鑄機模具進行澆鑄，并通過能精確控制鋼模液位的中間包滑動閘門閥流出。
ThermaCAM™ P系列紅外熱像儀任務(wù)艱巨
HKM能源管理部的技術(shù)員Dirk Ehrlich表示：“實踐證明，在業(yè)內(nèi)，使用紅外熱像儀追蹤溫度的價值不可估量。”Ehrlich與同事測量并計算熱氣開發(fā)、能量流或粉塵濃度等參數(shù)，這些均需確定并最終優(yōu)化、減少工廠的能源輸出。他補充道：“紅外熱像儀使我們能在苛刻、難以接近或具有安全隱患的環(huán)境中更快速地完成檢測。”
在澆鑄階段，紅外熱像儀用于檢測輥子制冷的正常運行，以及發(fā)動機、齒輪與其他設(shè)備上的熱負載。風險一觸即發(fā)：直接接觸溫度為1,000 °C熱熔圓鋼的輥子與直接暴露在熱輻射中的澆鑄設(shè)備結(jié)構(gòu)件可能會對工廠的正常運轉(zhuǎn)構(gòu)成威脅。
連鑄設(shè)備生產(chǎn)出來的半成品板坯通常成堆冷卻。對上層板坯的運輸而言（例如，送入帶鋼熱軋機輥壓成卷材或薄板產(chǎn)品），需要維持在特定溫度范圍內(nèi)。熱成像技術(shù)的硬件與軟件將實際溫度與各點的計算、預(yù)定溫度作對比，從而優(yōu)化工藝過程。在燒結(jié)廠中，含鐵顆粒形成球狀，或研磨成粉不斷被送入高爐。經(jīng)過這道生產(chǎn)工藝的燒結(jié)物仍有余熱，通過傳送帶進入燒結(jié)冷卻機。熱像儀在確定燒結(jié)物的平均溫度分布方面尤為有益，可評估燒結(jié)冷卻機上的熱負載。
檢測耐火內(nèi)襯故障
在澆鑄過程中，耐火材料對防止火災(zāi)發(fā)生尤為重要。耐火材料每隔數(shù)個小時就要更換。其質(zhì)量與性能對清潔、安全、流線型生產(chǎn)過程極其重要。
HKM能源管理部的另一位成員Ralf Ponczeck表示：“熔鋼操作之后，我們會定期檢查真空室的液艙蓋，檢測其熱負載情況。”
定期檢測兩臺生鐵攪拌器的表面是否局部溫度過高，以盡早確定耐火內(nèi)襯是否發(fā)生損傷。每臺生鐵攪拌器的表面均負載2,000噸的生鐵。
同時，還應(yīng)檢測魚雷式鐵水罐的耐火程度。魚雷式鐵水罐將液態(tài)生鐵從高爐輸送至吹氧鋼車間。在魚雷式鐵水罐中，熱成像技術(shù)能清晰地得出耐火內(nèi)襯的狀態(tài)結(jié)果。
該團隊還負責檢測轉(zhuǎn)爐爐底沖洗裝置的功能。由于沖洗是使用惰性氣體通過爐底完成的，沖洗裝置的開口處需保持清潔。其熱分布可通過紅外圖像捕捉到。能源管理部成員Alfred Lichtweg表示：“此種或相關(guān)類似測量具有高強度的熱輻射，因此我們使用長焦鏡頭來保護ThermaCAM熱像儀。長焦鏡頭也能輕松方便地拍攝更遠程的物體，如熱管道線路。”
當前使用的具有成本效益的其他應(yīng)用包括檢測管道的沉積物，或檢測維持煉鋼步驟順利進行的機械。HKM還利用紅外熱像儀優(yōu)化生產(chǎn)工藝：例如，由于紅外熱像儀能夠精確地觀察耐火材料的整個表面區(qū)溫度循環(huán)情況，因此工廠使用紅外熱像儀廣泛檢測替代性耐火內(nèi)襯。
FLIR Systems ThermaCAM P系列熱像儀是進入、接觸并檢測高溫與危險區(qū)域十分實用的工具，對冶金業(yè)尤為甚之。這款熱像儀有助于保持一個關(guān)鍵、具有戰(zhàn)略重要性產(chǎn)業(yè)的正常運作：Dirk Ehrlich表示：“總之，HKM生產(chǎn)的每款德國制造卡車或汽車都有不同尋常之處：確切說，紅外熱像儀有12%的功勞。”
本案例以HKM公司Dirk Ehrlich與德國法蘭克福自由撰稿人Frank Liebelt共同撰寫的一篇文章為基礎(chǔ)。
