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红外热像监测系统 铁水包表面耐火材料损伤状态


一、铁水包

炼钢行业有句俗话：“在炼钢工艺流程中以连铸为中心、转炉为基础、三包为关键”。三包就是指“钢包、铁水包、中间包”。
铁水包
在冶金行业的各大炼钢厂，铁水包包作为其中的核心生产设备，作用十分重要；主要用于盛接铁水并进行运输的设备，是整个炼铁、炼钢工艺中的重要环节。
  
图示：铁水包
铁水包的外壳一般由高强度钢板焊接而成，包壁和包底钢板厚度分别为14~30mm和24~40mm之间。钢包内衬一般由保温层、长久层和工作层（耐火材料）组成。保温层紧贴外壳钢板，厚约10-15mm，主要作用是减少热损失，常用石棉板砌筑；长久层厚约30-60mm，主要是为了防止铁水包烧穿事故，一般由有一定保温性能的黏土砖或高铝砖砌筑。

本次项目主要为XX公司现场，针对铁水运输的运输线路上，目前公司没有很好的监测手段，想通过热成像实现对整个铁水包的实时监测，当铁水包表面温度异常时可**时间发现问题并对异常铁水包进行下线处理。


二、行业问题
铁水运输过程中，针对铁水车的运输过程，铁水包内衬工作层直接与铁水接触，如果出现铁水包穿包问题将直接影响整个高炉的生产，同时影响后续工艺的正常生产，给整个钢厂带来严重的经济损失，严重时甚至会造成生命安全。
铁水包在工作时由于以下原因会导致内衬损伤剥落：
 高温铁水（1530℃~1700℃）对内衬耐火材料的侵蚀；
 运输过程中，铁水对铁包内衬迎流面的冲击损伤；
铁水下水口附近受到的铁水冲刷的损伤；
铁包急冷急热的温度冲击引起的内衬损伤；
铁水包内衬损伤剥落会导致铁水包穿包漏钢，从而给炼钢厂带来重大经济损失和生产及人身安全事故。

铁水包表面温度分布
如何对铁水包内衬工作层的损伤状态进行有效监测，成为我们各大炼钢企业亟待解决的行业痛点。

三、FOTRIC解决方案
a.安装点位

现场安装示意简图
根据现场实际考察情况，如果希望实现对整个铁水包表面耐火材料的实时监测，至少要选择安装3套FOTRIC 600W，平均在120°位置处分别安装一套。实际安装点位，选择在铁水运输线上，将铁水运输到炼钢部门时，在进入下一道程序前，选择好合适的安装位置（根据实际情况可选择壁装或立柱安装）进行安装，当铁水包温度异常，可**时间发现并处理。考虑到环境温度较高以及灰尘等问题，为了红外热像仪的安全、长期使用，选用安装3套FOTRIC 600W来实现对铁水包的全方位监测。 

b.网络架构

    

因本次未对实际位置做确定，后期需根据现场实际情况，选择铁水包监控点位置，并在监控点位置三侧各120°方向上各安装一套设备，通过网线，光钎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铁水包进行24小时全方位实时监测，当温度异常时，可**时间将异常报警信息输送出来。
本套系统可支持后期扩容，当希望对整个炼铁工艺的多套铁水包进行监测时，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
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。
自动报警：当铁水包表面出现温度异常，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.
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。
可实时查看整个铁水包表面任意点位的实时温度情况。
可对异常情况进行录制、拍照、分析，并出具专业检测报告。
多画面同时显示：在同一个画面，可同时显示铁水包的三个方向监测情况，便于对整个铁水包进行全面监测。
对录制视频进行再分析：当发生设备异常情况时，可对异常情况进行录制，并对录制视频再进行分析。
整体效果示意图


五、Fotric600W技术参数和产品特征

红外分辨率：384×288或640*480像素；
测温范围：-20℃~+650；
测温精度：±2℃或±2%；
温度灵敏度：<0.05℃@30℃；
网络接口：RJ 45；
串行接口：RS485，Pleco-D；
模拟接口：BNC；
帧频：PAL 50Hz,NTSC 60Hz；
测温点：每幅图像包含110592个有效测温点；
测温区域：可任意添加测温区域；
全辐射红外图像视频：实时传输包含110592个测温点的热图像；
通讯协议：TCP，UDP，HTTP；
防护等级： IP66；
工作温度 ：-20~60℃
水冷风冷防护罩
产品特点：
水冷风冷护罩是电视监控系统中心不可少的设备，为摄像机在高温环境中正常工作提供可靠保证，该设备采用双层不锈钢制成，冷却水（压缩空气）通过夹层循环达到冷却效果，前端盖通过压缩空气形成风帘起到防尘作用（水冷时需单独接除尘压缩空气），304不锈钢材质具有较好的抗腐蚀能力。

适用范围：

广泛用于钢铁﹑电力等行业，达到提高生产效率，改善工作条件，降低劳动强度的目的。

技术参数：

基本参数

结构型式

双层不锈钢

防护等级

IP65

进线口

1个防水进线口 内孔直径φ13.5

进出水口

G1/2"

视窗除尘接口

8mm

机械特性

材质

304不锈钢

视镜玻璃尺寸(mm)

Φ55

外形尺寸(L×W×H)mm

334×φ133×165.4mm

内腔尺寸mm

Φ106*270mm

使用要求

使用环境

钢铁厂、水泥厂、火力发电厂等高温或高粉尘监控场景

使用温度（℃）

0～+250（水冷）

0～+100（风冷）

相对湿度

≤80%（40℃）

大气压力（Kpa）

86～106

粉尘浓度（mg/m3）

≤200(以水泥粉尘为标准）

入口水温（℃）

≤35

流量(L/s)

0.3～0.6

入口水压(Mpa)

0.1

除尘压缩空气压(Mpa)

0.1～0.4

空气流量（L/s）

0.3～0.6

基本参数 结构型式 双层不锈钢
防护等级 IP65
进线口 1个防水进线口 内孔直径φ13.5
进出水口 G1/2"
视窗除尘接口 8mm
机械特性 材质 304不锈钢
视镜玻璃尺寸(mm) Φ55
外形尺寸(L×W×H)mm 334×φ133×165.4mm
内腔尺寸mm Φ106*270mm
使用要求 使用环境 钢铁厂、水泥厂、火力发电厂等高温或高粉尘监控场景
使用温度（℃） 0～+250（水冷）
0～+100（风冷）
相对湿度 ≤80%（40℃）
大气压力（Kpa） 86～106
粉尘浓度（mg/m3） ≤200(以水泥粉尘为标准）
入口水温（℃） ≤35
流量(L/s) 0.3～0.6
入口水压(Mpa) 0.1
除尘压缩空气压(Mpa) 0.1～0.4
空气流量（L/s） 0.3～0.6

六、铁水包表面热像监测系统主机TrendIR


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；
对于铁水包不同部位和区域，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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