高爐是用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。

在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵?，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。

隨著煉鐵技術(shù)的不斷進(jìn)步，高爐的操作和控制水平也在不斷提高，要求按照冶煉過程的變化，定量地評估爐況。而高爐正常生產(chǎn)狀態(tài)下，煤氣流的上升運動與爐料的下降運動相互作用構(gòu)成了高爐料面，料面形狀是煤氣流與爐頂布料矛盾統(tǒng)一運動的客觀結(jié)果，也是材料操作者判斷煤氣流分布、控制高爐冶煉進(jìn)程的重要依據(jù)。長期以來，只有在休風(fēng)后打開爐頂人才能直接觀察料面的靜態(tài)情況。正常生產(chǎn)中，只能通過爐體監(jiān)測參數(shù)綜合分析判斷爐內(nèi)煤氣流的分布情況。但高爐是一個龐大的密閉高溫對流反應(yīng)器，影響冶煉的因素錯綜復(fù)雜，這種傳統(tǒng)的經(jīng)驗判斷往往會出現(xiàn)偏差，使高爐操作者調(diào)劑滯后甚至反向、影響高爐穩(wěn)定運行。因此需要通過某種攝像技術(shù)對爐內(nèi)料面情況進(jìn)行實時的觀測，爐內(nèi)攝像技術(shù)觀測有如下難點：

• 高爐爐內(nèi)處于高溫、高壓、高粉塵、高濕度的狀態(tài)，要使攝像設(shè)備在高爐內(nèi)長期溫度地在線運行，必須解決隔熱冷卻、耐壓、防止鏡片結(jié)露和粘灰等技術(shù)難題。
• 高爐爐內(nèi)料面溫度處于800℃以下，在生產(chǎn)狀況下，爐內(nèi)沒有可見光，即使外加光源，由于可見光不能穿透高爐內(nèi)高粉塵、高濕度的環(huán)境，用一般的攝像系統(tǒng)無法觀測到爐內(nèi)料面的情況。
• 由于爐頂空間狹小，要觀察整個料面的情況，需要研制專用的廣角鏡頭。
• 由于爐頂氣封罩上有上升管、料尺等工藝裝置，可利用的空間有限，攝像設(shè)備必須小型化。

紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀的非接觸式測溫方式，能夠在不影響軋輥工作的同時測量其實時溫度，并隨時采取降溫措施。

自然界所有溫度在絕對零度（-273℃）以上的物體，都會發(fā)出紅外線，紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個窗口，可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。使用紅外熱成像技術(shù)對高爐爐內(nèi)情況進(jìn)行觀測，能夠有效地解決爐內(nèi)沒有可見光，高粉塵、高濕度的環(huán)境清晰地顯示料面情況。

基于此技術(shù)基礎(chǔ)，廣州華陽機(jī)電科技有限公司代理了專門用來進(jìn)行高爐料面監(jiān)控的紅外熱成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種安裝在高爐爐頂上，通過預(yù)留孔對爐內(nèi)生產(chǎn)情況進(jìn)行實時連續(xù)監(jiān)測，在控制室內(nèi)的監(jiān)視器上就可以對爐內(nèi)的料面分布情況，料層燃燒情況進(jìn)行實時觀察，實時、準(zhǔn)確地為高爐操作者做出更正確、更科學(xué)的判斷和決策，提高生產(chǎn)效率。