項(xiàng)目概況
隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，金屬填料、天然富礦在產(chǎn)量和質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高爐冶煉的要求，而大量貧礦經(jīng)選礦后得到的精礦粉不能直接入爐冶煉，只能通過人工方法將這些粉礦制成塊狀的人造富礦供高爐使用。目的生產(chǎn)人造富礦的方法主要有燒結(jié)法和球團(tuán)法。燒結(jié)法生產(chǎn)的人造富礦稱為燒結(jié)礦，球團(tuán)法生產(chǎn)的人造富礦稱為球團(tuán)礦，燒結(jié)礦和球團(tuán)礦統(tǒng)稱為熟料。鐵礦粉在一定的高溫作用下，部分顆粒表面發(fā)生軟化和熔化，產(chǎn)生一定量的液相，并與其它末熔礦石顆粒作用，冷卻后，液相將礦粉顆粒藏結(jié)成塊，這個(gè)過程稱為燒結(jié)。顯然，燒結(jié)過程是一個(gè)高溫物理化學(xué)反應(yīng)的造塊過程。
為了保證供給高爐的鐵礦石中鐵含量均勻，并且保證高爐的透氣性，需要把選礦工藝產(chǎn)出的鐵精礦制成 10-25mm 的塊狀原料。鐵礦粉造塊目前主要有兩種方法：燒結(jié)法和球團(tuán)法。燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是將鐵礦粉、粉（無煙煤）和石灰、高爐爐塵、軋鋼皮、鋼渣按一定配比混勻。經(jīng)燒結(jié)而成的有足夠強(qiáng)度和粒度的燒結(jié)礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結(jié)熟料煉鐵對于提高高爐利用系數(shù)、降低焦比、提高高爐透氣性保證高爐運(yùn)行均有一定意義；燒結(jié)得到的塊狀物體叫燒結(jié)礦，也叫人造富礦。
帶式燒結(jié)機(jī)是一種應(yīng)用十分廣泛的燒結(jié)設(shè)備，可將不同成份，不同粒度的精礦粉、富礦粉燒結(jié)成塊，并部分消除礦石中所含的硫、磷、砷等有害雜質(zhì)。主要適用于大、中型規(guī)模的燒結(jié)廠對鐵礦粉的燒結(jié)處理。帶式燒結(jié)機(jī)由給料系統(tǒng)、點(diǎn)火裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軌道、臺(tái)車、風(fēng)箱、密封裝置和機(jī)架組成。帶式燒結(jié)機(jī)是由鋪設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)上的封閉軌道和在軌道上連續(xù)運(yùn)動(dòng)的一系列燒結(jié)臺(tái)車組成。首先將從燒結(jié)礦中分出的鋪底料加在臺(tái)車上，以保護(hù)臺(tái)車箅條和減少廢氣含灰量。然后再將燒結(jié)混合料經(jīng)布料機(jī)加到臺(tái)車上，并保持規(guī)定的高度。隨之進(jìn)行抽風(fēng)點(diǎn)火燒結(jié)，隨臺(tái)車前進(jìn)，燒結(jié)過程由料層表面不斷向下進(jìn)行。至機(jī)尾，燒結(jié)完成，臺(tái)車翻轉(zhuǎn)將燒結(jié)餅傾卸?？张_(tái)車沿下部軌道運(yùn)行至燒結(jié)機(jī)頭部，再加料進(jìn)行點(diǎn)火燒結(jié)，如此循環(huán)不斷。燒結(jié)餅經(jīng)破碎和篩出熱返礦后，送冷卻機(jī)冷卻。從料層中抽出的廢氣經(jīng)臺(tái)車下的風(fēng)箱至集氣總管和除塵裝置，由抽風(fēng)機(jī)排向煙囪。
對于燒結(jié)機(jī)料面的圖像監(jiān)測，目前監(jiān)測的方法有2種：一是利用普通可見光攝像機(jī)來獲取直觀圖像；二是利用紅外熱像儀裝置來獲取熱圖像。使用可見光攝像機(jī)拍攝燒結(jié)機(jī)尾斷面圖像識(shí)別系統(tǒng)，只能識(shí)別高溫圖像，對中低溫圖像無法做出準(zhǔn)確判斷，也不能獲取斷面的熱狀態(tài)的全部信息。使用紅外熱像儀則可以對燒結(jié)機(jī)礦層斷面情況以及燒結(jié)機(jī)底部燒結(jié)臺(tái)的堵塞情況進(jìn)行實(shí)時(shí)熱圖像的在線監(jiān)測，對于提高燒結(jié)生產(chǎn)效率、保證燒結(jié)礦質(zhì)量、完善燒結(jié)生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
項(xiàng)目現(xiàn)況分析
經(jīng)過現(xiàn)場勘查，現(xiàn)場情況如下：
（1）現(xiàn)場需要監(jiān)測到燒結(jié)機(jī)料面的燒結(jié)礦情況；
（2）燒結(jié)機(jī)料面溫度很高，可能會(huì)達(dá)到上千度，設(shè)備安裝處溫度也遠(yuǎn)高于常溫，需要考慮到設(shè)備的安全使用問題；
（3）燒結(jié)可能會(huì)出現(xiàn)燃燒不充分或者燃燒過度的情況，會(huì)影響到后續(xù)的煉鐵質(zhì)量，需要被系統(tǒng)檢測出；
（4）燒結(jié)機(jī)一直在運(yùn)轉(zhuǎn)，上面有燒結(jié)料一直在燃燒，之后燒結(jié)塊會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)至高爐會(huì)其他地方進(jìn)行冶煉；
（5）由于燒結(jié)機(jī)一直在運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)造成設(shè)備的震動(dòng)，影響測溫和畫面效果，下料時(shí)會(huì)有較高粉塵出現(xiàn)。所以要考慮粉塵影響；
（6）若在燒結(jié)過程中出現(xiàn)燃燒過度或者不充分現(xiàn)象，極有可能會(huì)造成安全隱患，影響到后續(xù)的工作，所以利用溫度判斷出燒結(jié)礦的燒結(jié)情況顯得尤為必要。
此項(xiàng)目需要監(jiān)控?zé)Y(jié)機(jī)料面的燃燒情況，利用紅外熱像儀進(jìn)行測溫需滿足以下幾個(gè)需求：
（1）監(jiān)測燒結(jié)礦在燒結(jié)機(jī)上的燃燒情況，同時(shí)要考慮到避震、防塵等因素對畫面和測溫的干擾；
（2）監(jiān)測燒結(jié)臺(tái)車表面抽風(fēng)孔的情況，若發(fā)現(xiàn)被堵塞，可以立即在軟件上觀察到以便及時(shí)檢修；
（3）對監(jiān)測點(diǎn)位進(jìn)行實(shí)時(shí)全景溫度監(jiān)控，系統(tǒng)需具備高靈敏度特點(diǎn)，可對超溫區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速報(bào)警和精準(zhǔn)定位；
（4）可設(shè)置不同報(bào)警閥值，達(dá)到不同溫度閥值的燒結(jié)礦可自定義顏色進(jìn)行區(qū)分；
（5）自定義報(bào)警溫度與報(bào)警方式，并自動(dòng)存儲(chǔ)報(bào)警數(shù)據(jù)；
（6）能夠自定義指定點(diǎn)和指定區(qū)域，獲取他們的實(shí)時(shí)溫度信息，并觀測到他們的變化趨勢；
（7）能夠及時(shí)將報(bào)警訊息推送至相關(guān)人員；
（8）電源供給在全天候的環(huán)境下，保證系統(tǒng)不間斷供電；
（9）在工程設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過程中，始終把客戶的實(shí)際需求放在首位，結(jié)合燒結(jié)區(qū)域工藝特點(diǎn)以及現(xiàn)場環(huán)境的特殊性設(shè)計(jì)出系統(tǒng)操作簡便，現(xiàn)場工作人員可即學(xué)即用的智能化管理平臺(tái)；
系統(tǒng)特點(diǎn)
通過對燒結(jié)機(jī)上料面的溫度監(jiān)控，能夠很好地把控?zé)Y(jié)料的質(zhì)量，所以根據(jù)現(xiàn)場的情況和具體需求，此燒結(jié)機(jī)料面紅外溫度監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：
（1）選用高溫型機(jī)芯，使得燒結(jié)礦的溫度在測溫范圍內(nèi)，保證測溫的準(zhǔn)確性，外部加裝雙制冷型護(hù)罩（風(fēng)冷與水冷結(jié)合），為內(nèi)部機(jī)芯提供常溫的工作環(huán)境，避免被外界的高溫?fù)p傷，影響測溫效果和機(jī)安全；
（2）針對現(xiàn)場特殊的環(huán)境情況，選用具備防爆特征的紅外熱像儀，設(shè)備內(nèi)部探測器采用具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的進(jìn)口非制冷式焦平面紅外探測器，其工作壽命可達(dá)8-10年，在可以實(shí)現(xiàn)110592個(gè)像素點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)探測的同時(shí)，可充分保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性；
（3）專業(yè)紅外機(jī)芯搭配燒結(jié)專用監(jiān)控軟件，測溫精準(zhǔn)，畫面清晰，后端算法對圖像采用無損壓縮的方式，實(shí)時(shí)傳輸溫度流數(shù)據(jù)，畫面更加流暢的同時(shí)可以獲取到任意位置的溫度數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的靈敏性和報(bào)警精準(zhǔn)度；
（4）支持用戶根據(jù)燃燒情況自定義設(shè)置臺(tái)車截面的燒結(jié)狀態(tài)，如黑礦（未燒透的礦）、黃礦（生產(chǎn)所需的燒結(jié)礦）、白礦（燒結(jié)有問題的礦）等；
（5）支持實(shí)時(shí)展示不同自定義燒結(jié)狀態(tài)下的燒結(jié)機(jī)斷面溫度隨時(shí)間的變化趨勢；
（6）支持用戶根據(jù)不同的燒結(jié)狀態(tài)自定義設(shè)置不同的渲染效果，用于在紅外監(jiān)測畫面中直觀的區(qū)分臺(tái)車截面燒結(jié)變化情況，采用紅外數(shù)字圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)（DDE）技術(shù)，用高速處理器先對原始目標(biāo)信息進(jìn)行分析，提取出有用灰度信息分布和無用灰度信息分布，然后大比例壓縮無用信息灰度，小比例壓縮甚至拉伸有用信息灰度，得到接近實(shí)際層次豐富的圖像；
（7）可在畫面上添加多個(gè)測溫點(diǎn)位和框選區(qū)域進(jìn)行自定義標(biāo)記，并分別顯示溫度，也可將同一畫面中的設(shè)備進(jìn)行區(qū)域劃分，針對設(shè)備不同的運(yùn)行溫度，分別實(shí)現(xiàn)高溫報(bào)警；
（8）自動(dòng)保存報(bào)警時(shí)帶有溫度信息的視頻，對設(shè)備的溫度實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫，并自動(dòng)生成報(bào)表與溫度曲線，通過調(diào)取歷史溫度信息和報(bào)警記錄，方便之后進(jìn)行技術(shù)分析；
（9）云平臺(tái)支持短信通知、微信通知、郵箱通知等實(shí)時(shí)告警服務(wù)等功能；
（10）溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初便留有豐富的接口，便于后期硬件和軟件的更新以及升級工作。為此，設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，可通過相關(guān)接口接入其他硬件。后臺(tái)監(jiān)控管理平臺(tái)采用模塊化算法，可通過網(wǎng)絡(luò)升級或者本地固件升級等方式，以此提高系統(tǒng)的可塑性及多樣性。
總結(jié)
在燒結(jié)中，隨著上部固體燃燒結(jié)束，標(biāo)志著燒結(jié)過程完成，此時(shí)也是燒結(jié)質(zhì)量信息最重要的監(jiān)測窗口之一；采用高性能探測器，對燒結(jié)礦溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，搭配行業(yè)內(nèi)先進(jìn)紅外圖像處理算法，使得此系統(tǒng)具有更好的測溫精準(zhǔn)度和細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果；采用雙制冷型護(hù)罩應(yīng)對現(xiàn)場安裝點(diǎn)的惡劣環(huán)境；通過獲取燒結(jié)機(jī)機(jī)尾斷面紅外熱圖像，判斷燒結(jié)機(jī)機(jī)尾斷面燒結(jié)礦溫度分布情況，結(jié)合燒結(jié)專業(yè)知識(shí)的分析，設(shè)置合適的報(bào)警值，解決以往對于燒結(jié)現(xiàn)場不好測溫、難以把控的難題，提高燒結(jié)生產(chǎn)調(diào)節(jié)和控制的科學(xué)性，對控制和優(yōu)化燒結(jié)過程以及燒結(jié)礦質(zhì)量具有十分重要的意義。
