項目概況

隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，金屬填料、天然富礦在產量和質量上都遠遠不能滿足高爐冶煉的要求，而大量貧礦經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。目的生產人造富礦的方法主要有燒結法和球團法。燒結法生產的人造富礦稱為燒結礦，球團法生產的人造富礦稱為球團礦，燒結礦和球團礦統(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成塊，這個過程稱為燒結。顯然，燒結過程是一個高溫物理化學反應的造塊過程。

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：燒結法和球團法。燒結是鋼鐵生產工藝中的一個重要環(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。經燒結而成的有足夠強度和粒度的燒結礦可作為煉鐵的熟料。利用燒結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行均有一定意義；燒結得到的塊狀物體叫燒結礦，也叫人造富礦。

帶式燒結機是一種應用十分廣泛的燒結設備，可將不同成份，不同粒度的精礦粉、富礦粉燒結成塊，并部分消除礦石中所含的硫、磷、砷等有害雜質。主要適用于大、中型規(guī)模的燒結廠對鐵礦粉的燒結處理。帶式燒結機由給料系統(tǒng)、點火裝置、傳動機構、軌道、臺車、風箱、密封裝置和機架組成。帶式燒結機是由鋪設在鋼結構上的封閉軌道和在軌道上連續(xù)運動的一系列燒結臺車組成。首先將從燒結礦中分出的鋪底料加在臺車上，以保護臺車箅條和減少廢氣含灰量。然后再將燒結混合料經布料機加到臺車上，并保持規(guī)定的高度。隨之進行抽風點火燒結，隨臺車前進，燒結過程由料層表面不斷向下進行。至機尾，燒結完成，臺車翻轉將燒結餅傾卸?？张_車沿下部軌道運行至燒結機頭部，再加料進行點火燒結，如此循環(huán)不斷。燒結餅經破碎和篩出熱返礦后，送冷卻機冷卻。從料層中抽出的廢氣經臺車下的風箱至集氣總管和除塵裝置，由抽風機排向煙囪。

對于燒結機料面的圖像監(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。使用可見光攝像機拍攝燒結機尾斷面圖像識別系統(tǒng)，只能識別高溫圖像，對中低溫圖像無法做出準確判斷，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機礦層斷面情況以及燒結機底部燒結臺的堵塞情況進行實時熱圖像的在線監(jiān)測，對于提高燒結生產效率、保證燒結礦質量、完善燒結生產自動控制系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

項目現(xiàn)況分析

經過現(xiàn)場勘查，現(xiàn)場情況如下：

（1）現(xiàn)場需要監(jiān)測到燒結機料面的燒結礦情況；

（2）燒結機料面溫度很高，可能會達到上千度，設備安裝處溫度也遠高于常溫，需要考慮到設備的安全使用問題；

（3）燒結可能會出現(xiàn)燃燒不充分或者燃燒過度的情況，會影響到后續(xù)的煉鐵質量，需要被系統(tǒng)檢測出；

（4）燒結機一直在運轉，上面有燒結料一直在燃燒，之后燒結塊會被轉運至高爐會其他地方進行冶煉；

（5）由于燒結機一直在運轉，會造成設備的震動，影響測溫和畫面效果，下料時會有較高粉塵出現(xiàn)。所以要考慮粉塵影響；

（6）若在燒結過程中出現(xiàn)燃燒過度或者不充分現(xiàn)象，極有可能會造成安全隱患，影響到后續(xù)的工作，所以利用溫度判斷出燒結礦的燒結情況顯得尤為必要。

此項目需要監(jiān)控燒結機料面的燃燒情況，利用紅外熱像儀進行測溫需滿足以下幾個需求：

（1）監(jiān)測燒結礦在燒結機上的燃燒情況，同時要考慮到避震、防塵等因素對畫面和測溫的干擾；

（2）監(jiān)測燒結臺車表面抽風孔的情況，若發(fā)現(xiàn)被堵塞，可以立即在軟件上觀察到以便及時檢修；

（3）對監(jiān)測點位進行實時全景溫度監(jiān)控，系統(tǒng)需具備高靈敏度特點，可對超溫區(qū)域實現(xiàn)快速報警和精準定位；

（4）可設置不同報警閥值，達到不同溫度閥值的燒結礦可自定義顏色進行區(qū)分；

（5）自定義報警溫度與報警方式，并自動存儲報警數(shù)據(jù)；

（6）能夠自定義指定點和指定區(qū)域，獲取他們的實時溫度信息，并觀測到他們的變化趨勢；

（7）能夠及時將報警訊息推送至相關人員；

（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）在工程設計和實現(xiàn)的過程中，始終把客戶的實際需求放在首位，結合燒結區(qū)域工藝特點以及現(xiàn)場環(huán)境的特殊性設計出系統(tǒng)操作簡便，現(xiàn)場工作人員可即學即用的智能化管理平臺；

系統(tǒng)特點

通過對燒結機上料面的溫度監(jiān)控，能夠很好地把控燒結料的質量，所以根據(jù)現(xiàn)場的情況和具體需求，此燒結機料面紅外溫度監(jiān)測系統(tǒng)應具有以下特點：

（1）選用高溫型機芯，使得燒結礦的溫度在測溫范圍內，保證測溫的準確性，外部加裝雙制冷型護罩（風冷與水冷結合），為內部機芯提供常溫的工作環(huán)境，避免被外界的高溫損傷，影響測溫效果和機安全；

（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，設備內部探測器采用具有國際先進技術水平的進口非制冷式焦平面紅外探測器，其工作壽命可達8-10年，在可以實現(xiàn)110592個像素點溫度的實時探測的同時，可充分保證設備運行的穩(wěn)定性；

（3）專業(yè)紅外機芯搭配燒結專用監(jiān)控軟件，測溫精準，畫面清晰，后端算法對圖像采用無損壓縮的方式，實時傳輸溫度流數(shù)據(jù)，畫面更加流暢的同時可以獲取到任意位置的溫度數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的靈敏性和報警精準度；

（4）支持用戶根據(jù)燃燒情況自定義設置臺車截面的燒結狀態(tài)，如黑礦（未燒透的礦）、黃礦（生產所需的燒結礦）、白礦（燒結有問題的礦）等；

（5）支持實時展示不同自定義燒結狀態(tài)下的燒結機斷面溫度隨時間的變化趨勢；

（6）支持用戶根據(jù)不同的燒結狀態(tài)自定義設置不同的渲染效果，用于在紅外監(jiān)測畫面中直觀的區(qū)分臺車截面燒結變化情況，采用紅外數(shù)字圖像細節(jié)增強（DDE）技術，用高速處理器先對原始目標信息進行分析，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，得到接近實際層次豐富的圖像；

（7）可在畫面上添加多個測溫點位和框選區(qū)域進行自定義標記，并分別顯示溫度，也可將同一畫面中的設備進行區(qū)域劃分，針對設備不同的運行溫度，分別實現(xiàn)高溫報警；

（8）自動保存報警時帶有溫度信息的視頻，對設備的溫度實時寫入數(shù)據(jù)庫，并自動生成報表與溫度曲線，通過調取歷史溫度信息和報警記錄，方便之后進行技術分析；

（9）云平臺支持短信通知、微信通知、郵箱通知等實時告警服務等功能；

（10）溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)設計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，設備采用模塊式結構，可通過相關接口接入其他硬件。后臺監(jiān)控管理平臺采用模塊化算法，可通過網絡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

在燒結中，隨著上部固體燃燒結束，標志著燒結過程完成，此時也是燒結質量信息最重要的監(jiān)測窗口之一；采用高性能探測器，對燒結礦溫度進行實時監(jiān)測，搭配行業(yè)內先進紅外圖像處理算法，使得此系統(tǒng)具有更好的測溫精準度和細節(jié)增強效果；采用雙制冷型護罩應對現(xiàn)場安裝點的惡劣環(huán)境；通過獲取燒結機機尾斷面紅外熱圖像，判斷燒結機機尾斷面燒結礦溫度分布情況，結合燒結專業(yè)知識的分析，設置合適的報警值，解決以往對于燒結現(xiàn)場不好測溫、難以把控的難題，提高燒結生產調節(jié)和控制的科學性，對控制和優(yōu)化燒結過程以及燒結礦質量具有十分重要的意義。