Ковши сталеплавильных заводов имеют ограниченный срок службы.
По мере износа огнеупорное покрытие истирается или в нем образовываются трещины и разрывы из-за физического воздействия при эксплутации, внешняя часть ковша так же может подвергаться воздействию высоких температур. Если вовремя не принять меры, результатом может стать прогорание ковша и разлив расплавленного металла, угрожающий жизням рабочих и разрушающий дорогостоящее оборудование.
Системы тепловизионных камер FLIR используются для наблюдения за ковшами в режиме реального времени и предупреждают о дефектах ковша до того, как он произойдет, что позволяет сэкономить сотни тысяч долларов на предотвращение травм, повреждения оборудования и простоя производства.
Предотвратить разрушение ковша
Хорошо известно, что огнеупорная футеровка в ковшах на сталелитейных заводах имеет ограниченный срок службы, а полезный срок службы может быть сокращен еще больше из-за разрушения огнеупорных плиток от механического удара. По мере износа футеровки или образования трещин между плитками внешняя часть транспортного ковша может подвергнуться воздействию расплавленного металла. Если вовремя не принять меры, результатом может стать дезинтеграция ковша и прорыв расплавленного металла, угрожающий жизни рабочих и разрушающий оборудование.
К счастью, тепловизионные камеры могут обнаружить перегретые участки на ковше, которые предупреждают о програре гораздо раньше, чем визуальный осмотр. Это позволяет своевременно вывести ковш из эксплуатации и запланировать его замену в нужное время и с оптимальной стоимостью.
FLIR A310 тепловизор постоянного мониторинга
Система мониторинга состояния ковша
Обычно тепловизионные камеры FLIR помещаются в прочные корпуса и располагаются в фиксированных позициях, откуда они имеют хороший обзор заполненного ковша, проезжающего мимо на козловом кране. Эти камеры снимают видеоизображение ковша в режиме реального времени и рассчитывают температуру на поверхности ковша. Несколько камер могут охватывать всю поверхность ковша. Термограммы областей интереса, где вероятность возникновения прогара выше, могут быть сохранены в памяти компьютера для последующего сравнения с текущими изображениями. Определение зон ROI также позволяет программному обеспечению FLIR'S IR Monitor игнорировать высокие температуры на объектах вокруг ковша, находящихся в поле зрения камеры (FOV), что, в свою очередь, снижает количество ложных сигналов тревоги.
Эти тепловые видеоизображения и соответствующие температурные данные передаются по Ethernet и оптоволоконным кабелям на промышленный ПК, что позволяет избежать проблем, связанных с электромагнитными помехами в цехе.
Тепловизионные камеры могут обнаружить горячие точки на ковше, которые предупреждают о прогаре гораздо раньше, чем визуальный осмотр.
Затем программное обеспечение IR Monitor может сравнить каждый кадр изображения с камеры с шаблонами изображений, хранящимися в памяти ПК. Оператору козлового крана не нужно останавливать кран в каком-либо конкретном месте для получения изображений, и производство может продолжаться беспрепятственно. При совпадении шаблона и соответствующей части FOV камеры (т.е. одного или нескольких ROI) рассчитывается температура. Если температура превышает заданные параметры ковша, включается сигнал тревоги. Точные параметры температуры для сигнализации могут быть легко отрегулированы, исходя из опыта работы комбината.
Система мониторинга ковша автоматически распознает предопределенные области интереса (ROIs) и сравнивает измеренную температуру с ранее установленными параметрами.
Слишком высокие температуры
Сигнал тревоги может быть просто предупреждением, если температура не слишком высока, и перемещение ковша на прокатный стан может продолжаться. Затем оператор может сравнить предупреждающую температуру с результатами анализа тенденций, проведенного программным обеспечением, чтобы определить, может ли ковш оставаться в эксплуатации для очередной разливки.
Если же температура ковша превышает критический уровень, включается аварийная сигнализация, которая немедленно останавливает движение козлового крана. Кроме того, тревожные сообщения и изображения могут быть отправлены в офис главного инженера комбината через Ethernet, электронную почту или ftp.
Чугуновозный ковш миксерного типа
Та же система может быть использована для мониторинга миксерных ковшей для накопления и транспортировки чугуна. Основное различие в системе заключается в установке тепловизионных камер. Как правило, камеры устанавливаются по обе стороны железнодорожного пути, по которому миксерные чугуновозные платформы транспортируются на прокатный стан.
Перед заливкой расплавленного металла такие ковши предварительно нагреваются, чтобы предотвратить резкое охлаждение о стенки. Тепловизионные камеры также можно использовать для оптимизации процесса предварительного нагрева, минимизируя его продолжительность и потребление энергии, обеспечивая при этом достаточный нагрев стенок для предотвращения затвердевания расплавленного металла. Тепловизионная камера может видеть сквозь пламя предварительного нагрева и контролировать температуру огнеупора с безопасного расстояния. Это позволяет отказаться от использования термопар, которые менее точны и часто перегорают.