在线式红外热成像技术用于钢铁行业转炉钢渣检测

项目背景

红外热成像技术凭借全像面精准测温的特性，广泛应用于电力、轨道交通、设备制造等工业检测领域。随着其应用领域不断扩大，如今在冶金行业的检测和控制过程方面，红外热成像技术同样发挥着举足轻重的作用。

钢铁行业作为黑色冶金其中之一，在经历粗犷式发展过后，已向精细化、智能化、高品质的方向发展。在保证产能的基础上，钢材的品质在竞争中成为重要指标，而钢水纯净度至关重要。

在钢铁生产过程中，转炉炼钢是其中重要的一环，当冶炼结束开始出钢后，钢水从出钢口流入钢包中，随着钢水和钢渣在炉中的液位逐渐下降。

在转炉出钢末期，钢渣也会随钢水一起流出，过多的钢渣不仅会降低钢水质量，而且容易堵塞出钢口，加速钢包耐火层的磨损，缩短设备的使用寿命。因此，必须及时检测出转炉下渣情况，以便及时挡渣或停止出钢。

红外应用

红外热成像转炉出钢下渣检测步骤如下：

1）读取图像，通过去噪，增强等算法对转炉出钢图像做预处理；

2）图像区域分割，建立面向转炉出钢图像的几何活动轮廓模型，通过水平集方法求解得到钢水及钢渣的目标轮廓曲线及其分割的目标区域的平均灰度值；

3）钢渣的识别与含量检测，比较区域灰度确定钢渣并计算钢渣含量；

4）当钢渣含量达到设定的警戒值时报警并输出信号到转炉控制单元，及时停止转炉出钢，可以最大程度输出钢水量并保证钢水的品质。

案例分析

炼钢过程中生成的钢渣，由于其发射率和温度与钢水有明显的不同，通过红外热像仪实时输出温度图像，观测钢渣流出的情况，利用图像分割技术及给定的温度阙值提取钢渣部分，计算其所占比例，实现自动化控制出钢的开始和停止。

优势

1）红外热成像技术的转炉钢渣检测，成本低，易于维护；

2）可有效避免传统人工判断精度不高、工人操作环境恶劣等弊端；

3）抗噪性强，能实现快速地图像分割和钢渣含量检测；

4）精确实时地自动化检测，可提高钢水的纯度并延长设备的使用寿命。

适用机型