本文为系列上篇，聚焦钢铁冶炼的前端工序——从焦化、烧结到炼铁环节的关键应用。

焦炉立火道测温：从人工攀爬到智能监控

焦炉是钢铁冶炼的起点，为高炉炼铁提供优质焦炭和煤气。焦炉燃烧室立火道温度是反映焦炉加热状况的核心参数，传统方式依赖人工手持测温枪攀爬至炉顶逐孔测量，劳动强度大且数据频次有限。新一代焦炉立火道红外测温技术可将实时温度传输至控制系统，误差控制在±2℃以内，结合加热优化算法，可实现煤气消耗减少1.5%以上，安定系数与均匀系数提升10%至15%。华景康在线式红外热像仪可实现焦炉炉顶全自动实时测温，通过固定安装的热像仪对燃烧室立火道温度连续监测，将温度数据回传至控制平台，实现从人工测温、经验控温向自动测温、智能控温的转变，有效保障了焦炭质量与产量。

烧结机尾热成像：烧结矿品质的在线“透视”

烧结工序是将铁矿粉与燃料、熔剂混合烧结成块状炉料，为高炉提供优质原料。烧结机尾断面温度分布是判断烧结终点和烧结矿质量的关键依据。传统方式依赖人工肉眼观察断面颜色判断烧结情况，缺乏量化标准。华景康在线式红外热像仪部署于烧结机尾，对卸落的烧结矿断面进行全幅实时成像，通过温度场的分布特征自动识别烧结终点位置。操作人员在控制室即可通过热图直观判断烧结是否过烧或欠烧，及时调整台车速度与配碳量，减少返矿率，稳定烧结矿质量，为高炉提供稳定的原料保障。

高炉料面监控与铁水测温：炉况判断的“眼睛”

高炉内部为全封闭反应环境，料面温度分布与气流状态直接反映炉况运行健康程度。华景康红外热像仪通过炉顶窥视孔实时获取料面温度场，操作人员可通过热图上的温度变化趋势判断气流分布是否合理、是否存在管道行程或悬料等异常现象，为高炉操作提供及时预警。

在高炉出铁环节，铁水温度直接反映炉缸物理热状态，对低硅冶炼、控制焦比至关重要。传统热电偶测温为易耗品，成本高且无法实现连续测温。华景康铁水连续测温系统可直接测量出铁口铁流温度，消除主沟和撇渣器带来的温降影响，更准确地代表炉缸物理热状态。系统具备抗烟尘干扰、测量距离远的特点，支持modbus协议与DCS系统对接传输温度数据，为炼钢工序提供精准的铁水温度依据。

热风炉拱顶与管道测温：替代短命热电偶

高炉热风炉为高炉炼铁提供高温热风，拱顶温度是安全操作的核心参数。传统热电偶在高温环境下使用寿命短、维护频繁，且受安装方式影响测量准确度不稳定。热风炉内衬耐火材料长期承受高温与热冲击，容易出现裂纹、局部过热和剥落等问题，通过红外热像仪对热风炉表面温度分布实时检测，可快速定位过热区域，评估耐材损耗程度，制定维护计划。华景康短波红外热像仪专为超高温场景设计，可替代热电偶对热风炉拱顶进行非接触式连续测温，不受烟气干扰，运行稳定可靠，有效延长耐材使用寿命，减少停工检修成本。

高炉风口与围管测温：从根源预防事故

高炉风口是热风进入炉内的关键通道，风口区域温度异常往往预示煤粉喷吹不畅或风口破损。华景康红外热像仪可对风口进行实时监测，通过温度异常提前发现设备隐患。高炉围管、热风炉三岔管等关键部位长期承受高温高压，内壁腐蚀脱落存在重大安全隐患。一座高炉及热风系统的全覆盖通常需要部署数十台热成像设备。红外热成像可对上述关键部位外壁表面温度分布实时监测，及时发现缺陷隐患，提升高炉炼铁流程的安全性及风险预警能力，并可预测设备状态未来发展趋势，提前制定维修计划。

长期以来，为了实现烧结生产的持续稳定及优质生产，主要是采取人工直接观察和通过烧结机尾可见光工业电视系统进行观察的方法，烧结矿质量的在线监测一般采用分析机尾的断面红外图像的方法。

烧结机尾卸料区烧结饼断面的红外图像，能够直接反映料层状态的信息，是烧结生产过程的综合反应，可以作为控制烧结料层内热量水平的主要依据。以往操作人员利用机尾断面，观察相邻几个烧结机尾断面中红热带的明暗、色彩、大小、分布和位置，烧结饼卸料的完整性以及粉尘的大小等，综合自身的经验知识，来判断烧结的质量指标和各种操作参数的合理值。但是由于这种方法存在着人为因素的干扰和不完整性等问题，于是人们寻求开发出一些不同程度模拟操作工的工作，利用烧结机尾断面的图像的连续获取和判断系统，来克服人工方法的不足。

烧结终点预测模型则是通过热成像方式准确形成机尾断面红层图像，采用图像预处理，提取烧结机尾断面图像中红火层的面积、重心、周长等特征，并提取与FeO含量相关的烧结气孔的平均亮度及平均面积值等特征参数，通过建立烧结机尾断面图像特征相关的推理规则与提取的特征参数相结合，采用烧结机尾视频各帧之间红火层亮度比较的方法，准确找到烧结机尾断面的关键帧。将烧结质量信息和图像同时显示出来。同时采用数据分析、FeO预测等技术给出烧结控制生产的决策信息，指导烧结终点模型、点火优化模型的生产控制操作。

具体功能如下：

1）红外热图像处理显示

采用适合烧结机尾环境的图像效果，实现连续图像的显示功能，在不失真的前提下为后续的特征图像获取、烧结矿床断面温度场分析及烧结矿质量指标在线推断创造良好的条件。

2）特征图像获取

在烧结机的连续运行过程中，实施对每个台车床层断面状态的甄别，以捕捉到画面清晰，烧结矿床断面完整，能较好地描述床层内热状态分布的有代表性的机尾断面图像，保证烧结热状态分析的有效性和准确性。断面特征图像屏显。

3）烧结矿质量指标变化趋势在线推断

提取烧结矿床断面特征图像中表征烧结矿质量指标的图像特征, 采取有效、实用的数据压缩和特征优选方法进行数据处理。并以此为基础，建立烧结矿FeO变化趋势在线推断模型，在线识别和分析。

4）通过机尾断面分析对烧结矿FeO含量进行初步判断。

适用机型

K26E6 在线式红外热成像测温仪采用 17μm 非制冷红外焦平面探测器、高性能红外镜头和信号处理电路，并嵌入图像处理算法，具备体积小、功耗低、启动快速、成像质量优异、测温准确等特点。

K26E6 在线式红外热成像测温仪的器件选型充分考虑高低温工作性能的要求，保证整机工作有优异的环境适应性能。

功能特性

1. 配备广角鱼眼镜头，可在较宽的环境温度范围使用；
2. 采用高帧频设计，可以观测快速移动的目标；
3. 采用自研测温校正算法，实现准确温度测量；
4. 输出全码流无损 16Bit 温度数据，提供客户端软件及 SDK 开发包。

应用领域

钢铁冶金 石油石化 轨道交通 电路检测

科学研究 电力电网 机器视觉 定制开发