
在钢铁冶金流程中,连铸工艺是衔接炼钢与轧制的核心环节,其安全性直接决定产线运行的连续性与产品质量。一旦发生漏钢事故,轻则设备损毁、产线停摆,重则造成人员伤亡与巨额经济损失。传统监测手段多依赖热电偶逐点测温,样本稀疏、响应滞后,难以捕捉快速蔓延的隐患区域。而冶金测温仪凭借非接触、全视场、高灵敏度的温度感知能力,正成为连铸漏钢预警的全新防线。
一、连铸漏钢为何难以提前捕捉
连铸过程中,钢水通过结晶器与扇形段逐步凝固成形。漏钢往往源自保护渣异常、结晶器铜板磨损或冷却不均,导致坯壳厚度不足或产生微裂纹。早期温度变化通常表现为局部区域温差异常——可能仅有数摄氏度的偏差,尤其在钢板拉速较高的工况下,隐患从萌生到发展成漏钢往往只需要几十秒。
传统热电偶只能监测预设点的温度,无法覆盖整个结晶器表面,且采样间隔长,易漏报。当某点热电偶触发报警时,裂纹可能已经延展,留给操作人员的响应时间极为有限。因此,行业迫切需要一种能够实现二维温度场实时成像、自动捕捉温差突变的监控方案。
二、红外热成像带来的监测范式升级
红外热像仪通过探测物体表面的红外辐射能量,直接生成高分辨率的二维温度分布图像。相较于单点测量,热成像一次获取数万个温度数据,并通过颜色映射直观呈现温度梯度,使肉眼不可见的微小温差“显形”。
在连铸结晶器工况下,红外热像仪可持续扫描铜板表面,实时构建热力图。当某区域出现温度异常升高或分布形态突变时,系统可立即识别,并在毫秒级发出预警。由于非接触遥测,设备可在高温、高湿、粉尘恶劣环境下长期稳定运行,摆脱了接触式传感器易损坏、维护难的困境。
同时,高性能热像仪内置智能算法,可自动区分正常工艺波动与真正危险信号,降低误报率。例如,借助AI模型学习历史漏钢前兆的温度场模式,可提前数十秒至数分钟预警,为降速或处置赢得宝贵时间。
三、高德智感热像仪在冶金场景中的技术优势
在钢铁冶金复杂工况下,热像仪的稳定性和测温精度尤为关键。高德智感依托母公司高德红外自主研发的探测器芯片,推出了多款工业级在线测温产品,如AT系列在线测温仪与PT系列专业热像仪,并针对冶金场景进行了专项优化。
其核心优势包括:
高灵敏度探测:采用氧化钒非制冷焦平面探测器,NETD(噪声等效温差)低于40mK,可精准捕捉0.04℃级的微小温度变化,提升早期隐患识别率。
ApexVision超清成像:结合AI降噪与细节增强算法,在粉尘遮挡和电磁干扰环境下仍能输出清晰热图,避免漏判。
智能高温追踪:自动锁定最高温区域并进行随动监测,支持多区域自定义分析,一旦超出阈值立即触发声光报警及信号联动。
工业级坚固设计:防护等级达IP67,耐受高温辐射及振动,能够直接安装在结晶器附近而无需额外冷却保护。
以高德智感的PT二代系列为例,其支持最高1500℃的宽测温范围,帧频高达30Hz,可流畅呈现连铸铜板的动态温度变化。结合配套软件,能够自动生成温度曲线报表,为工艺优化提供数据支撑。
四、应用实践与效益
据某大型钢铁企业数据显示,在连铸产线上引入高德智感热成像监测系统后,漏钢预警提前量平均提升至120秒,误报率低于5%,全年漏钢事故率下降超过70%。监控人员在控制室即可通过可视化热图远程掌握结晶器实时状态,巡点检频次大幅降低,排除了人员在高温高危险区作业的安全风险。
此外,热像仪采集的海量温度数据还可用于连铸坯质量回溯与冷却工艺参数调优,推动生产从“事后处理”向“事前预防”转变,真正实现降本增效。
总结展望
红外热成像技术的成熟与成本下探,正在加速其在钢铁冶金行业的渗透。从连铸漏钢预警到高炉炉壳监测、中间包耐材检测,钢铁冶金热像仪正逐步成为智慧钢厂不可或缺的感知终端。未来,随着5G、边缘计算与数字孪生的融合,热像数据将深度融入产线控制系统,实现更高级别的自主决策与闭环优化。而以高德智感为代表的国产红外厂商,凭借全链自研能力和批产平价策略,将持续降低应用门槛,推动红外技术普惠化,为制造业安全高效运行注入强劲动能。