[发明专利]高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统及方法

说明书

本发明公开了一种高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统及方法，该系统包括热像仪、巡检小车、环形轨道和图像处理系统；环形轨道沿高炉炉体的圆周方向设置在高炉炉体的外周，巡检小车设置在环形轨道上，热像仪安装在巡检小车上实时采集高炉风口设备及其周边炉体的热成像，图像处理系统与热像仪连接，通过对获取的红外热成像进行处理以获取红外热成像采集范围内炉体不同检测区域的最高温度值以判断出是否出现异常温度实现对炉体内衬侵蚀状态的检测；该巡检系统及方法通过对高炉炉体表面温度的异常监测，即可实现对高炉风口设备及其周边炉体内衬材料的损伤情况的检测目的，有利于提前对设备进行合理预检预修。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统及方法。

背景技术

在炼铁高炉系统中，高炉风口是十分重要设备，承担向高炉喷入热风的重任，是高炉安全生产的重要保证。由于其长期承受高温、腐蚀、热疲劳和磨粒冲蚀，风口平台设备及高炉内衬，尤其是处于风口设备之间且处于全部风口设备所在的环形带区域的高炉内衬很容易烧损，使冷却水流入高炉内部，造成炉温降低。严重时还可能导致水蒸气爆炸，造成铁水外流的重大生产事故，因此，及早发现风口破损是保证生产安全进行的重要前提条件。为此，设计一套可以及时发现风口设备表面温度变化和异常温升快速确定设备故障部位的系统，对高炉炉体表面温度的异常监测，以避免高炉发生重大的生产事故。另外，该系统技术还可通过用于监控高炉风口内衬材料损伤情况，利于提前对设备进行合理预检预修，降低人力和物力成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种实时检测高炉炉体表面温度变化并通过异常温升快速确定高炉炉体内衬受侵蚀部位的高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统。

本发明的另一目的是提供一种利用上述高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统实现的对高炉炉体内衬受侵蚀部位进行快速准确定位的检测方法。

本发明的巡检系统基于由于风口部位破损后，炉内高温气体会进入风口冷却水中使水温上升，进而实时检测冷却水管表面温度的异常变化的原理设计而成，能够准确定位高炉炉体内衬发生破损的部位及发生破损部分的严重程度。

为此，本发明技术方案如下：

一种高炉风口设备及其周边炉体内衬侵蚀状态巡检系统，包括图像采集设备、巡检小车、环形轨道和图像处理系统；其中，

所述环形轨道沿高炉炉体的圆周方向设置在所述高炉炉体的外周；所述巡检小车设置在所述环形轨道上，并沿所述环形轨道顺时针或逆时针运行；其中，巡检小车和环形轨道的具体结构可以采用现有任何技术手段实现；所述图像采集设备安装在所述巡检小车上，其包括间隔设置在同一轴向上的一台呈俯视角度设置的第一热像仪和一台呈仰视角度设置的第二热像仪，使图像采集设备获取的红外热成像在轴向上能够覆盖整个风口设备，这样当巡检小车沿环形轨道环绕高炉炉体行驶一周后，其上的图像采集设备采集的多张热成像能够完整拼接形成对高炉炉体上风口设备所在环形带的热成像，进而实现对高炉炉体内衬的脆弱部位的侵蚀状态的全面监测；

所述图像处理系统与所述图像采集设备连接，对获取的红外热成像进行处理以获取红外热成像采集范围内炉体不同检测区域的最高温度值并判断出是否出现异常温度。

进一步地，所述图像处理系统包括设置在所述巡检小车上的车载工控机，以及设置在中心控制室内的显示器和室内工控机；其中，所述车载工控机分别与所述第一热像仪和所述第二热像仪连接，用于将二者采集的红外热成像转换为温度数据并获取同时刻下两台热像仪采集的两张红外热成像显示出的最高温度；所述室内工控机接收所述车载工控机传输的温度数据，以绘制温度分布曲线图并判断是否出现温度异常的情况；所述显示器与所述室内工控机连接，显示由室内工控机绘制出的温度分布曲线图。

进一步地，在所述中心控制室内还设置有报警装置，其与所述室内工控机连接，以在所述室内工控机判断出出现温度异常的情况时发出警报信号。