红外热像仪在高炉冷却壁检测中的应用

冷却壁是高炉重要的冷却设备,直接影响高炉炉体的使用寿命. 红外热像仪可以检测高炉冷却壁的表面温度分布状况和水冷系统进出水温度，从而提高高炉炉体的使用寿命。

高炉冷却壁简介

    冷却板又称扁水箱，材质有铸铜、铸钢、铸铁和钢板焊接件等，以上各种材质的冷却板在国内高炉均有使用。冷却板厚度 70～110mm，内部铸有φ44.5×6mm无缝钢管，常用在炉腰和炉身部位，呈棋盘式布置，一般上下层间距500～900mm，同层间距150～300mm，炉腰部位比炉身部位要密集一些。冷却板前端距炉衬设计工作表面一砖距离230mm或345mm，冷却水进出管与炉壳焊接，密封性好。

    冷却板的冷却原理是通过分散的冷却元件（冷却板）伸进炉内的长度（一般700～800mm）来冷却周围的耐火材料，并通过耐火材料的热传导作用来冷却护壳。从而起到延长耐火材料使用寿命和保护炉壳的作用。冷却壁的冷却原理是通过冷却壁形成一个密闭的围绕高炉炉壳内部的冷却结构、实现对耐火材料的冷却和对炉壳的直接冷却。从而起到延长耐火材料使用寿命和保护炉壳的作用。

    对于全部使用冷却板设备冷却的高炉，冷却板设置在风口部位以上一直到炉身中上部。炉身中上部到炉喉钢砖和风口以下采用喷水冷却或光面冷却壁冷却。全部使用冷却壁设备冷却的高炉，一般在风口以上一直到炉喉钢砖采用镶砖冷却壁，风口以下采用光面冷却壁。在实际使用中，大多数高炉根据冶炼的需要，在不同部位采用各种不同的冷却设备。这种冷却结构形式对整个炉体冷却来说，称为板壁结合冷却结构。近十多年来，随着炼铁技术的发展和耐火材料质量的提高，高炉寿命的薄弱环节由炉底部位的损坏转移到炉身下部的损坏。因此，为了缓解炉身下部耐火材料的损坏和炉壳的保护，在国内外一些高炉的炉身部位采用了冷却板和冷却壁交错布置的结构形式，起到了加强耐火材料的冷却和支托作用，又使炉壳得到了全面的保护。

红外热像仪为什么可以检测内衬缺陷

    有冷却壁出现裂缝、脱落、局部减薄等缺陷，会把局部耐高温材料内部的高温传递给炉壁，或是冷却壁水管内漏，从而使高炉炉皮的表面温度场分布不均匀。红外热像仪可以检测出炉皮的温差而检测出内衬缺陷。

红外热像仪的优点

炉体冷却壁缺陷检测的传统方法，一般是靠眼看水温是否变化等或是炉衬多层埋偶，根据各层热电偶的温度来推测高炉炉体的侵蚀情况。缺点是：

  a)无法及时发现冷却壁的早期缺陷，贻误抢修时机；

  b)无法确定冷却壁缺陷的部位和损坏程度；

  c)无法指导补焊，使检修陷入盲目。

  通过红外热像图确定高炉冷却壁缺陷部位，分析缺陷的严重程度、缺陷面积大小，制定施工方案。最后，用红外热像图验收施工质量，以确保复后的设备安全可靠运行。

现场可能会遇到哪些问题？

1 利用红外热像仪对得到的热图像进行温度分布的分析。对于有冷却壁存在的部位，可以依据热图分析表面温度分布情况，找出相对温升高的部位，判断冷却壁损坏或炉内衬缺陷。

2 水沸腾时，水中的钙离子和镁离子以氧化物形式沉淀产生水垢，降低冷却效果。因此，应避免冷却设备内局部冷却水沸腾，采用的方法是控制进水温度和控制进出水温度差。进水温度一般要求应低于35℃，由于气候的原因，也不应超过40℃。而出水温度与水质有关，一般情况下工业循环水的稳定温度不超过50～60℃，即反复加热时水中碳酸盐沉淀的温度，否则Ca、Mg的碳酸盐会沉淀，形成水垢，导致冷却设备烧坏。

如何才能拍摄清晰的热像图？

    要得到一幅清晰的红外热图，我们建议：

1 对于温差较小的场合，尽量选择热灵敏度较高的红外热像仪。

2 拍摄时注意观察周围有无其他热源，特别对于表面较光亮的设备，其外壳较易反射周围热源，造成检测干扰，在拍摄时若周围有热源，请改变拍摄角度。

3 先使用自动模式测量反应器的温度范围；然后手动设置水平及跨度，将温度范围设置在最小，并包含有先前测量的温度范围（各款仪器最小温度范围不同）。

杰福仪器仪表有限公司成立于2003年，自2003年代理国际知名大厂 FLIR红外线热像测温系统至今。杰福八年来专注于红外热像检测技术、10多名行业专家，一直致力于红外线热像系统的销售及技术服务，是目前中国大陆首家专业从事红外线热像系统的代理商，也是亚洲地区第一家取得美国非破坏性检测协会（ASNT）认可之高级红外线热像检测师（T/IR Level III）证照的企业，专业提供红外线热像检测师培训课程及资格认证服务，并为企业提供配套热像仪方案。杰福公司是国内率先倡导将「红外线热像检测技术」广泛应用于炼铁、轧钢、化工、塑料、石化等领域，红外线热像检测技术已广为应用于设备预警领域。丰富的专业知识及实务经验，已深获业界的肯定与好评。