Em áreas industriais como metalurgia de alta temperatura e metais não ferrosos, a segurança da produção e a otimização da eficiência sempre foram questões importantes de preocupação para as empresas.
Os métodos tradicionais de inspeção manual apresentam gargalos, como baixa taxa de reconhecimento e baixo desempenho em tempo real em ambientes de alta temperatura e muita poeira.
No entanto, a aplicação aprofundada da tecnologia de imagem térmica infravermelha está remodelando o paradigma padrão do monitoramento industrial.
Este artigo fornecerá uma análise aprofundada do valor da implementação desta tecnologia na indústria metalúrgica com base em casos reais de aplicação.
1. Monitoramento de desafios e avanços tecnológicos em unidades industriais
A particularidade do ambiente de produção metalúrgica determina que o sistema de monitoramento precise lidar com múltiplos problemas técnicos. Tomando como exemplo a operação do conversor, o monitoramento em tempo real da temperatura da parede do forno envolve requisitos complexos, como posicionamento automático de pontos de alta temperatura e modelagem da espessura do material refratário.
O sistema de análise inteligente de imagem térmica infravermelha do conversor usa tecnologia de imagem térmica passiva para todos os climas para obter o mapa de distribuição do campo de temperatura corporal do forno e identificar áreas de aquecimento anormais.
Seu principal valor reside na conversão dos dados de temperatura da parede do forno em uma base quantificável de alerta antecipado, ajudando as empresas a estabelecer um modelo correspondente de espessura do material refratário e temperatura da superfície.
No cenário de detecção de curto-circuito do tanque eletrolítico, o método de inspeção tradicional requer inspeção manual, um por um, o que é ineficiente e apresenta riscos à segurança.
O sistema de detecção de células eletrolíticas para a indústria de não ferrosos usa algoritmos de visão de máquina e uma mesa giratória servo de dois eixos para localizar rapidamente curtos-circuitos entre vãos e células, rastreando anormalidades de temperatura do cátodo.
O sistema combina imagens em tempo real e métodos de gerenciamento de dados multidimensionais de curvas operacionais para realizar a rastreabilidade digital do status da superfície da ranhura.
2. Lógica de construção do sistema de monitoramento de todo o processo
O valor da aplicação da tecnologia de imagem térmica industrial não se reflete apenas no monitoramento de ponto único, mas também no gerenciamento e controle sistemáticos em todo o processo de produção.
No cenário de operação do alto-forno, o sistema de imagem térmica superior do alto-forno pode observar o desgaste da calha e a queima da haste de medição de temperatura cruzada em tempo real. O sistema possui uma função automática de proteção de saída da câmera e obtém o fluxo de ar e o status do tecido simulando múltiplas linhas de medição de temperatura cruzada.
Em conjunto com o monitoramento em tempo real do sistema de imagem da tubeira do alto-forno do movimento do coque e do status da pistola de pulverização de carvão pulverizado, os operadores podem observar diretamente indicadores-chave, como queda anormal de película de escória na sala de serviço.
Para o processo de sinterização, o sistema de análise de imagem térmica da cauda da máquina de sinterização fornece uma base científica para avaliar a racionalidade do sistema de sinterização, analisando o conteúdo de FeO da seção e a espessura da camada de fogo vermelho em tempo real.
Sua tecnologia de extração de recursos pode identificar automaticamente as características de distribuição de temperatura e eliminar a interferência do julgamento humano.
O sistema de monitoramento do carrinho de sinterização realiza controle remoto centralizado por meio da plataforma de nuvem YSIR, registra automaticamente a entrada e saída do carrinho e o tempo de uso, simplificando o processo de manutenção e inspeção.
3. Múltiplas garantias do mecanismo de aviso de segurança
Durante o transporte de ferro fundido, a interferência de fumaça e poeira leva à observação manual imprecisa do nível do líquido, o que pode facilmente levar a acidentes de transbordamento. O sistema de monitoramento de nível de ferro fundido utiliza tecnologia de imagem de fluxo de ar com penetração de fumaça para vincular os sistemas de pesagem e despacho para obter alarme automático de nível de líquido. Sua função de ajuste de aprimoramento de imagem pode filtrar a interferência de fundo e exibir a posição clara do nível do líquido em tempo real.
O sistema de gerenciamento de segurança do gancho da panela tem como objetivo o processo de acionamento e içamento para evitar acidentes graves causados por tombamento da panela e desacoplamento da cabeça do gancho.
A prevenção e o controle do risco de penetração do conversor requerem monitoramento contínuo das mudanças de temperatura do casco do forno.
O sistema de alerta precoce de imagem térmica do conversor pode identificar automaticamente temperaturas anormais da superfície do casco do forno, determinar defeitos de revestimento e fornecer aviso antecipado de alta temperatura.
No processo de vazamento, o sistema de detecção de escória de vazamento do conversor identifica automaticamente a escória de aço e liga a placa deslizante para fechar a porta de vazamento, controlando assim o teor de escória de aço em um nível baixo e otimizando o índice de rendimento.
4. Suporte de dados para gerenciamento refinado
O avanço profundo da inteligência industrial é inseparável da coleta e análise refinadas de dados.
O sistema de monitoramento do ciclo de vida do contêiner de alta temperatura combina automaticamente a “identidade” do contêiner com a curva histórica de aumento de temperatura para obter uma avaliação sistemática da saúde do tanque e reduzir o risco de desgaste da bolsa.
O sistema de identificação online de números de placas utiliza algoritmos de aprendizagem profunda para identificar números e cores em tempo real, garantindo a sincronização com os dados da linha de produção e formando um loop fechado de dados.
No cenário de gerenciamento de depósitos de carvão, o sistema de alerta precoce de incêndio em depósitos de carvão visa o risco de combustão espontânea da pilha de carvão e analisa a tendência de aumento de temperatura para fornecer aviso prévio e ligação ao sistema de sprinklers antes que o incêndio comece.
O sistema de gerenciamento de segurança da correia cobre detecção de rasgos, determinação de desvios, monitoramento de corpos estranhos na superfície do material e outras funções para reduzir a perda de equipamentos de transporte.
5. Projeto de adaptabilidade do equipamento de hardware
A operação estável do sistema de monitoramento de imagem térmica depende da adaptabilidade do equipamento de hardware às duras condições de trabalho.
A câmera de imagem térmica infravermelha para monitoramento de alto-forno adota um design de lente de microabertura com uma pequena abertura de janela e uma faixa de medição de até 1600°C, que atende às necessidades de monitoramento do ambiente interno do alto-forno.
A câmera de imagem térmica infravermelha resfriada pela Fengshui é equipada com proteção de aço inoxidável de camada dupla e suporta operação ininterrupta 24 horas.
Para áreas inflamáveis e explosivas, a câmera de imagem térmica à prova de explosão de luz dupla atinge o nível à prova de explosão Exd IICT6Gb.
A câmera de imagem térmica anticorrosão de luz única adota uma capa protetora de material especial, que é resistente a ácidos fortes e álcalis, e é adequada para ambientes corrosivos fortes, como células eletrolíticas.
6. Resultados de verificação da prática industrial
A aplicação prática de muitas empresas siderúrgicas comprovou a confiabilidade da tecnologia de imagem térmica infravermelha no campo metalúrgico.
Tomando como exemplo o monitoramento do forno rotativo, o sistema de análise de imagem térmica do forno rotativo auxilia no ajuste do processo de torrefação de pellets, monitorando o formato da chama do bico e a trajetória do material no forno. O monitoramento síncrono das paredes internas e externas pode identificar a localização da corrosão do material refratário.
No cenário do conversor siderúrgico, o sistema de análise de chama da boca do forno resolve o problema de ser incapaz de observar a reação no forno após fechar a porta à prova de explosão e analisa a cor e a temperatura da chama por meio de algoritmos de IA.
7. Perspectivas sobre a direção da evolução tecnológica
A introdução da tecnologia digital twin traz novas possibilidades para o sistema de monitoramento industrial.
O sistema de monitoramento de alto forno a quente constrói uma plataforma de exibição panorâmica baseada na tecnologia digital twin, restaura as cenas físicas de altos fornos e fogões a quente, realiza monitoramento preditivo do status do equipamento e promove o gerenciamento do ciclo de vida dos ativos.
No campo da fundição de aço fundido, o sistema de controle central industrial de alta temperatura do forno VD/RH/LF exibe com precisão a forma e o estado da borda do aço fundido soprado com argônio, auxilia no controle razoável da intensidade soprada com argônio para reduzir perdas e alcança gerenciamento e controle transparentes do processo de fundição.
A aplicação aprofundada da tecnologia de imagem térmica infravermelha no campo industrial é essencialmente a integração sistemática de tecnologia de detecção, processamento de imagem, algoritmos de inteligência artificial e conhecimento de mecanismo de processo.
Do monitoramento de ponto único ao controle completo do processo, do alerta antecipado passivo à otimização ativa, esse caminho tecnológico fornece soluções práticas para produção segura e melhoria de eficiência em campos industriais de alta temperatura, como metalurgia, metais não ferrosos, energia elétrica e produtos químicos.
Com a maior integração de tecnologias como os gémeos digitais e a computação de ponta, os sistemas de monitorização industrial inteligente evoluirão para uma manutenção preditiva e um controlo adaptativo de maior dimensão.
