Dans des domaines industriels tels que la métallurgie à haute température et les métaux non ferreux, la sécurité de la production et l’optimisation de l’efficacité ont toujours été des préoccupations importantes pour les entreprises.
Les méthodes d’inspection manuelle traditionnelles présentent des goulots d’étranglement tels qu’un faible taux de reconnaissance et de mauvaises performances en temps réel dans des environnements à haute température et très poussiéreux.
Cependant, l’application approfondie de la technologie d’imagerie thermique infrarouge remodèle le paradigme standard de la surveillance industrielle.
Cet article fournira une analyse approfondie de la valeur de mise en œuvre de cette technologie dans l’industrie métallurgique sur la base de cas d’application réels.
1. Défis de surveillance et avancées technologiques sur les sites industriels
La particularité de l’environnement de production métallurgique détermine que le système de surveillance doit faire face à de multiples problèmes techniques. En prenant le fonctionnement du convertisseur comme exemple, la surveillance en temps réel de la température des parois du four implique des exigences complexes telles que le positionnement automatique des points à haute température et la modélisation de l’épaisseur du matériau réfractaire.
Le système d’analyse intelligent d’imagerie thermique infrarouge du convertisseur utilise la technologie d’imagerie thermique passive tous temps pour obtenir la carte de distribution du champ de température corporelle du four et identifier les zones de chauffage anormales.
Sa valeur clé réside dans la conversion des données sur la température des parois du four en une base d’alerte précoce quantifiable, aidant ainsi les entreprises à établir un modèle correspondant d’épaisseur de matériau réfractaire et de température de surface.
Dans le scénario de détection de court-circuit dans le réservoir électrolytique, la méthode d’inspection traditionnelle nécessite une inspection manuelle une par une, ce qui est inefficace et présente des risques pour la sécurité.
Le système de détection de cellules électrolytiques destiné à l’industrie des matériaux non ferreux utilise des algorithmes de vision industrielle et un plateau tournant servo à deux axes pour localiser rapidement les courts-circuits entre les travées et les cellules en suivant les anomalies de température cathodique.
Le système combine des images en temps réel et des méthodes de gestion de données multidimensionnelles des courbes de fonctionnement pour réaliser une traçabilité numérique de l’état de la surface des rainures.
2. Logique de construction du système de surveillance de l’ensemble du processus
La valeur d’application de la technologie d’imagerie thermique industrielle ne se reflète pas seulement dans la surveillance d’un point unique, mais également dans la gestion et le contrôle systématiques tout au long du processus de production.
Dans le scénario de fonctionnement du haut fourneau, le système d’imagerie thermique supérieur du haut fourneau peut observer l’usure de la goulotte et la combustion de la tige de mesure de la température transversale en temps réel. Le système dispose d’une fonction de protection automatique contre la sortie de la caméra et obtient le flux d’air et l’état du tissu en simulant plusieurs lignes de mesure de température croisées.
En conjonction avec la surveillance en temps réel du mouvement du coke et de l’état du pistolet de pulvérisation de charbon pulvérisé par le système d’imagerie des tuyères du haut fourneau, les opérateurs peuvent observer directement des indicateurs clés tels qu’une peau de laitier anormale tombant dans la salle de garde.
Pour le processus de frittage, le système d’analyse par imagerie thermique de la queue de la machine de frittage fournit une base scientifique pour évaluer la rationalité du système de frittage en analysant la teneur en FeO de la section et l’épaisseur de la couche de feu rouge en temps réel.
Sa technologie d’extraction de caractéristiques peut identifier automatiquement les caractéristiques de distribution de température et éliminer les interférences du jugement humain.
Le système de surveillance du chariot de frittage réalise un contrôle centralisé à distance via la plate-forme cloud YSIR, enregistre automatiquement l’entrée et la sortie du chariot ainsi que le temps d’utilisation, simplifiant ainsi le processus de maintenance et d’inspection.
3. Multiples garanties du mécanisme d’avertissement de sécurité
Lors du transport du fer en fusion, les interférences de fumée et de poussière conduisent à une observation manuelle inexacte du niveau de liquide, ce qui peut facilement conduire à des accidents de débordement. Le système de surveillance du niveau de fer fondu utilise une technologie d’imagerie du flux d’air pénétrant la fumée pour relier les systèmes de pesage et de répartition afin d’obtenir une alarme automatique de niveau de liquide. Sa fonction de réglage de l’amélioration de l’image peut filtrer les interférences de fond et afficher la position claire du niveau de liquide en temps réel.
Le système de gestion de la sécurité du crochet de poche est destiné au processus de conduite et de levage afin d’éviter les accidents majeurs causés par le renversement de la poche et le découplage de la tête du crochet.
La prévention et le contrôle du risque de pénétration du convertisseur nécessitent une surveillance continue des changements de température de l’enveloppe du four.
Le système d’alerte précoce par imagerie thermique du convertisseur peut identifier automatiquement les températures anormales de la surface de l’enveloppe du four, déterminer les défauts du revêtement et fournir une alerte précoce en cas de température élevée.
Dans le processus de coulée, le système de détection des scories de coulée du convertisseur identifie automatiquement les scories d’acier et relie la plaque coulissante pour fermer l’orifice de coulée, contrôlant ainsi la teneur en scories d’acier à un faible niveau et optimisant l’indice de rendement.
4. Prise en charge des données pour une gestion raffinée
L’avancement en profondeur de l’intelligence industrielle est indissociable de la collecte et de l’analyse raffinées des données.
Le système de surveillance du cycle de vie des conteneurs à haute température fait automatiquement correspondre « l’identité » du conteneur avec la courbe historique d’augmentation de la température pour obtenir une évaluation systématique de l’état de santé du réservoir et réduire le risque d’usure du sac.
Le système d’identification en ligne des numéros de dalles utilise des algorithmes d’apprentissage profond pour identifier les numéros et les couleurs en temps réel, garantissant ainsi la synchronisation avec les données de la ligne de production et formant une boucle de données fermée.
Dans le scénario de gestion du bunker de charbon, le système d’alerte précoce en cas d’incendie du bunker de charbon vise le risque de combustion spontanée du tas de charbon et analyse la tendance à la hausse de la température pour fournir une alerte précoce et une liaison avec le système de gicleurs avant que l’incendie ne se déclare.
Le système de gestion de la sécurité des courroies couvre la détection des déchirures, la détermination des écarts, la surveillance des corps étrangers sur la surface du matériau et d’autres fonctions visant à réduire la perte d’équipement de transport.
5. Conception d’adaptabilité de l’équipement matériel
Le fonctionnement stable du système de surveillance par imagerie thermique dépend de l’adaptabilité de l’équipement matériel aux conditions de travail difficiles.
La caméra thermique infrarouge de surveillance du haut fourneau adopte une conception de lentille à micro-ouverture avec une petite ouverture de fenêtre et une plage de mesure allant jusqu’à 1 600 °C, qui répond aux besoins de surveillance de l’environnement interne du haut fourneau.
La caméra thermique infrarouge refroidie par Fengshui est équipée d’une protection en acier inoxydable à double couche et prend en charge un fonctionnement ininterrompu 24 heures sur 24. Pour les zones inflammables et explosives, la caméra thermique antidéflagrante à double lumière atteint le niveau antidéflagrant Exd IICT6Gb.
La caméra thermique anticorrosion à lumière unique adopte un couvercle de protection en matériau spécial, résistant aux acides forts et aux alcalis, et convient aux environnements fortement corrosifs tels que les cellules électrolytiques.
6. Résultats de la vérification des pratiques industrielles
L’application pratique de nombreuses entreprises sidérurgiques a vérifié la fiabilité de la technologie d’imagerie thermique infrarouge dans le domaine métallurgique.
En prenant comme exemple la surveillance du four rotatif, le système d’analyse par imagerie thermique du four rotatif aide à ajuster le processus de torréfaction des granulés en surveillant la forme de la flamme de la buse et la trajectoire du matériau dans le four. La surveillance synchrone des parois intérieures et extérieures peut identifier l’emplacement de la corrosion des matériaux réfractaires.
Dans le domaine des convertisseurs sidérurgiques, le système d’analyse de la flamme à la bouche du four résout le problème de l’incapacité d’observer la réaction dans le four après la fermeture de la porte antidéflagrante et analyse la couleur et la température de la flamme grâce à des algorithmes d’IA.
7. Perspectives sur la direction de l’évolution technologique
L’introduction de la technologie des jumeaux numériques apporte de nouvelles possibilités au système de surveillance industrielle.
Le système de surveillance des fourneaux à vent chaud de haut fourneau construit une plate-forme d’affichage panoramique basée sur la technologie de jumeau numérique, restaure les scènes physiques des hauts fourneaux et des fourneaux à vent chaud, réalise une surveillance prédictive de l’état des équipements et favorise la gestion du cycle de vie des actifs.
Dans le domaine de la fusion de l’acier en fusion, le système de contrôle central industriel à haute température du four VD/RH/LF affiche avec précision la forme et l’état des bords de l’acier en fusion soufflé à l’argon, aide au contrôle raisonnable de l’intensité du soufflage de l’argon pour réduire les pertes et permet une gestion et un contrôle transparents du processus de fusion.
L’application approfondie de la technologie d’imagerie thermique infrarouge dans le domaine industriel consiste essentiellement en l’intégration systématique de la technologie de détection, du traitement d’image, des algorithmes d’intelligence artificielle et de la connaissance des mécanismes de processus.
De la surveillance d’un point unique au contrôle complet du processus, de l’alerte précoce passive à l’optimisation active, cette voie technologique fournit des solutions pratiques pour la production en toute sécurité et l’amélioration de l’efficacité dans les domaines industriels à haute température tels que la métallurgie, les métaux non ferreux, l’énergie électrique et les produits chimiques.
Avec l’intégration plus poussée de technologies telles que les jumeaux numériques et l’informatique de pointe, les systèmes de surveillance intelligents industriels évolueront vers une maintenance prédictive et un contrôle adaptatif de plus grande dimension.
