转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成,而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触,易受浸蚀,国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳,用以保护炉壳钢板,修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层,由焦油镁砂或焦油白云石组成,其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力,并便于拆炉。
目前,转炉炼钢是国内主要的炼钢方法之一,盛铁水的转炉,用钢板做外壳,耐火材料做内衬。转炉内的温度,高能达到 1700℃左右。 在长时间工作中,转炉内部耐火材料逐渐受侵蚀、脱落,钢板直接暴露在高温环境中,软化甚至熔蚀,易造成炉底烧穿引起穿炉事故。
在此期间,在适当的距离,采用红外热像仪进行长时间连续的监测,可实时监测到转炉所有部位的温度分布及温度趋势,使工作人员可以及时的掌握到转炉的运行情况。
整个冶炼周期,从装料到倒渣完毕的时间约为20-30分钟。
热像仪在冶金应用
- 大型高炉料面的测定:现代炼铁高炉要求炉内加入的原料分布均匀,从炉顶面温度的分布可以测定原料的分布均匀性。使用热像仪透过安装有高炉顶部炉壳的硅玻璃口测定炉内料面温度,进行图像处理后再由计算机控制给料设备的动作,调整原料流量,使炉料分布合理,起到降低焦比的作用。我国宝钢1号高炉,使用红外热像仪,实时采集、计算、显示料面温度,对决定原料的定量投放、提供生铁产量和质量、延长炉龄和节能降耗起了重要作用。
- 热风炉的破损诊断和检修:热风炉的炉衬在生产中容易被烧坏,但因炉子是封闭的,烧损位置不易发现。应用热像仪诊断炉子破损位置,及时进行检修,大大延长热风炉的使用寿命。
- 高炉残铁口位置的确定:高炉大修之前,需要在炉子上开口把炉内残铁排尽。凭经验确定开口位置,往往无法准确判定,造成残铁排不尽,给拆炉工作带为困难。 用热像仪对炉壳测温,在死铁层下测拐点,很快就可以确定残铁水的下表面位置和开口位置,开口后残铁全部排尽。
- 钢锭温度的测定:炼钢厂浇注的钢锭,在入均热炉前的温度很重要。应用热像仪对入炉前的钢锭进行表面温度测定,使均热炉对钢锭加热,并且节省了煤气用量。
- 钢铁模温度的测量:为了改进钢锭模的使用寿命,减少消耗,需测定锭模热态工作状态下表面温度场的变化规律。利用红外热像仪,获得该温度场的变化规律、锭模的高温及其位置和持续时间等数据,利用这些数据可以设计出高质量的钢铁模。
- 出炉板坯温度的测定与控制:从加热炉出来的待轧板坯,要求温度分布均匀。用红外热像仪测定出炉板坯的温度,可及时发现炉宽方向温度是否均匀,从而保证了板材质量。