细数高炉可视化技术的发展现状

高炉是一个黑匣子，要了解高炉内的各种变化，一方面是通过高炉解剖，辅以各种理论计算和实践经验来推演炉内的变化；另一方面是通过高炉可视化技术，直观实现对高炉内状况在线观察和检测，把高炉由黑匣子变成一个透明体。

近几十年以来，国内高炉炼铁蓬勃发展，高炉可视化技术也当仁不让，得到了较好的发展普及，技术装备水平不断提高，已逐渐步入了世界先进水平。

纵观高炉可视化技术的发展历程，首当其冲的非风口窥视孔莫属，风口窥视孔是最原始最古老的、能够直观观察到高炉内变化的装置。高炉操作者能够通过风口窥视孔观察到风口前回旋区的燃烧状态，依据风口明暗程度判断炉温的变化趋势和炉缸周向工作均匀程度，观察喷煤枪的工作状况，应该说看风口是老一辈炼铁人每班必做的日常工作。随着高炉大型化，风口越来越多，高炉风口摄像仪逐步在高炉上得到应用和普及，高炉风口摄像仪是安装在风口窥视孔视窗上的带分光器的摄像装置，依靠安装在风口前的摄像仪将风口的工作状态转换成视频信号传回主控室，在监视器屏幕上同时显示各个风口的图象，操作者可以同时观察到全部风口的明亮程度、焦炭运动情况和喷煤状况。并且还可以通过风口图象处理系统，将风口的实时图象送入计算机，用计算机对图象进行处理和计算，得到各个风口的温度状况、煤粉喷枪出口处煤粉流股状况的定量分析数据和变化趋势，为操作者及时全面了解风口及喷煤系统的工作状态、判断炉况运行趋势、指导高炉操作调剂提供了重要的依据。风口摄像仪的应用一方面减轻了操作者的工作强度，另一方面通过计算机的处理能够更精准定量的反映风口工作状况，更准确的研判炉况变化趋势。

  目前，1000m3级以上的高炉基本都配置了风口摄像仪，而一些小高炉仍然沿用传统的看风口形式来了解炉内变化。

如果说风囗成像仪解决了高炉下部的炉内可视化问题，炉内成像则解决了高炉上部的炉内可视化问题。初期的炉内成像釆用光学成像技术，其缺陷是只有当炉内有光源时才能看清炉内状况，当顶温低、料速快时炉内则漆黑一片。随着技术的发展，炉内红外热成像技术逐步完善成熟，并快速取代了炉内光学成像和十字测温装置。炉内红外热成像仪是釆用非制冷焦平面探测器开发的高炉炉内温度场监测设备，可以实现料面与溜槽高清夜视，气流分布清晰可见。无论有没有可见光都能实时显示料面和溜槽的高清视频图像，溜槽（部分）形状、内衬磨损、运动状态、下料情况、机械探尺清晰可见；全面监测料面和部分溜槽的温度，可设置多条测温线，实时监测任意点或多点温度；实时监测最高温度，指定温度区间突出显示等，完美实现了高炉上部料面及气流分布的可视化。

目前，高炉炉内成像已成为无论是钟型炉顶还是无钟型炉顶高炉的标配，得到了全面的普及和应用，也为炼铁操作者及时了解炉内布料状况、气流分布情况及溜槽运行状态、合理调整布料制度、改善煤气利用做出了不可替代的贡献。

应该说高炉可视化技术的应用与发展，源于炼铁人对高炉黑匣子无止境的探索与追求。炉内成像技术虽解决了炉内布料及气流分布的可视化问题，但对炉内料面的真实形状及不同料面形状对煤气流分布的影响仍然无法定量体现，这对于一向追求完美的炼铁人来说无疑是一种莫大的遗憾。 

于是，在几代炼铁人不懈的努力下，高炉料面激光扫描系统应运而生并逐步得到了应用与完善。炉内料面激光扫描系统通过向炉内料面投射激光，并采用探测装置获取炉内激光扫描图象，用专用软件处理，得出炉内实时的料面形状的曲线和料面变化的实时数据。通过计算机分析处理，可以得到料面形状曲线及料线深度、炉料内外堆角及布料平台宽度、炉料捌点位置及中心漏斗深度等等的精准数据，高炉操作人员可通过图象和数据信息的变化，结合炉况及时对操作制度、平台漏斗等进行精准调节，促进煤气流的合理分布，大大提高了操作者对炉况、气流分布的掌控能力，避免和减少炉况发生异常的概率，也更有利于实现高炉稳定高产、节能降耗的目的。

目前，炉内料面形状激光扫描技术已在国内多数大中型高炉上得到普及应用，部分小高炉也在逐步上马，国外如印度塔塔、土耳其卡德米尔等公司也优先配置了激光扫描技术。由于激光扫描料面技术是近年来才发展起来的新技术，最先应用该技术的高炉已经逐步摸索出了一套根据激光扫描数据精准调节炉况的成熟经验，能够精准的调整布料平台宽度、漏斗深度、内外堆角等以取得炉况稳定、煤气利用最大化的效果。而后应用的高炉尚处于摸索探讨阶段，对扫描数据尚未形成统一成熟的认知。相信随着激光扫描料面技术的进一步普及，对布料理论的进一步完善统一，激光扫描料面技术必将成为现代高炉炼铁不可或缺的标准配置，并为高炉生产的稳产高产、节能降耗做出不可替代的贡献，也必将成为高炉可视化技术的一颗新星，发出耀眼的光芒。

此外，更多的高炉可视化技术也在同步蓬勃的发展，如高炉开炉装料激光测量技术，炉缸侵蚀预警技术和炉皮测温预警技术、热流分析技术、煤枪测堵技术等，总之，随着科技的进步与发展，展现在炼铁人面前的高炉已不再是一个完整的黑匣子，而更象是一位惭近惭透明的惭裸的美女，等待着新一代的炼铁人去开垦和探索，让我们一起努力，去揭开美女最后的面纱，成就一段我与高炉荡曲回肠的緾绵爱情！