远距离摄像和非接触式测温能较好地结合起来应用在一些钢铁工艺中，例如加热炉和滚轧机中。高温摄像测温仪因为其将特有的视频成像与红外测温进行灵活结合从而为优化监视和测温功能提供了极好的工具。这种结合为那些以前还没有使用摄像机的钢厂开辟了新途径，尤其使得对炉子的维修更加容易。下面重点说明高温摄像测温仪在钢铁厂的哪些地方有潜在应用，并对测量固态、液态钢的温度做相关介绍。
钢铁工业&温度测量
一般来说，用红外测温仪测量钢的温度是很困难的，因为它的发射率很低。发射率是物质的一个性质，表示与同一个黑色物体相比，发射了多少红外辐射(是发射率为1的物体，代表辐射优良)。辐射值越高，到达探测器的能量越高。基本上，发射率越高，就越容易测量物体的温度。
对于钢铁产品来说，发射率随着温度、表面状况和钢的化学成分的变化而变化。对发射率有很大影响的一个变量是表面状况。例如，未氧化的不锈钢(如在工厂处理时)的发射率约为0.4。对于高度氧化(更多& ldquo黑色& rdquo)，这个值上升到0.8。为被剃(非常& ldquo光明& rdquo)，发射率降低到0.2。由于高温摄像测温仪为每个终端屏幕上的光标可选区域提供了灵活的改变发射率的方法，只要知道被加工原料的参数和指标，就可以得到可靠的测量温度。
另一个需要理解的问题来自于热炉壁对钢表面的热反射，这对于钢在固态下的应用更为重要，比如加热炉、退火炉中的钢。钢表面和炉壁之间有很大的温差。结合钢的高反射率(像镜子一样)，在这些应用中很难测量绝对温度。但是，可以通过相关测量定期观察产品或其处理过程的变化。在炼钢的应用中，这个问题并不重要。尤其是电炉，它不受这个问题的影响，因为炉壁不是处理过程中最热的部分。以下部分详细描述了高温摄像温度计在钢铁工业中的潜在应用和潜在困难。
鼓风炉
高炉是钢铁生产过程的开始，是需要连续作业的地方。它是一种容器，铁矿石在其中与石灰石和焦炭(从煤、沥青和石油残渣中获得的固体物质)混合。混合物在鼓风炉中进行热处理以产生铁水，然后铁水落在炉底。熔融混合物通过鱼勺移动到处理过程的下一步。这是一个非常多尘的环境，能见度很低。在高炉区域安装摄像头的价值不大。
除非煤粉在风口或钢厂用作燃料，以控制炉子& ldquo腔& rdquo具有温度测量功能的监控摄像机对于(燃烧区)的燃烧非常有用。安装在这个位置的摄像头不是用来观察产品的，也不是用来看火球的。因为火焰中充满了粒子，所以可以测量它们的温度。了解熔炉& ldquo腔& rdquo温度和尺寸是有价值的和重要的控制工具。由于潜在的低燃料成本，使用煤粉作为燃料并注入氧气以促进其燃烧在欧洲社会已经变得非常流行。
高炉内有两个部件(容器)，由于使用了高温摄像温度计，会很容易维护。一个是炉体，一个是鱼形瓢。炉体是用来产生炉子所需热空气的容器。它是由耐热砖制成的高圆柱形结构。大炉产生的热量在送去吹炼用的空气之前先储存起来。每个鼓风机组有3-4个炉体。耐火材料寿命是关键，有的工厂对微小热点采用红外成像，然后用黑白照片定位炉体内的实际位置点。相机高温计在这种应用中非常有用。它可以通过确定热点的位置(使用红-紫-黄调色板)然后将光标区域设置为最高温度模式来识别热点的温度。鱼形钢包用于将热金属产品从高炉送至炼钢炉。一般来说，它是一个用耐火材料制成的大圆柱形物体，装在轮子上。在这个阶段，没有燃烧。如果不是很久空的话，烫金属的外观足以为使用相机提供足够的亮度。连续监测耐火砖是正常的，但很难观察到里面所有的内容。然而，它带有78 & Prime。垂直镜头的高温摄像温度计，可以成功看到它的每一个角落。带有可视图像的摄像头高温计的温度测量功能可以帮助您决定需要更换哪块砖。耐火砖的稳定性和完整性至关重要。运输中的故障可能会造成严重的损害，例如，集装箱、铁路轨道、工作区域等的完全损坏。，导致代价高昂的停机时间& mdash& mdash这些轧钢厂都买不起。
钢铁生产过程
常见的钢铁生产工艺有三种:氧化法、平炉法和电炉法。在这个阶段，来自高炉的铁被转化为低级钢，然后形成钢锭或钢坯。
氧化过程
氧化过程包括将高炉液态铁水与助熔剂混合，然后与大量氧气一起输送到大型保温钢包中。在工业上，这通常被称为氧气顶吹炉或BOF。在这个间歇过程中，基本上没有燃烧发生。尽管没有火焰，但高温摄像测温仪可以有效地测量炉料的温度，这是一个关键参数。它和另一个用于监控钢包中液位的关键参数决定了何时释放熔融金属。目前，通过在熔池中插入热电偶来测量装料温度是最常用的方法。我们收到了关于如何在此过程中使用高温摄像温度计的询问。在这里，有潜力，但我们无法做一个实验演示来证明这个理论。除了维修和砌砖，这个过程对应的反馈结果更难确定。
平炉处理过程
炉是最高效的钢铁生产工艺(主要表现在原料处理碎片/废料的能力)。基本上，该过程负责在分批过程中熔化铁、碎屑/废石灰石配料以及不同的助熔剂。这个过程是在一个带有倾斜底板的大型绝热矩形炉中进行的。炉料上的火焰从炉子的一端点燃到另一端，从而熔化所有的成分。在这样的炉子中，炉料是不同温度的固体和熔融金属的混合物，需要设置不同的发射率来达到精确测温的目的。
在此过程中，安装在火焰发生器下方的高温摄像温度计将为操作者提供:
■熔化过程的观点
■炉壁温度测量& mdash& mdash这对于评估砖的寿命是有用的。
■内容物的多重温度测量
■结束配料温度& mdash& mdash重要的是控制和获得所需的冶金性能，并确保一旦钢被制备和浇注，炉中的长期冷却过程被排除。
电饭锅/电炉
在这个过程中，电流被用来产生从焊条到炉料的电弧，产生强大的热量，使其迅速熔化。不需要用氧气燃烧，但是热量强，可以严格控制。这就提供了最灵活的钢铁生产方式，大部分钢铁只能在电炉中生产，例如，(1)高锰钢，(2)大量不锈钢合金，(3)高温使用的超级合金钢。
我们已经成功地在一个有色合金电弧熔炼炉中安装了一套高温摄像温度计——类似于一个炼钢炉。该系统用于监控熔化区域。它可以用来监测熔化区域的大小和耐火砖的磨损。在这种应用中，热反射没有问题，发射率也没有因氧化而变化。对于视频图像，在明亮的条件下，焊接电极的全功率和启动功率之间有很大的差异。如果高温相机温度计的相机光圈不可变，在某些条件下很难看到产品。为了解决这个问题，我们开发了一款带遥控和自动光圈的产品。因为在这个过程中会产生很强的磁场，所以在控制室这样的环境中安装一个视频监视器是个不错的主意。如果监视器靠近电弧，图像可能会受到影响。
均热炉
均热炉用于使钢锭温度均匀。如前所述，铸锭是在熔炉的出口处铸造的。这确保了整个产品和& ldquos & ldquo在热加工和在损坏的轧机中进一步加工之前，可以提高质量。笨重& rdquo基本结构和其他冶金属性是必要的。
在这个过程中，大约有十几块钢锭和耐火砖必须在一个大坑里对齐，然后整体加热。炉内没有连续的运动，几乎不需要摄像头监控。但如果安装摄像头观察火焰，高温摄像头温度计对控制燃料很有帮助。
加热钢锭的正常温度范围在1175℃到1345℃之间。确切的温度取决于钢的等级和轧机的特性。为了保存这里的燃料，测量铸锭的温度是很重要的，这可以避免其表面过热。目前，大多数温度测量都是通过热电偶来完成的。每次铸锭大约需要8-12个小时& ldquo热处理/浸泡)& rdquo。这一过程导致铸锭表面大量氧化，由于工作时间内发射率性质的变化，红外测温仪很难获得良好的视角。
再加热炉
钢板是被分解(损坏)的轧机的生产结果。生产的典型钢板有25英尺长，4 & rdquo厚度。钢板在带故障(损伤)通过轧机的过程中，原材料损失大量热量，从而变得易碎，柔韧性差。基于此，钢板需要重新加热进行进一步加工。钢板温度至少需要达到1200℃，在再加热炉中可以达到这一温度。
连续炉的设计随着钢板行走机构有所变化，如简单的机械推进器、旋转炉床或步行输送机。这些机械装置将钢板提升通过熔炉。炉子(喷灯)指向钢板运动的相反方向。再加热炉位于轧钢厂原料的路径上。因为再加热炉可能成为生产的瓶颈，所以需要连续测量钢板的温度。钢板总是在炉内移动(有时很慢)并通过热电偶测量接触温度是非常困难的。
由于这些困难，在这些应用中经常使用红外温度计。红外测温仪的要求是钢铁表面对温度计的辐射发射补偿，(由周围极热的物体产生)。墙壁和钢板之间100℃或更低的差异使得单色温度计在0.8毫米处读取的值比实际值高30℃。炉子和钢板之间200℃的温差，使单色温度计读出的数值比实际值高120℃。具体数据会随炉而变。如果钢板的相关温度或加热均匀性很重要，由于绝对温度不是这个行业的主要参数，那么高温摄像温度计就可以提供有用的信息。钢板在炉内的进程只能通过摄像监视器观察。在一些地方，每座熔炉使用多达三个摄像头来完整地观察钢板的移动。
在轧机中的应用
钢板生产的最终处理是轧制过程，热轧和冷轧。首先，加热后的钢板通过热轧机，热轧机的基本功能是将钢板厚度减薄40%。其次，钢板前进到钢板生产的最后一步& mdash& mdash冷轧& mdash& mdash因此得名，因为未加热的金属通过轧机。通过这种工艺，可以获得钢板产品所需的最终厚度，如汽车钢板、饮料容器钢板和建筑材料。摄像机已广泛应用于轧机(热轧和冷轧)中，用于轧机之间的监控。
轧机(热轧和冷轧)的入口和出口都需要测温。入口处钢板的温度决定了& ldquo通关& rdquo(隔离的力量)，这个温度在碾压中对操作者非常有用。出口处的温度决定了最终钢材的机械性能。这两个地方已经使用了红外线温度计。入口处的高温摄像测温仪通过提供钢板进入轧机的图像来完成辅助监控功能；这是跟踪所必需的。当钢板在进入第一个机架前停留差不多30秒时，高温摄像温度计的六个测温区域将测量钢板进入轧机前沿长度方向的温差。这是高温摄像测温仪的一个潜在应用，因为这个时候观察和测温同等重要。
工业的其他部分可能需要连铸& mdash& mdash例如，它被用于一些工厂的轧机中。在这些应用中，在浇注钢之前，有一个大熔炉来熔化钢(这些熔炉也可能倾斜)。浇注的材料流入一系列的罐中，熔融金属分布在可移动的传送带上，直接生产钢板。有必要看到原材料沿着加工路径流动。红外测温仪已被用于监测传送带末端的钢的凝固过程。
退火(钢化)炉
冷轧过程中对原材料施加的结构变化使其在成型前必须& ldquo退火(韧化)& rdquo(松弛)钢结构。如果没有退火步骤，钢板产品在任何成形过程中都将是易碎的。有两种类型的炉:封闭退火和连续带钢退火。封闭退火是用热空气体加热一组冷轧钢卷的批处理过程。没有原料的移动，没有临界温度的要求。在这里应用我们的产品不会带来太大的价值。
另一方面，加热和冷却单元建在连续带钢退火炉的塔中，因此可能有潜在的应用，因为我们的系统将为轧钢厂的操作者带来真正的好处。钢铁沿着一条连续的路径移动，并迅速通过加热和冷却塔(有些有五层楼高)。为了增加钢本身在炉中的时间，钢围绕塔顶部和底部的辊子来回移动。最后，钢铁被& ldquo冷却& rdquo(此时冻结钢的分子结构)到它的最终温度。
至于合金，钢需要达到730℃到1050℃之间的温度。钢板宽度上的温度均匀性决定了钢的机械性能，这是一个非常重要的参数。由于原料的速度是变化的(最高可达7m/s)，而高温摄像测温仪获得的温度信息可以设置在不同的点上，因此高温摄像测温仪还可以查看大型退火线上的钢板。目前还没有办法判断带钢边缘与轧辊的关系在哪里。只要有足够的光线，这种观察对于操作者控制钢板的移动是非常有利的。
但是有些炉的镜头管是在受控空气体下，使用的是没有自动力的气体，所以需要对这些退火炉中的摄像头进行冷却。
摘要
上面的描述讲的是很多摄像头和高温摄像测温仪在综合钢厂的传统应用。还有一些辅助应用，如废熔炉、电镀线、挤压线和涂装线，在这些地方，摄像机的应用对操作人员和轧钢厂都有好处。这些工艺并不是每个钢铁厂都有的。他们通常在生产特殊产品的工厂里。
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