Monitoramento de Refratários de Panelas de Aciaria

As panelas de aciaria possuem uma vida útil limitada. Como seus revestimentos refratários desgastam ou quebram em função de choques, a parte externa de uma panela pode ficar exposta a temperaturas excessivas. Se não for detectado a tempo, o resultado pode ser a desintegração da panela e o vazamento de metal fundido, o que coloca em risco a vida de trabalhadores e pode destruir equipamentos. Os sistemas de câmeras termográficas da FLIR são usados para monitorar panelas em tempo real e avisar antes que ocorra um vazamento, salvando centenas de milhares de dólares ao evitar lesões, danos ao equipamento e parada na produção.

Segurança da Panela

É sabido que revestimentos refratários em panelas de aciaria possuem uma vida útil limitada, e que essa vida pode ser ainda mais reduzida devido ao rompimento dos tijolos refratários causado por choques mecânicos. Conforme o revestimento se desgasta ou quebra, a parte externa de uma panela de transporte pode ser exposta a metal fundido. Se não for detectado a tempo, o resultado pode ser a desintegração da panela e o vazamento de metal fundido, o que coloca em risco a vida de trabalhadores e pode destruir equipamentos.

Felizmente, as câmeras termográficas podem detectar pontos quentes na panela, que alertam sobre uma falha muito antes de uma inspeção visual. Isso possibilita que a panela seja retirada de serviço a tempo e programada para receber um novo revestimento no momento correto e a um custo de substituição ideal.

Sistema de Monitoramento de Panelas

Normalmente, a câmera termográfica da FLIR é colocada em compartimentos robustos e localizada em posições fixas, para que possa ter uma visão clara de uma panela cheia que passa pelo guindaste de pórtico. Essas câmeras capturam imagens de vídeo da panela em tempo real e detectam superaquecimentos na superfície da panela. Algumas câmeras podem cobrir a superfície inteira da panela, mas normalmente algumas regiões de interesse (ROIs) são predefinidas para escrutínio e análise mais minuciosos. As imagens térmicas das ROIs, onde é mais provável que as falhas ocorram, podem ser armazenadas na memória do computador para comparação futura com as imagens atuais. A definição de ROIs também permite que o software IR Monitor da FLIR ignore altas temperaturas dos objetos em volta da panela que estão dentro do campo de visão (FOV) da câmera, o que diminui a quantidade de alarmes não desejados.

Essas imagens térmicas de vídeo e os dados de temperatura correspondentes são transmitidos por meio de cabos de Ethernet e de fibra óptica para um computador industrial, o que evita problemas resultantes do ambiente eletricamente ruidoso da usina.

O software IR Monitor pode, portanto, comparar cada quadro de imagem de uma câmera com os modelos de imagem armazenados na memória do computador. O operador desse guindaste de pórtico não tem que parar o guindaste em nenhum local específico para capturar imagens, e a produção pode continuar perfeitamente. Quando houver correspondência entre o modelo e a parte correspondente do FOV de uma câmera (ou seja, uma das ROIs), as temperaturas serão calculadas. Se uma temperatura ultrapassar os parâmetros predefinidos da panela, um alarme será disparado. As temperaturas exatas dos parâmetros para os alarmes podem ser facilmente ajustadas, com base na experiência da usina.

O sistema de monitoramento de panelas irá reconhecer automaticamente as regiões de interesse (ROIs) predefinidas e comparar a temperatura medida com os parâmetros definidos anteriormente.

Temperaturas alarmantemente altas

O alarme pode ser apenas um aviso se a temperatura não for muito alta, e o movimento da panela para o forno conversor pode continuar. O operador pode, portanto, comparar a temperatura do aviso com uma análise de tendência realizada pelo software para determinar se a panela pode permanecer em serviço para outro despejo.

No entanto, se a temperatura da panela estiver acima de um nível crítico, um alarme de emergência será disparado, o que irá interromper imediatamente o movimento do guindaste de pórtico. Além disso, as mensagens de alarme e as imagens podem ser enviadas para o escritório de um administrador da usina via Ethernet, email ou FTP.

Carro-torpedo

Esse aplicativo não é útil apenas para panelas de aciaria. O mesmo sistema também pode ser usado para monitoramento de carro-torpedo. Os objetivos são os mesmos, e a principal diferença do sistema está na montagem das câmeras termográficas. Normalmente, as câmeras são colocadas em ambos os lados do trilho ao longo do qual os carros-torpedo são transportados para o forno conversor.

Os carros-torpedo são pré-aquecidos antes que o metal fundido seja despejado para evitar que ele endureça. As câmeras termográficas também podem ser usadas para otimizar esse processo de pré-aquecimento, minimizando a duração e o consumo de energia e garantindo ao mesmo tempo que o refratário seja suficientemente aquecido para evitar que o metal fundido endureça. Uma câmera termográfica pode ver através da chama de pré-aquecimento e monitorar a temperatura do refratário a partir de uma distância segura. Isso elimina o uso de termopares que são menos precisos e desgastam-se com frequência.

Configuração Típica

A ilustração esquemática nesta página descreve uma configuração típica para um Sistema de Monitoramento de Refratários de Panelas de Aciaria automatizado usando a Câmera FLIR A310 . Embora o vídeo analógico e as saídas E/S digitais dessa câmera permitam-lhe operar como sensor inteligente autônomo, a maioria das aplicações para siderúrgicas usa seu fluxo de dados digitais, enviados por linhas Ethernet, em sistemas de automação controlados por computador. A interface Ethernet da A310 pode fornecer o sinal de vídeo da câmera para virtualmente qualquer lugar e facilita o monitoramento a partir de vários locais.

O software IR Monitor da FLIR é usado para controlar todas as funções da câmera, coletar dados de temperatura, exibir imagens térmicas e realizar análises de dados. O display do operador é a interface primária para funções de alarme.