제강소 레이들 내화 모니터링

제강소 레이들의 수명에는 한계가 있습니다. 내화 라이닝은 마모되거나 충격을 받아 부러지는데 이 레이들의 바깥 부분이 열에 지나치게 노출될 수 있습니다. 제 때 잡아내지 못하면 레이들이 붕괴되고 녹아 내린 금속이 흘러나와 작업자의 생명을 위협하고 장비가 파괴될 수 있습니다. 레이들 실시간 모니터링에 FLIR 열화상 카메라 장치를 이용하여 용융 금속이 흘러나오기 전에 미리 경고하여 부상과 장비 파손, 생산 가동 정지를 막아 막대한 비용을 절감할 수 있습니다.

레이들 안전

제강소 레이들의 내화 라이닝의 수명은 한계가 있다는 것은 익히 알려진 사실로, 기계적 충격을 받으면 내화 벽돌이 깨져 그 유효 수명이 더욱 짧아질 수 있습니다. 라이닝이 마모되거나 손상이 가게 되면 수송 레이들 바깥 부분이 용융 금속에 노출될 수 있습니다. 제 때 잡아내지 못하면 레이들이 붕괴되고 녹아 내린 금속이 흘러나와 작업자의 생명을 위협하고 장비가 파괴될 수 있습니다.

다행히열화상 카메라가레이들의 고온 지점을 탐지할 수 있으므로 육안 검사로 볼 때보다 먼저 고장 경고를 내릴 수 있습니다. 이렇게 하여 적시에 레이들 서비스를 중단하여 예정대로 적절한 시점에 최적의 교체 비용으로 라이닝을 다시 갖출 수 있습니다.

레이들 모니터링 시스템

FLIR의 열화상 카메라는 대체로 견고한 하우징 안에 들어 있으며, 갠트리 크레인을 통과할 때 레이들을 똑똑히 볼 수 있는 위치에 고정합니다. 그러한 카메라들은 레이들의 동영상 이미지를 실시간으로 캡처하고, 레이들 표면 온도를 계산합니다. 몇 대의 카메라로 레이들 전체 표면을 감시할 수 있으나, 일반적으로는 정밀 조사와 분석을 위해 몇 군데 지정된 관심영역(ROIs)에 배치합니다. 고장이 일어날 가능성이 높은 지점의 ROIs의 열화상은 이후에 현재 화상과 비교할 수 있도록 PC 메모리에 저장할 수 있습니다. ROI를 정의하면 FLIR의 적외선 모니터 소프트웨어가 카메라의 시야각 (FOV)에 들어가는 레이들 주변 물체의 고온은 무시하도록 하여 불필요한 경보 횟수를 줄일 수 있습니다.

이러한 열화상과 해당 온도 데이터는 전기적 잡음이 많은 제강소에서 문제를 회피하기 위해 이더넷과 광섬유 케이블을 통해 산업용 PC로 전달합니다.

그런 후 적외선 모니터 소프트웨어가 카메라의 각 화상 프레임과 PC 메모리에 저장된 화상 템플릿을 비교합니다. 이 갠트리 크레인 조작자는 어떤 특정 위치에서 이미지를 찍기 위해 크레인을 정지할 필요가 없으며 생산은 계속 이어갈 수 있습니다. 템플릿과 카메라 시야각(FOV)의 해당 부분 (즉, 한 부분 혹은 몇몇 ROIs)이 일치하면 온도를 계산합니다. 온도가 레이들의 사전지정 매개변수 값을 초과할 경우 경보가 울립니다. 제강소의 경험을 기준으로 정확한 경보 매I개변수 온도는 쉽게 조정할 수 있습니다.

레이들 모니터링 시스템은 사전정의 관심 영역 (ROIs)을 자동으로 인식하여 측정한 온도와 기존의 매개변수를 비교합니다.

고온 경보

온도가 그렇게까지 높지 않다면 경고는 울리지만 레이들은 컨버터 밀까지 계속 움직일 수 있습니다. 이 때 조작자는 경고 온도와 소프트웨어가 수행한 추이 분석을 비교하여 레이들로 그 다음 용융물 작업을 계속해도 될 지 결정합니다.

그렇지만 레이들 온도가 임계수준을 넘었다면 비상 경보가 울리고 갠트리 크레인의 동작이 즉시 정지합니다. 또한 이더넷이나 전자우편, ftp 를 이용하여 제강소 관리자 사무실로 경보 메시지와 화상을 보낼 수 있습니다.

용선운반차 (토페도 카 - Torpedo car)

이 시스템은 제강소 레이들뿐만 아니라 용선운반차 모니터링에도 유용하게 이용할 수 있습니다. 목표는 같으며, 시스템에서 크게 다른 점은열화상 카메라가. 일반적으로 용선운반차가 컨버터 밀로 수송될 때 레일트랙을 따라 양쪽에 카메라를 설치합니다.

용선운반차는 용융 금속을 붓기 전에 예열하여 경화를 방지합니다. 열화상 카메라는 기간과 에너지 소비를 최소화 하는 한편으로 내화재를 충분히 가열하여 용융 금속 경화를 방지하여 이 예열 과정 최적화에도 이용할 수 있습니다. 열화상 카메라는 예열 화염을 투시하여 안전 거리에서 내화물 온도를 모니터할 수 있습니다. 그 덕에 정확도가 덜하면서 빈번히 타버리는 열전대는 이용하지 않아도 됩니다.

일반적인 셋업 방식

이 페이지에 나타낸 모식도는 자동화된 제강소 레이들 내화 모니터링 시스템의 대표적인 셋업 구조입니다.FLIR A310카메라 비록 아날로그 비디오와 이 카메라의 디지털 I/O 출력으로 단독 스마트 센서처럼 동작하기는 하지만 대부분의 제강소가 디지털 데이터 스트림을 이용하여 이더넷 회선을 통해 컴퓨터 제어 자동화 시스템까지 이어지는 디지털 데이터 스트림을 이용하고 있습니다. A310의 이더넷 인터페이스는 카메라 비디오 신호를 실제 어느 곳에나 제공할 수 있어 여러 곳에서 모니터링 하기에 수월합니다.

FLIR의 적외선 모니터 소프트웨어는 모든 카메라 기능 제어, 온도 데이터 수집, 열화상 표시, 데이터 분석에 사용합니다. 운영자 디스플레이는 경보용 주요 인터페이스입니다.