IR-Temperaturmessung zur Erkennung von Elektrodenverschleiß in der Metallverarbeitung

Verwendung kurzwelliger Infrarotkameras zur Überwachung des Elektrodenverschleißes

Gerdau Corsa México arbeitete mit INGFRAMEX und Optris zusammen, um ein fortschrittliches Infrarot-Temperaturmesssystem zur Bewältigung der Herausforderungen des Elektrodenverschleißes im Elektrolichtbogenofen einzuführen. Die gewählte Lösung war die Optris PI 1M Wärmebildkamera, die speziell für Hochtemperaturanwendungen in der Industrie entwickelt wurde. Dieses Modell arbeitet im kurzwelligen Bereich zwischen 500 nm und 540 nm und reduziert dadurch Messungenauigkeiten, die bei langwelligen Kameras häufig auftreten – insbesondere bei reflektierenden Materialien wie Graphitelektroden. Diese Kamera kann Temperaturen zwischen 850 °C und 1600 °C messen und eignet sich somit ideal zur Überwachung der intensiven Hitze an den Elektrodenspitzen.

Die Installation umfasst mehrere PI 1M Kameras, die strategisch um den EAF positioniert sind, um eine umfassende 360°-Überwachung der Elektroden zu gewährleisten. Diese Kameras sind in robusten Kühlgehäusen untergebracht, die sie vor extremer Hitze, Staub und den rauen Umgebungsbedingungen im Ofenbereich schützen. Das Kühlsystem sorgt für eine lange Lebensdauer der Kamerahardware, selbst in unmittelbarer Nähe zu den Elektroden. Darüber hinaus verfügen die Kameras über Borosilikatglasfenster, die hohen Temperaturen standhalten und gleichzeitig eine klare, unverzerrte Infrarotdatenaufnahme ermöglichen.

Die Daten der Kameras werden über einen industriellen Profinet-Kommunikationsbus übertragen, der in das bestehende Steuerungssystem der Anlage integriert ist. Über einen USB-zu-Ethernet-Konverter werden die Kameras mit einem zentralen Server verbunden, auf dem die Daten in Echtzeit gespeichert und analysiert werden. Mithilfe der PIX Connect Software überwachen die Wärmebildkameras kontinuierlich Temperaturschwankungen entlang der Elektrode, insbesondere an kritischen Verschleißstellen. Die in der Software integrierte Homogenitätsfunktion erkennt Temperaturabweichungen und löst bei Überschreitung kritischer Grenzwerte automatisch Alarme aus, sodass sofortige Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden können.

Dieses System liefert dem Kunden detaillierte Wärmebilddaten, die zur vorausschauenden Wartung analysiert werden können. Die hohe Auflösung in Kombination mit individuell konfigurierbaren Alarmen und Triggern ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme wie Risse oder ungleichmäßigen Verschleiß an den Elektroden. Dieses Echtzeit-Überwachungssystem verbessert die Prozesskontrolle, senkt den Energie- und Sauerstoffverbrauch und verlängert die Lebensdauer der Elektroden – was die Gesamteffizienz der Anlage deutlich erhöht.