電解銅冶金紅外熱像儀的應(yīng)用

行業(yè)背景

在當(dāng)今金屬冶煉方法中，廣泛應(yīng)用的方法有濕法冶金和火法冶金兩種形式。濕法冶金的逐漸成熟以及能從品位較低的礦產(chǎn)資源中提取出貴金屬的優(yōu)點使其受到越來越多廠家的關(guān)注和投入。濕法冶金主要是指電解法，電解使用可溶性陽極，在電解過程中沉積在陰極上的金屬大多數(shù)來源于陽極板。但是，在電解過程中因陰極板的平整度較差、陰陽極間距離不均勻而出現(xiàn)電流分布不均現(xiàn)象，這將會導(dǎo)致陰極板生長結(jié)粒，繼而導(dǎo)致短路以及陰極板溫度升高。它將會造成較高的電能消耗，金屬的產(chǎn)量也會下降。

及時檢測出銅電解中短路的陰陽極板是各個冶煉廠迫切需要解決的問題，因此提高電解銅極板檢測的效率和正確率是當(dāng)前智能檢測的重要內(nèi)容。

一、紅外熱像儀應(yīng)用

針對銅電解系統(tǒng)中陰陽極板短路的檢測，用紅外熱成像測溫的方法優(yōu)點明顯。用紅外熱成像測溫檢測，該方法是利用陰陽極板紅外圖像的灰度值與電流的函數(shù)關(guān)系來檢測短路。此方法是利用熱成像儀來獲取槽面的溫度圖像，并通過算法來檢測電極板是否短路。這種紅外熱成像的方法可實現(xiàn)自動化，對設(shè)備的損傷比較小，并且可拓展更多的功能。

二、監(jiān)測過程

基于紅外熱成像的銅電解極板短路檢測包含3個過程：電解槽極板溫度識別，得到極板溫度的圖像，識別電解槽的短路位置并報警。

1、電解槽極板溫度識別

可采用高分辨率攝像機(jī)獲取并經(jīng)處理后得到可見光圖像，采用紅外熱像儀獲取并經(jīng)處理后得到紅外熱圖像。該高分辨率攝像機(jī)和紅外熱像儀固定在在電解槽陣列上方，掃描整個電解槽陣列內(nèi)的所有電解槽，從而獲取各電解槽及電解槽內(nèi)極板的可見光圖像和紅外熱圖像。獲取當(dāng)前電解槽的可見光圖像后，將該可見光圖像依次與電解槽和極板的標(biāo)準(zhǔn)邊緣模板進(jìn)行匹配，從而使電解槽和極板的實際位置清晰地反映在可見光圖像中。同時，將所獲取的可見光圖像與紅外熱圖像配準(zhǔn)，使紅外熱圖像中反映的極板溫度信息與可見光圖像中的現(xiàn)場場景相對應(yīng)，極板的溫度信息能夠直觀、清晰地反映在可見光圖像中。綜合匹配后的標(biāo)準(zhǔn)邊緣模板和可見光圖像，以及配準(zhǔn)后的可見光圖像和紅外熱圖像，使紅外熱圖像中反映的溫度信息能夠與電解槽和極板的位置關(guān)系一一對應(yīng)，更準(zhǔn)確、快速地識別相應(yīng)極板的溫度信息。

2、極板短路檢測

紅外熱像圖以非接觸的方式大面積地反映銅電解槽面溫度分布，目前常用極板提取方法，均為手動提取特征，特征的應(yīng)用有限，且泛化性能不佳。

3、電解極板故障預(yù)警方法

紅外熱圖像反映了銅電解槽面的即時溫度分布，而短路故障的發(fā)生是一個緩慢動態(tài)發(fā)展的過程，根據(jù)一段時間內(nèi)電極的溫度變化信息對極板的短路故障提前預(yù)警是實現(xiàn)高效檢測，提高電解效率的重要手段

三、系統(tǒng)特點

1.可以減少傳統(tǒng)的電解槽檢測過程中工人的操作，極大地改善生產(chǎn)車間的工作環(huán)境。

2.統(tǒng)誤差小，精度高，操作方便，損耗低。

3.規(guī)范自動化流程減輕工人的勞動強(qiáng)度、提高工廠的生產(chǎn)效率，同時能節(jié)省人力資源，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。