工业炉炉内热力信息对工业炉技术的发展有着极为重要的作用。作者所在课题组对二维及三维温度场检测和可视化做了大量的工作,已经成功应用于电站锅炉的在线检测系统中,通过对火焰辐射图像的处理可以得到炉膛内的三维温度分布。本文的工作在以上已有的研究基础上对工业炉炉内热力过程检测和分析系统进行了研究,将系统扩展到整个3号炉,包括预热段、第一加热段、第二加热段和均热段四个加热段,除了对炉内三维温度分布的检测和可视化外,还尝试对钢坯从入炉到出炉整个加热过程的热力变化,包括钢坯表面和内部的温度变化,钢坯表面热流的分布变化等,进行追踪,实时显示检测结果,对燃烧火嘴的调节及钢坯加热时间的控制提供指导信息。本文还建立了一个数学模型,利用黑匣子试验所得到的温度信息重建出钢坯内部及表面的三维温度分布情况以及表面热流分布情况,借此分析炉内燃烧状况。