SuperCem-kss水泥回轉窯筒體掃描系統

SuperCem-kss水泥回轉窯筒體掃描系統
張 焱

1 概述
      SuperCem-KSS水泥回轉窯筒體溫度掃描系統可以在水泥窯旋轉過程中對窯筒體表面進行快速、準確和非接解的溫度測量，并直觀顯示窯體的溫度位置關系，做到回轉窯每旋轉一周即使有一塊耐火磚脫落，也可利用掃描的熱圖或曲線圖，發(fā)出報警并確定耐火磚脫落的位置。這對改善窯的操作、延長窯體壽命、提高窯運轉率以及減少維修費用等方面具有重要意義。

2 系統結構
      系統由掃描測溫儀、工業(yè)控制計算機、通訊接口和窯速傳感器等四部分組成，掃描測溫儀掃描窯體表面輻射的熱量，并將其轉換為電信號，經由通訊接口送入工業(yè)控制計算機，進行數據處理并提供詳細而全面的燒成帶窯體表面溫度分布圖，窯速傳感器測量窯轉速，向計算機提供窯周向置零和位置信號。
系統主要硬件配置為：掃描測儀（先用美國Raytek公司或瑞士AGEMA公司的掃描測溫儀）、工業(yè)控制計算機（P586/166MHz，32M內存；2.1G硬盤，20″彩色監(jiān)視器，彩色圖形打印機或報表打印機）、通訊接口（完成掃描測溫儀與工業(yè)控制計算機之間的數據通訊）、窯轉速傳感器（探測窯轉速信號，提供窯周向置零和位置信號）。

3 系統軟件功能
      SuperCem-KSS系統軟件能以最易接受的方式向系統操作人員提供回轉窯表面溫度狀況的信息，以便對窯筒體進行預防保護。
      SuperCem-KSS系統軟件功能分為實時顯示功能、歷史功能和特殊功能。
其中，實時顯示功能有：溫度分布圖（沿窯長度方向顯示窯各個截面上的最高溫度、最低溫度及平均溫度）、溫度成像圖（窯360°平面展開圖，以窯長度-角度為坐標，用40種不同的顏色分別表示40個不同范圍的溫度，展示各成像點的溫度分布情況）、溫度截面圖（顯示垂直于窯旋轉軸某一截面上的溫度分布情況，直觀地反映該截面上窯襯的厚薄情況），三維透視圖（以窯長度-角度-溫度三維坐標顯示窯表面溫度分布情況，更方便、直觀地顯示窯襯實際情況）。溫度分布圖成像圖、溫度截面圖和三維透視圖可以在屏幕上同時顯示，也可放大到整個屏幕單獨顯示。
      歷史功能有：定期保存溫度數據（用于溫度趨勢圖顯示、過去時刻溫度顯示和最壞情況顯示）；人工控制數據存盤（保存某一時刻特殊的溫度數據，用于特殊情況顯示）；溫度趨勢圖（顯示某一時間段內窯體表面指定位置上的平均溫度的時間函數，可同時顯示由用戶選擇的窯上10個點的趨勢圖）；最壞情況顯示（在溫度分布圖上顯示從某一時刻一時刻開始到當前時刻溫度的最大值和最小值情況）；特殊情況顯示（以與實時顯示功能相同的四種顯示形式顯示由人工存盤的某一時刻的溫度分布情況）；參考溫度顯示（設置某一典型溫度曲線為參考溫度曲線，在溫度分布圖上顯示）。
      特殊功能有：設定報警區(qū)域（設定沿窯長度方向不同區(qū)域段上的溫度報警上限和下限，超過該上下限即產生聲光報警）；事件記錄打?。ㄓ涗浐痛蛴∠到y發(fā)生的各類事件）；實時查詢窯體溫度（屏幕上專有區(qū)域顯示窯體不同位置處的不同溫度值）；口令設置（保證系統重要參數不被隨意修改）；窯速顯示（跟蹤窯轉速和當前轉過的角度）；操作提示功能（指示用戶進行相關操作）；屏幕打?。ù蛴‘斍捌聊粓D形）。

4 系統特點
(1) 快速、準確、高密度的溫度測量方法。掃描測溫儀根據所需監(jiān)測回轉窯的長度L，固定安裝在距回轉窯L/2距離處，掃描儀在90°的視場里沿平行于窯旋轉軸的方向以10次/s的速度進行掃描，每一次掃描取回256個溫度數據，回轉窯旋轉一周后，可提供一個詳細而全面的整個窯體表面溫度分布顯示圖。以600t/d窯為例，燒成帶長為18m，將窯沿圓周方向分為100段，每一段沿長度方向有256個數據，則窯每轉一周，可將其燒成帶分為25600個區(qū)域每個區(qū)域大小為70mm×9.3mm，小于一塊耐火磚的尺寸。
      溫度成像圖中用40種不同的顏色表示不同范圍的溫度，展示各成像點溫度分布情況。一個成像點的面積小于一塊耐火磚的面積。當發(fā)生紅窯或耐火磚的脫落時，相應的成像點因溫度過高而顯示為白色閃爍，并有聲音提示報警，通過溫度成像圖可快速直觀地確定其位置和面積。
(2) 工作穩(wěn)定、性能可靠。掃描測溫儀采用全封閉式結構，可直接用于水泥廠惡劣的工況環(huán)境。水冷和氣冷結構使系統更適用于溫度過高和粉塵極為嚴重的水泥廠用戶。系統配置高檔，主要器件都選用進口產品，保證了系統運行的可靠性和穩(wěn)定性。系統通訊采用特殊的數字通訊形式，數據處理全部由計算機內部計算完成，不需另外增加其它電路設備，系統抗干擾能力強，為系統數據的準確傳輸創(chuàng)造了條件。
(3) 方便操作、嚴謹管理。系統豐富的軟件功能為操作工人提供了方便的操作方法，只需簡單地用鼠標點擊即可進行全部操作；窯體表面溫度實時顯示、超限聲光報警、圖形放大等功能使對窯體情況的監(jiān)視變得更為方便直觀；口令設置功能，使系統重要參數不會被隨意修改，避免了誤操作，保證了系統運行的穩(wěn)定性；數據記錄、趨勢圖和事件記錄功能為技術人員提供了分析工藝參數、掌握工況的手段，使工廠管理更為科學而嚴謹。
5 結束語
      SuperCem-KSS水泥回轉窯筒體溫度掃描系統對窯筒體表面進行快速、準確和非接觸的溫度測量，并直觀顯示窯體的溫度位置關系。系統結構合理、質量可靠、功能豐富、操作方便、數據準確。高檔的硬件配置、準確的數據傳輸和直觀的圖形顯示提供了快速、準確、高密度的溫度測量方法。用計算機對窯筒體溫度進行掃描監(jiān)測，方便了操作人員，減輕了工人負擔，是水泥廠自動化的一個重要組成部分。使用窯筒體溫度掃描系統可以延長窯耐火材料的壽命，提高水泥質量，從而獲得更大的經濟效益。