SuperCem-kss水泥回转窑筒体扫描系统

SuperCem-kss水泥回转窑筒体扫描系统
张 焱

1 概述
      SuperCem-KSS水泥回转窑筒体温度扫描系统可以在水泥窑旋转过程中对窑筒体表面进行快速、准确和非接解的温度测量，并直观显示窑体的温度位置关系，做到回转窑每旋转一周即使有一块耐火砖脱落，也可利用扫描的热图或曲线图，发出报警并确定耐火砖脱落的位置。这对改善窑的操作、延长窑体寿命、提高窑运转率以及减少维修费用等方面具有重要意义。

2 系统结构
      系统由扫描测温仪、工业控制计算机、通讯接口和窑速传感器等四部分组成，扫描测温仪扫描窑体表面辐射的热量，并将其转换为电信号，经由通讯接口送入工业控制计算机，进行数据处理并提供详细而全面的烧成带窑体表面温度分布图，窑速传感器测量窑转速，向计算机提供窑周向置零和位置信号。
系统主要硬件配置为：扫描测仪（先用美国Raytek公司或瑞士AGEMA公司的扫描测温仪）、工业控制计算机（P586/166MHz，32M内存；2.1G硬盘，20″彩色监视器，彩色图形打印机或报表打印机）、通讯接口（完成扫描测温仪与工业控制计算机之间的数据通讯）、窑转速传感器（探测窑转速信号，提供窑周向置零和位置信号）。

3 系统软件功能
      SuperCem-KSS系统软件能以最易接受的方式向系统操作人员提供回转窑表面温度状况的信息，以便对窑筒体进行预防保护。
      SuperCem-KSS系统软件功能分为实时显示功能、历史功能和特殊功能。
其中，实时显示功能有：温度分布图（沿窑长度方向显示窑各个截面上的最高温度、最低温度及平均温度）、温度成像图（窑360°平面展开图，以窑长度-角度为坐标，用40种不同的颜色分别表示40个不同范围的温度，展示各成像点的温度分布情况）、温度截面图（显示垂直于窑旋转轴某一截面上的温度分布情况，直观地反映该截面上窑衬的厚薄情况），三维透视图（以窑长度-角度-温度三维坐标显示窑表面温度分布情况，更方便、直观地显示窑衬实际情况）。温度分布图成像图、温度截面图和三维透视图可以在屏幕上同时显示，也可放大到整个屏幕单独显示。
      历史功能有：定期保存温度数据（用于温度趋势图显示、过去时刻温度显示和最坏情况显示）；人工控制数据存盘（保存某一时刻特殊的温度数据，用于特殊情况显示）；温度趋势图（显示某一时间段内窑体表面指定位置上的平均温度的时间函数，可同时显示由用户选择的窑上10个点的趋势图）；最坏情况显示（在温度分布图上显示从某一时刻一时刻开始到当前时刻温度的最大值和最小值情况）；特殊情况显示（以与实时显示功能相同的四种显示形式显示由人工存盘的某一时刻的温度分布情况）；参考温度显示（设置某一典型温度曲线为参考温度曲线，在温度分布图上显示）。
      特殊功能有：设定报警区域（设定沿窑长度方向不同区域段上的温度报警上限和下限，超过该上下限即产生声光报警）；事件记录打印（记录和打印系统发生的各类事件）；实时查询窑体温度（屏幕上专有区域显示窑体不同位置处的不同温度值）；口令设置（保证系统重要参数不被随意修改）；窑速显示（跟踪窑转速和当前转过的角度）；操作提示功能（指示用户进行相关操作）；屏幕打印（打印当前屏幕图形）。

4 系统特点
(1) 快速、准确、高密度的温度测量方法。扫描测温仪根据所需监测回转窑的长度L，固定安装在距回转窑L/2距离处，扫描仪在90°的视场里沿平行于窑旋转轴的方向以10次/s的速度进行扫描，每一次扫描取回256个温度数据，回转窑旋转一周后，可提供一个详细而全面的整个窑体表面温度分布显示图。以600t/d窑为例，烧成带长为18m，将窑沿圆周方向分为100段，每一段沿长度方向有256个数据，则窑每转一周，可将其烧成带分为25600个区域每个区域大小为70mm×9.3mm，小于一块耐火砖的尺寸。
      温度成像图中用40种不同的颜色表示不同范围的温度，展示各成像点温度分布情况。一个成像点的面积小于一块耐火砖的面积。当发生红窑或耐火砖的脱落时，相应的成像点因温度过高而显示为白色闪烁，并有声音提示报警，通过温度成像图可快速直观地确定其位置和面积。
(2) 工作稳定、性能可靠。扫描测温仪采用全封闭式结构，可直接用于水泥厂恶劣的工况环境。水冷和气冷结构使系统更适用于温度过高和粉尘极为严重的水泥厂用户。系统配置高档，主要器件都选用进口产品，保证了系统运行的可靠性和稳定性。系统通讯采用特殊的数字通讯形式，数据处理全部由计算机内部计算完成，不需另外增加其它电路设备，系统抗干扰能力强，为系统数据的准确传输创造了条件。
(3) 方便操作、严谨管理。系统丰富的软件功能为操作工人提供了方便的操作方法，只需简单地用鼠标点击即可进行全部操作；窑体表面温度实时显示、超限声光报警、图形放大等功能使对窑体情况的监视变得更为方便直观；口令设置功能，使系统重要参数不会被随意修改，避免了误操作，保证了系统运行的稳定性；数据记录、趋势图和事件记录功能为技术人员提供了分析工艺参数、掌握工况的手段，使工厂管理更为科学而严谨。
5 结束语
      SuperCem-KSS水泥回转窑筒体温度扫描系统对窑筒体表面进行快速、准确和非接触的温度测量，并直观显示窑体的温度位置关系。系统结构合理、质量可靠、功能丰富、操作方便、数据准确。高档的硬件配置、准确的数据传输和直观的图形显示提供了快速、准确、高密度的温度测量方法。用计算机对窑筒体温度进行扫描监测，方便了操作人员，减轻了工人负担，是水泥厂自动化的一个重要组成部分。使用窑筒体温度扫描系统可以延长窑耐火材料的寿命，提高水泥质量，从而获得更大的经济效益。