SuperCem-kss水泥回轉(zhuǎn)窯筒體掃描系統(tǒng)
張 焱

1 概述
      SuperCem-KSS水泥回轉(zhuǎn)窯筒體溫度掃描系統(tǒng)可以在水泥窯旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)窯筒體表面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和非接解的溫度測(cè)量，并直觀顯示窯體的溫度位置關(guān)系，做到回轉(zhuǎn)窯每旋轉(zhuǎn)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(bào)警并確定耐火磚脫落的位置。這對(duì)改善窯的操作、延長(zhǎng)窯體壽命、提高窯運(yùn)轉(zhuǎn)率以及減少維修費(fèi)用等方面具有重要意義。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
      系統(tǒng)由掃描測(cè)溫儀、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、通訊接口和窯速傳感器等四部分組成，掃描測(cè)溫儀掃描窯體表面輻射的熱量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)由通訊接口送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并提供詳細(xì)而全面的燒成帶窯體表面溫度分布圖，窯速傳感器測(cè)量窯轉(zhuǎn)速，向計(jì)算機(jī)提供窯周向置零和位置信號(hào)。
系統(tǒng)主要硬件配置為：掃描測(cè)儀（先用美國(guó)Raytek公司或瑞士AGEMA公司的掃描測(cè)溫儀）、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（P586/166MHz，32M內(nèi)存；2.1G硬盤，20″彩色監(jiān)視器，彩色圖形打印機(jī)或報(bào)表打印機(jī)）、通訊接口（完成掃描測(cè)溫儀與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊）、窯轉(zhuǎn)速傳感器（探測(cè)窯轉(zhuǎn)速信號(hào)，提供窯周向置零和位置信號(hào)）。

3 系統(tǒng)軟件功能
      SuperCem-KSS系統(tǒng)軟件能以最易接受的方式向系統(tǒng)操作人員提供回轉(zhuǎn)窯表面溫度狀況的信息，以便對(duì)窯筒體進(jìn)行預(yù)防保護(hù)。
      SuperCem-KSS系統(tǒng)軟件功能分為實(shí)時(shí)顯示功能、歷史功能和特殊功能。
其中，實(shí)時(shí)顯示功能有：溫度分布圖（沿窯長(zhǎng)度方向顯示窯各個(gè)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(zhǎng)度-角度為坐標(biāo)，用40種不同的顏色分別表示40個(gè)不同范圍的溫度，展示各成像點(diǎn)的溫度分布情況）、溫度截面圖（顯示垂直于窯旋轉(zhuǎn)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(zhǎng)度-角度-溫度三維坐標(biāo)顯示窯表面溫度分布情況，更方便、直觀地顯示窯襯實(shí)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(shí)顯示，也可放大到整個(gè)屏幕單獨(dú)顯示。
      歷史功能有：定期保存溫度數(shù)據(jù)（用于溫度趨勢(shì)圖顯示、過去時(shí)刻溫度顯示和最壞情況顯示）；人工控制數(shù)據(jù)存盤（保存某一時(shí)刻特殊的溫度數(shù)據(jù)，用于特殊情況顯示）；溫度趨勢(shì)圖（顯示某一時(shí)間段內(nèi)窯體表面指定位置上的平均溫度的時(shí)間函數(shù)，可同時(shí)顯示由用戶選擇的窯上10個(gè)點(diǎn)的趨勢(shì)圖）；最壞情況顯示（在溫度分布圖上顯示從某一時(shí)刻一時(shí)刻開始到當(dāng)前時(shí)刻溫度的最大值和最小值情況）；特殊情況顯示（以與實(shí)時(shí)顯示功能相同的四種顯示形式顯示由人工存盤的某一時(shí)刻的溫度分布情況）；參考溫度顯示（設(shè)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(shè)定報(bào)警區(qū)域（設(shè)定沿窯長(zhǎng)度方向不同區(qū)域段上的溫度報(bào)警上限和下限，超過該上下限即產(chǎn)生聲光報(bào)警）；事件記錄打印（記錄和打印系統(tǒng)發(fā)生的各類事件）；實(shí)時(shí)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(shè)置（保證系統(tǒng)重要參數(shù)不被隨意修改）；窯速顯示（跟蹤窯轉(zhuǎn)速和當(dāng)前轉(zhuǎn)過的角度）；操作提示功能（指示用戶進(jìn)行相關(guān)操作）；屏幕打印（打印當(dāng)前屏幕圖形）。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)
(1) 快速、準(zhǔn)確、高密度的溫度測(cè)量方法。掃描測(cè)溫儀根據(jù)所需監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度L，固定安裝在距回轉(zhuǎn)窯L/2距離處，掃描儀在90°的視場(chǎng)里沿平行于窯旋轉(zhuǎn)軸的方向以10次/s的速度進(jìn)行掃描，每一次掃描取回256個(gè)溫度數(shù)據(jù)，回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)一周后，可提供一個(gè)詳細(xì)而全面的整個(gè)窯體表面溫度分布顯示圖。以600t/d窯為例，燒成帶長(zhǎng)為18m，將窯沿圓周方向分為100段，每一段沿長(zhǎng)度方向有256個(gè)數(shù)據(jù)，則窯每轉(zhuǎn)一周，可將其燒成帶分為25600個(gè)區(qū)域每個(gè)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(diǎn)溫度分布情況。一個(gè)成像點(diǎn)的面積小于一塊耐火磚的面積。當(dāng)發(fā)生紅窯或耐火磚的脫落時(shí)，相應(yīng)的成像點(diǎn)因溫度過高而顯示為白色閃爍，并有聲音提示報(bào)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(cè)溫儀采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可直接用于水泥廠惡劣的工況環(huán)境。水冷和氣冷結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)更適用于溫度過高和粉塵極為嚴(yán)重的水泥廠用戶。系統(tǒng)配置高檔，主要器件都選用進(jìn)口產(chǎn)品，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)通訊采用特殊的數(shù)字通訊形式，數(shù)據(jù)處理全部由計(jì)算機(jī)內(nèi)部計(jì)算完成，不需另外增加其它電路設(shè)備，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸創(chuàng)造了條件。
(3) 方便操作、嚴(yán)謹(jǐn)管理。系統(tǒng)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(jiǎn)單地用鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可進(jìn)行全部操作；窯體表面溫度實(shí)時(shí)顯示、超限聲光報(bào)警、圖形放大等功能使對(duì)窯體情況的監(jiān)視變得更為方便直觀；口令設(shè)置功能，使系統(tǒng)重要參數(shù)不會(huì)被隨意修改，避免了誤操作，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；數(shù)據(jù)記錄、趨勢(shì)圖和事件記錄功能為技術(shù)人員提供了分析工藝參數(shù)、掌握工況的手段，使工廠管理更為科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)。
5 結(jié)束語(yǔ)
      SuperCem-KSS水泥回轉(zhuǎn)窯筒體溫度掃描系統(tǒng)對(duì)窯筒體表面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和非接觸的溫度測(cè)量，并直觀顯示窯體的溫度位置關(guān)系。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量可靠、功能豐富、操作方便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。高檔的硬件配置、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸和直觀的圖形顯示提供了快速、準(zhǔn)確、高密度的溫度測(cè)量方法。用計(jì)算機(jī)對(duì)窯筒體溫度進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)，方便了操作人員，減輕了工人負(fù)擔(dān)，是水泥廠自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分。使用窯筒體溫度掃描系統(tǒng)可以延長(zhǎng)窯耐火材料的壽命，提高水泥質(zhì)量，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。