rujin,shuinizaijianzhuyezhongqizhezhongliudizhudezhongyaozuoyong。zuoweiqizhushajiangyuhunningtuzhiguanzhongyaodeyibufen,shuinichanpindeshengchanyushiyongshishuinichengweishijieshangzuibaogui、最zui實shi用yong的de礦kuang產chan之zhi一yi。水shui泥ni生sheng產chan是shi一yi個ge十shi分fen複fu雜za的de過guo程cheng,在zai該gai過guo程cheng中zhong其qi中zhong一yi步bu是shi將jiang水shui泥ni的de主zhu要yao成cheng分fen石shi灰hui岩yan與yu其qi他ta成cheng分fen置zhi於yu旋xuan轉zhuan爐lu中zhong混hun合he。這zhe些xie旋xuan轉zhuan爐lu或huo水shui泥ni窯yao是shi水shui泥ni廠chang至zhi為wei關guan鍵jian的de資zi產chan,能neng將jiang內nei含han物wu加jia熱re至zhi高gao達da1,500°C。然而也存在過熱風險,可對水泥窯外殼造成重大損害。為監測細微的加熱過程以防對水泥窯造成潛在損壞,FLIR Systems紅外熱像儀可用於24/7全天候測量溫度。
個高級計算機係統IRT KilnMonitor®,該係統使水泥生產操作員能夠及時監測、處理並跟蹤來自若幹水泥窯的數據。第一家公司INPROTEC IRT是FLIR Systems在意大利的官方經銷商。該公司總部位於米蘭(意大利),在麵向工業安全應用的高科技設備領域具有廣泛的專業技術。第二家公司Grayess是專門定製紅外熱像儀解決方案與軟件方麵的設計、生產與市場營銷領導者,麵向各種廣泛應用。Grayess總部設在美國佛羅裏達州布雷登頓。
IRT KilnMonitor®係統包括FLIR A係列紅外熱像儀,可實時監測水泥窯溫度。除此此外,該係統還包括一個水泥窯可視化模塊(2D與3D)及一個熱像分析模塊。INPROTEC IRT銷售總監Roberto Ricca對FLIR紅外熱像儀的質量十分滿意,因此感到非常高興。“我們設計了該係統,旨在與FLIR A315和/或A615紅外熱像儀相集成。這些產品提供準確的紅外細節數據,對此類應用十分必要。”
水泥生產
為(wei)了(le)解(jie)水(shui)泥(ni)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)旋(xuan)轉(zhuan)水(shui)泥(ni)窯(yao)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)以(yi)及(ji)該(gai)過(guo)程(cheng)中(zhong)熱(re)像(xiang)儀(yi)的(de)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa),首(shou)先(xian)我(wo)們(men)先(xian)看(kan)一(yi)下(xia)水(shui)泥(ni)是(shi)如(ru)何(he)生(sheng)產(chan)的(de)。水(shui)泥(ni)廠(chang)通(tong)常(chang)選(xuan)址(zhi)在(zai)靠(kao)近(jin)市(shi)場(chang)熱(re)點(dian)或(huo)原(yuan)材(cai)料(liao)充(chong)足(zu)的(de)區(qu)域(yu)。水(shui)泥(ni)(石灰石與粘土)的基本成分從上述采石場取得。一般而言,水泥的生產分為兩步:首先,原材料生產出熔塊。下一步是使用水泥熔塊生產水泥。
FLIR A係列紅外熱像儀使潛在的危險熱點清晰可見。

IRT KilnMonitor®設置視圖
散裝原材料交付後軋碎並均勻混合,然後喂入旋轉水泥窯。水泥窯是一個巨大的旋轉管,長達60至90m,直徑達5m。這座巨大的水泥窯通過其內部1,500°C的火焰加熱。該水泥窯允許其材料緩慢到達另一端,材料在這一邊迅速冷卻至100-200°C。
四種氧化物以合理的比例生成水泥熔塊:氧化鈣(65%)、二氧化矽(20%)、氧化鋁(10%)與氧化鐵(5%)。上述成分均勻混合,在1,450°C高溫火焰的加熱下將結合起來形成最終產物,即“熔塊”。隨後這些固體顆粒存入大貯倉。
第二階段是在水泥磨碎機中進行,水泥磨碎機位置可能有別於熔塊廠。石膏(硫酸鈣)與其它的水泥狀惰性材料(石灰石)加入熔塊中。研磨所有的成分,形成優良均勻的粉末:水泥。
旋轉水泥窯
旋(xuan)轉(zhuan)水(shui)泥(ni)窯(yao)內(nei)裝(zhuang)有(you)耐(nai)火(huo)襯(chen)裏(li),可(ke)將(jiang)鋼(gang)製(zhi)爐(lu)體(ti)與(yu)水(shui)泥(ni)窯(yao)內(nei)的(de)高(gao)溫(wen)隔(ge)離(li),從(cong)而(er)保(bao)護(hu)鋼(gang)製(zhi)爐(lu)體(ti)免(mian)遭(zao)加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)的(de)腐(fu)蝕(shi)。該(gai)耐(nai)火(huo)襯(chen)裏(li)由(you)耐(nai)火(huo)磚(zhuan)塊(kuai)或(huo)澆(jiao)鑄(zhu)的(de)耐(nai)火(huo)混(hun)凝(ning)土(tu)組(zu)成(cheng),襯(chen)裏(li)磨(mo)損(sun)時(shi)則(ze)需(xu)定(ding)期(qi)更(geng)換(huan)。耐(nai)火(huo)襯(chen)裏(li)的(de)壽(shou)命(ming)可(ke)通(tong)過(guo)保(bao)養(yang)耐(nai)火(huo)襯(chen)裏(li)表(biao)麵(mian)加(jia)工(gong)水(shui)泥(ni)材(cai)料(liao)的(de)塗(tu)層(ceng)來(lai)延(yan)長(chang)。襯(chen)裏(li)的(de)厚(hou)度(du)通(tong)常(chang)在(zai)80至300mm之間。典型的耐火層將能夠承受1,000°C或更大的溫度落差。爐體溫度需要維持在低於350°C左zuo右you,旨zhi在zai保bao護hu鋼gang製zhi爐lu體ti免mian遭zao損sun壞huai。這zhe就jiu是shi紅hong外wai熱re像xiang儀yi的de用yong處chu所suo在zai。紅hong外wai熱re像xiang儀yi能neng夠gou持chi續xu監jian測ce水shui泥ni窯yao,必bi要yao時shi,能neng針zhen對dui潛qian在zai的de耐nai火huo材cai料liao故gu障zhang發fa出chu“熱點”早期預警。
保護水泥窯爐體
爐體對水泥窯的工作性能尤為關鍵。紅外熱像儀可至少檢測兩種不同的爐體故障點。

首shou先xian,在zai運yun轉zhuan中zhong,一yi圈quan水shui泥ni塗tu層ceng在zai耐nai火huo磚zhuan表biao麵mian的de爐lu體ti內nei不bu斷duan堆dui積ji。一yi方fang麵mian,這zhe種zhong堆dui積ji是shi有you利li的de,因yin為wei水shui泥ni塗tu層ceng的de堆dui積ji可ke降jiang低di爐lu體ti溫wen度du,從cong而er減jian少shao熱re流liu失shi,保bao護hu耐nai火huo材cai料liao。另ling一yi方fang麵mian,熔rong爐lu操cao作zuo員yuan需xu要yao意yi識shi到dao該gai塗tu層ceng不bu能neng堆dui積ji太tai厚hou,因yin為wei如ru果guo塗tu層ceng堆dui積ji過guo後hou將jiang減jian小xiao熔rong爐lu內nei徑jing,從cong而er降jiang低di熔rong爐lu的de生sheng產chan性xing能neng。通tong過guo檢jian測ce水shui泥ni窯yao殼ke體ti上shang的de低di溫wen,紅hong外wai熱re像xiang儀yi可ke使shi操cao作zuo員yuan發fa現xian該gai故gu障zhang。
第(di)二(er),不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)水(shui)泥(ni)塗(tu)層(ceng)或(huo)塗(tu)層(ceng)材(cai)料(liao)的(de)突(tu)然(ran)脫(tuo)落(luo)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang),引(yin)發(fa)耐(nai)火(huo)磚(zhuan)掉(diao)落(luo)。隨(sui)後(hou)保(bao)護(hu)層(ceng)受(shou)損(sun),厚(hou)度(du)降(jiang)低(di),爐(lu)體(ti)內(nei)形(xing)成(cheng)熱(re)點(dian),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi),幹(gan)擾(rao)水(shui)泥(ni)窯(yao)運(yun)作(zuo)。為(wei)保(bao)護(hu)鋼(gang)製(zhi)爐(lu)體(ti)免(mian)遭(zao)損(sun)壞(huai),其(qi)溫(wen)度(du)應(ying)維(wei)持(chi)在(zai)350°C以下。該溫度可由紅外熱像儀輕而易舉進行監測。
水泥窯監測係統
IRT KilnMonitor®由INPROTEC IRT與Grayess聯合開發,使用三台A315紅外熱像儀,每台熱像儀各監測20m長的旋轉水泥窯。這些視頻流發送至中央控製室內的可視化係統,為操作員提供24/7全天候實時的水泥窯運行與性能狀況。水泥窯的旋轉時間為約30秒,IRT KilnMonitor®與旋轉時間同步,生成熱圖像。
無(wu)論(lun)何(he)時(shi)隻(zhi)要(yao)水(shui)泥(ni)窯(yao)達(da)到(dao)不(bu)理(li)想(xiang)的(de)溫(wen)度(du),操(cao)作(zuo)員(yuan)就(jiu)能(neng)接(jie)收(shou)到(dao)細(xi)微(wei)的(de)軟(ruan)件(jian)警(jing)示(shi),使(shi)他(ta)們(men)采(cai)取(qu)合(he)理(li)的(de)補(bu)救(jiu)措(cuo)施(shi)。比(bi)如(ru),熔(rong)爐(lu)熱(re)圖(tu)像(xiang)中(zhong)的(de)熱(re)點(dian)能(neng)夠(gou)說(shuo)明(ming)耐(nai)火(huo)磚(zhuan)已(yi)與(yu)耐(nai)火(huo)襯(chen)裏(li)分(fen)離(li),水(shui)泥(ni)窯(yao)保(bao)護(hu)層(ceng)正(zheng)越(yue)來(lai)越(yue)薄(bo)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)熔(rong)爐(lu)操(cao)作(zuo)員(yuan)降(jiang)低(di)熔(rong)爐(lu)溫(wen)度(du)或(huo)甚(shen)至(zhi)關(guan)閉(bi)係(xi)統(tong),以(yi)預(yu)防(fang)嚴(yan)重(zhong)損(sun)壞(huai),避(bi)免(mian)巨(ju)大(da)損(sun)失(shi)。

IRT KilnMonitor®為操作員提供水泥窯運轉與性能的24/7實時視圖。
精確的熱視圖
為向控製室操作員提供情況的最佳可能試圖,IRT KilnMonitor®根據FLIR紅外熱像儀提供的信息生成若幹不同的視圖模式。
二維紅外視圖(溫度圖2D)
IRT KilnMonitor®允許操作員選擇其自己的調色板與感興趣的溫度區。操作員可讀取特定點、特定的位置、耐火磚厚度、塗層厚度等信息。該軟件還能使操作員在獨立的窗口模式下在特定的區域進行電子變焦。
紅外熱像儀與掃描儀
INPROTEC IRT的Roberto Ricca極其熱衷於FLIR A315hongwairexiangyidetupianzhiliang。dangbahongwairetuxiangyushuiniyaolutijiancedelingyidachangyongjishurechengxiangsaomiaoyiduibishi,rexiangyiweizhongduanyonghutigongyixianggengyouhuidejiejuefangan,zhedianxianeryijian。
Roberto Ricca評論道:“使用掃描儀時,理論上一台掃描機足以監測整個60米長的旋轉水泥窯。然而,使用掃描儀時,掃描機需要放置在特定的距離內,旋轉水泥窯 yinggaiwanquankeshicaixing。shishishang,zhezhongfangfabingfeizongshikexing。resaomiaoyitijipangda,zaianzhuangshibushishifenlinghuo。daduoshuqingkuangxia,xuanzhuanshuiniyaoanzhuangzaizhuanmendeshengchanchejiannei。kaolvdaore 成像掃描儀的最大可視角為120°,通常無法把熱成像掃描儀安裝在距離旋轉水泥窯的恰當位置從而避免障礙物遮擋其視野。比如,眾多旋轉水泥窯的安裝都有一 個二級空氣管,該空氣管將空氣導出旋轉水泥窯之外用作能源。該二級空氣管通常就會成為熱成像掃描儀的障礙物。”
Roberto Ricca繼續表示道:“相反,紅外熱像儀在放置和安裝方麵更小、更輕、更靈活。事實上,紅外熱像儀是在空間受限時更受青睞的安裝解決方案之一。在我們的 係統設計中,我們使用了帶90°鏡頭的FLIR紅外A315熱像儀。在這種情況下,需要三台紅外熱像儀覆蓋整個60米長的旋轉管,盡管如此,還是比一台熱 成像掃描儀實惠。”
運轉水泥窯的整體三維視圖(模擬3D)

該視圖為水泥窯“管”表麵溫度的熱圖像。水泥窯正以一定的實際速度旋轉。
水泥窯槽內的三維視圖(水泥窯截麵3D)

該視圖模式實際是在某個位置切斷水泥窯顯示其內槽(耐火磚與塗層)。
水泥窯終端的三維視圖(水泥窯終端視圖)
水泥窯終端視圖是“水泥窯截麵3D視圖”的特殊情況。
高分辨率
FLIR A315與A615紅外熱像儀均設計緊湊,價格實惠,可由一台PC完全控製。熱靈敏度<50mK,可捕捉最佳圖像細節和溫差信息。Roberto Ricca繼續道:“我們絕對需要高分辨率。理想的安裝中,我們通常選擇90°鏡片,因為這樣隻需要兩至三台熱像儀就能覆蓋整個水泥窯長度。對德國客戶,我們集成了帶90°鏡頭的FLIR A315,我們對該熱像儀的承諾是:高圖像質量,高精確細節!”
“我們對未來將安裝在IRT Kilnmonitor®係統上的FLIR A615紅外熱像儀充滿興趣,因為該熱像儀將為我們提供更高的分辨率。FLIR A615紅外熱像儀的分辨率為640x480像素,能提供更精確的信息,在更遠的距離也能顯示更多細節。事實上,考慮到60米之長的旋轉水泥窯,該熱像儀為我們提供的圖像中,每個像素代表10厘米管長。”

熱像儀的可能位置
IRT Kilnmonitor®所提供若幹有價值的總結報告與水泥窯曆史視圖,操作員可用來評估旋轉水泥窯的性能。

可能用於界定水泥窯不同區域個別溫度限製的允許溫度範圍分布圖

該圖像代表水泥窯的曆史信息。每條線代表一條曆史記錄。

該“最糟圖像”是由眾多水泥窯曆史熱圖像組成的熱圖像。每個點表示自顯示時間起該點的最大測量溫度。
