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)過程中對窯筒體表面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和非接解的溫度測量，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(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，掃描測溫儀掃描窯體表面輻射的熱量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，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，窯速傳感器測量窯轉(zhuǎn)速，向計(jì)算機(jī)提供窯周向置零和位置信號。
系統(tǒng)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(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)或報表打印機(jī)）、通訊接口（完成掃描測溫儀與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊）、窯轉(zhuǎn)速傳感器（探測窯轉(zhuǎn)速信號，提供窯周向置零和位置信號）。

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)時顯示功能、歷史功能和特殊功能。
其中，實(shí)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(biāo)，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(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顯示，也可放大到整個屏幕單獨(dú)顯示。
      歷史功能有：定期保存溫度數(shù)據(jù)（用于溫度趨勢圖顯示、過去時刻溫度顯示和最壞情況顯示）；人工控制數(shù)據(jù)存盤（保存某一時刻特殊的溫度數(shù)據(jù)，用于特殊情況顯示）；溫度趨勢圖（顯示某一時間段內(nèi)窯體表面指定位置上的平均溫度的時間函數(shù)，可同時顯示由用戶選擇的窯上10個點(diǎn)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(dāng)前時刻溫度的最大值和最小值情況）；特殊情況顯示（以與實(shí)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(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)定報警區(qū)域（設(shè)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(chǎn)生聲光報警）；事件記錄打?。ㄓ涗浐痛蛴∠到y(tǒng)發(fā)生的各類事件）；實(shí)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(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?。ù蛴‘?dāng)前屏幕圖形）。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)
(1) 快速、準(zhǔn)確、高密度的溫度測量方法。掃描測溫儀根據(jù)所需監(jiān)測回轉(zhuǎn)窯的長度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個溫度數(shù)據(jù)，回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)一周后，可提供一個詳細(xì)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(shù)據(jù)，則窯每轉(zhuǎn)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(diǎn)溫度分布情況。一個成像點(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，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(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(shè)置功能，使系統(tǒng)重要參數(shù)不會被隨意修改，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
      SuperCem-KSS水泥回轉(zhuǎn)窯筒體溫度掃描系統(tǒng)對窯筒體表面進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和非接觸的溫度測量，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、高密度的溫度測量方法。用計(jì)算機(jī)對窯筒體溫度進(jìn)行掃描監(jiān)測，方便了操作人員，減輕了工人負(fù)擔(dān)，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(tǒng)可以延長窯耐火材料的壽命，提高水泥質(zhì)量，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。