Wie die Ofenmantel-Laserdiagnose für Drehrohröfen funktioniert: Ein praktischer Leitfaden

Ein Drehrohrofen fällt selten ohne Vorwarnung aus. An der Schale erkennt man normalerweise, dass sich etwas ändert, lange bevor ein Riss auftritt: ein etwas engeres Oval, wenn jeder Querschnitt über einen Reifen rollt, ein kleiner Buckel in der Achse, ein heißer Punkt, der nach jeder Ziegelarbeit an die gleiche Stelle zurückkehrt. Die Laserdiagnose des Ofenmantels dient dazu, diese Signale frühzeitig zu erfassen und sie in Zahlen umzuwandeln, auf die Sie bei einem geplanten und nicht bei einem erzwungenen Stopp reagieren können.

Im Folgenden erläutern wir, was eine Lasermessung tatsächlich misst, wie die Messung an einem laufenden Ofen durchgeführt wird und wie die Ergebnisse im Zusammenhang mit den Vorgängen auf der Verbrennungsseite des Prozesses zu lesen sind.

Was Kiln Shell Laser Diagnostics tatsächlich misst

Ein Ofenmantellasersystem ist ein berührungsloses Messwerkzeug. Anstatt Messuhren an den Mantel zu klemmen oder Drähte zwischen den Pfeilern zu spannen, wird ein Lasertracker oder ein Laserscanning-Instrument neben dem Ofen aufgestellt und verwendet, um die Verformung des Mantels, der Reifen und der Ofenachse zu bestimmen. Da nichts die Schale berührt, kann die Vermessung bei laufendem und heißem Ofen durchgeführt werden, wodurch die tatsächliche Geometrie sichtbar wird.

Normalerweise ergeben sich aus einer Umfrage vier Gruppen von Ergebnissen:

• Ovalität. Das Instrument sammelt an jeder Station Hunderte von Punkten rund um den Umfang; An sie wird ein Kreis angepasst, und der Unterschied zwischen dem größten und kleinsten Radius während einer Umdrehung ist die Ovalität dieses Abschnitts. Ovalität führt zu einer Ermüdung der Schale und drückt die feuerfeste Auskleidung zusammen.
• Ofenachse und Kurbel. Die Mittelpunkte der angepassten Kreise bilden die eigentliche Mittellinie. Im Vergleich zur Konstruktionsachse besteht der Unterschied in der Kröpfung, ausgedrückt in der vertikalen und horizontalen Ebene.
• Schalenrundlauf und Längsprofil. Der Radialschlag pro Station sowie ein Profil entlang der Ofenlänge zeigen lokale Ausbuchtungen oder Abflachungen, die durch Wärmeausdehnung, Beschichtungsverlust oder Flammeneinschlag verursacht werden.
• Reifen-, Rollen- und Pistengeometrie. Reifenposition, Abstand (Kriech), Rollenausrichtung und die tatsächliche Neigung der Schale können alle aus demselben Datensatz abgeleitet werden.

Wie eine Laservermessung durchgeführt wird

Das Verfahren ist einfacher als die darauf folgende Analyse, aber jeder Schritt zählt. Eine typische Umfrage läuft so ab:

1. Definieren Sie den Umfang: welcher Ofen, welche Stationen, Heiß- oder Kaltmessung und mit welcher Basislinie die Ergebnisse verglichen werden.
2. Stellen Sie das Instrument auf einer stabilen Station neben dem Ofen auf, mit freier Sichtlinie und Referenzpunkten, die eine spätere Reproduktion desselben Koordinatensystems ermöglichen.
3. Drehen Sie den Ofen langsam und gleichmäßig, normalerweise mit dem Hilfsantrieb oder der niedrigsten Hauptantriebseinstellung, während der Laser die Hülle scannt.
4. Zeichnen Sie die Oberflächentemperatur der Schale an jeder Station gleichzeitig auf; Geometrie ohne Temperatur ist schwer zu interpretieren.
5. Wiederholen Sie die Erfassung auf jeder Messebene: in der Nähe beider Reifen, in der Mitte der Spannweite und in allen Bereichen, in denen in der Vergangenheit Risse, Ovalitäten oder heiße Stellen aufgetreten sind.
6. Verarbeiten Sie die Punktwolken: Passen Sie Kreise an, berechnen Sie Drehzentren, erstellen Sie die Achse und vergleichen Sie alles mit der vorherigen Vermessung und den Entwurfstoleranzen.

Zwei Details unterscheiden eine nützliche Umfrage von einer verwirrenden. Der erste ist der stationäre Zustand. Wenn man die Schale misst, während der Ofen noch aufheizt, erhält man Zahlen, die sich nicht wiederholen lassen und daher als Referenz unbrauchbar sind. Die zweite ist die Grundlinie. Eine Umfrage verrät Ihnen, wie der Ofen heute aussieht; Zwei Umfragen im Abstand von einigen Monaten zeigen Ihnen, wohin die Reise geht.

Zahlen lesen: Eine kurze Interpretationstabelle

Sobald die Daten verarbeitet sind, beschränken sich die meisten Diskussionen auf eine Handvoll Parameter. Die folgende Tabelle ist die Version, die wir verwenden, wenn wir mit Ofenbetreibern über einen neuen Untersuchungsbericht sprechen.

Warum Schalengeometrie und Verbrennung in dasselbe Gespräch gehören

Die Verformung der Schale ist nicht nur ein mechanisches Problem. Ein großer Teil der Ovalität, Wölbung und Hot Spots, die wir in Untersuchungsberichten sehen, ist auf die Art und Weise zurückzuführen, wie die Wärme dem Ofen zugeführt wird.

Eine zu lange und zu weiche Flamme verteilt die Hitze weit in die Schale hinein, wo die Auskleidung dünner ist und weniger Beschichtung zum Schutz des Stahls vorhanden ist. Eine zu kurze Flamme konzentriert die Hitze in der Nähe der Brennzone und kann die Beschichtung ablösen. In beiden Fällen entsteht eine ungleichmäßige Umfangstemperatur, und eine ungleiche Temperatur führt zu einer ungleichmäßigen Ausdehnung, die sich dann in der Laseruntersuchung als Ausbuchtung, Biegung oder Zunahme der Ovalität zeigt, die auch durch noch so viel Ausgleichen korrigiert werden kann.

Deshalb lohnt es sich in der Regel, die Brennereinstellung und die Laserdiagnose im selben Fenster durchzuführen. Wenn sich ein heißes Band bewegt, wenn Sie die Primärluft wechseln oder die Axial-zu-Wirbel-Aufteilung verschieben, ist die Ursache thermisch und nicht strukturell. Wenn eine Station unabhängig von der Einstellung der Flamme die gleiche Ovalität behält, liegt wahrscheinlich ein Reifen-, Walzen- oder Gehäuseproblem vor. Dies zu testen funktioniert nur, wenn die Flammenform bei Bedarf angepasst und wiederholt werden kann, was die Designabsicht hinter uns ist GeneralFlame Einstellbarer Drehrohrofenbrenner mit präziser Flammensteuerung Die einstellbare Laval-Düse und der Wirbelgenerator dieses Brenners ermöglichen eine präzise Flammensteuerung und unterstützen die wiederholbare Einstellung, die für die Laserdiagnose erforderlich ist. Produkt anzeigen → .

Was Sie mit den Ergebnissen machen können

Eine Laserdiagnostik lohnt sich nur dann, wenn das Gutachten zu einer Entscheidung führt. In der Praxis fließen die Ergebnisse in einige bekannte Aktionen ein:

• Reifen- und Rolleneinstellung. Eine zu enge Kriechstrecke erhöht die Ovalität am Pier. Zu lockeres Kriechen lässt den Reifen durchrutschen und verschleißen. Die Ausrichtung der Führungsrollen wird korrigiert und die Dicke der Unterlegscheiben wird bei Bedarf angepasst.
• Gezielte Granatenreparatur. Risse werden in den durch die Untersuchung identifizierten Bereichen herausgeschnitten und neu verschweißt, anstatt nur auf Vermutungen zu spekulieren.
• Feuerfestplanung. Zonen mit hoher Ovalität sind die ersten Stellen, an denen Ziegel abplatzen oder sich lösen, daher folgt der Ziegelplan der Vermessungskarte.
• Brenner- und Verbrennungseinstellungen. Flammenlänge, Luftüberschuss und Brennstoffverteilung werden so abgestimmt, dass das Temperaturprofil entlang der Hülle abgeflacht wird.

Kraftstoffwechsel verdienen eine eigene Erwähnung. Wenn eine Anlage auf alternative oder gemischte Brennstoffe umsteigt, strahlt die Flamme anders aus und die Temperaturkarte der Hülle verschiebt sich damit. Daher ist eine zweite Untersuchung nach der Umstellung eine kostengünstige Möglichkeit, um zu bestätigen, dass die Hülle zurechtkommt. Das Befeuern mit mehreren Brennstoffen ist heute eher normal als exotisch, und die Ausrüstung muss auf den Ofen abgestimmt sein, nicht nur auf die Brennstoffliste, wie wir es angehen GeneralFlame Mehrstoff-Mitverbrennungsbrenner für Drehrohröfen Dieser Multibrennstoff-Koverbrennungsbrenner verwendet eine einstellbare Laval-Düse und einen Wirbelgenerator mit variabler Steigung, um eine Brennstoffanpassung zu ermöglichen, wenn Anlagen auf alternative oder gemischte Brennstoffe umsteigen. Produkt anzeigen → .

Wo Laserdaten Sie in die Irre führen können

Es lohnt sich, ehrlich über die Grenzen zu sein. Eine Laservermessung misst die Geometrie, nicht die Ursachen.

• Umfeld. Staub, Hitzeflimmern und starker Wind zwischen Instrument und Kessel sorgen für zusätzliche Geräusche. Sonne auf der einen Seite eines großen Ofens und kalter Wind auf der anderen Seite können eine heiße Umfrage um einen messbaren Betrag verschieben.
• Instationäre Bedingungen. Geschwindigkeitsänderungen, Vorschubschwankungen und ein kürzlich erfolgter Stopp hinterlassen einen Fingerabdruck in den Daten. Beachten Sie daher bei jeder Messung die Betriebsbedingungen.
• Keine Grundlinie. Absolute Zahlen können alarmierend aussehen und dennoch den Normalzustand dieses Ofens widerspiegeln; Auf den Trend kommt es an.
• Geometrie allein. Laserdaten lassen sich neben dem Scannen der Manteltemperatur, der Kriechmessung und, wenn der Ofen stillsteht, einer internen Ziegel- und Mantelinspektion am besten ablesen.

Auf diese Weise wird eine Laservermessung zu einem Wartungsplanungstool und nicht zu einem einmaligen Bericht.

Eine praktische Schlussbemerkung

Die Laserdiagnose des Ofenmantels beantwortet eine bestimmte Frage: Wie verhält sich der Ofenmantel, wenn er sich dreht? Diese Antwort ist am wertvollsten, wenn sie in den Betrieb zurückgeführt wird, in die Art und Weise, wie der Ofen befeuert wird, wie die Auskleidung geplant wird und wie die mechanischen Komponenten eingestellt werden.

Wir bauen Drehrohrofenbrenner und Verbrennungssysteme für Zement-, Kalk-, Nickel-, Lithium-, Zinkoxid-, Pellet- und Abfallverarbeitungslinien und verbringen viel Zeit vor Ort, um uns die Shell-Probleme anzuhören. Wenn bei Ihrer letzten Untersuchung ein heißes Band, ein ansteigender Ovalitätswert oder eine Achse, die nicht dort bleibt, wo Sie sie platziert haben, festgestellt wurde, lohnt es sich, gleichzeitig die Verbrennungsseite des Ofens zu überprüfen. Unser Projekte für Ofenverbrennungsmanagementsysteme und desto breiter Industrieofen- und Verbrennungstechnik Die Arbeit, die wir liefern, beginnt beide am selben Punkt: Zuerst messen, dann etwas ändern.