[发明专利]一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种石灰竖窑险情的动态监测装置，所述石灰竖窑包括竖窑体、上料装置与鼓风装置，所述上料装置设于所述竖窑体的顶部，所述鼓风装置设于所述竖窑体的底部，所述动态监测装置包括巡逻装置、检测仪与控制器，所述巡逻装置包括巡逻机器人、驱动装置与设置在所述竖窑体周围的轨道，所述检测仪安装在巡逻机器人上，所述巡逻机器人在驱动装置的驱动下在轨道上运行，所述检测仪将在竖窑体周围接收的监测信号实时传送至控制器。本发明还相应提供一种上述动态监测装置的监测方法。本发明动态监测装置的监测范围大、占用操作空间小，监控方法简便，监控效率高。

技术领域

本发明属于石灰竖窑领域，尤其涉及一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法。

背景技术

钢铁工业、电石工业、氧化铝工业、耐火材料等工业都是石灰消耗大户，近两年这几个行业都是高速发展的行业，每年的产量基本都是以20%以上的速度增长。这造成了石灰供不应求，同时也刺激了石灰生产装备—石灰窑的飞速发展。

石灰石主要成分是碳酸钙，而石灰成分主要是氧化钙。烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。它的工艺过程为，石灰石和燃料装入石灰窑（若气体燃料经管道和燃烧器送入）预热后到850℃开始分解，到1200℃完成煅烧，再经冷却后，卸出窑外，即完成生石灰产品的生产。不同的窑形有不同的预热、煅烧、冷却和卸灰方式。但有几点工艺原则是相同的即：原料质量高、石灰质量好；燃料热值高、数量消耗少；石灰石粒度和煅烧时间成正比；生石灰活性度和煅烧时间、煅烧温度成反比。

作为石灰石生产的主体设备，石灰窑主要由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪表控制装置、除尘装置等组成。按照燃料分类可以分为混烧窑（即烧固体燃料、焦炭、焦粉、煤等）和气烧窑（即烧高炉煤气、焦炉煤气、电石尾气、发生炉煤气、天然气等），按照窑型分类可以分为石灰石灰竖窑、石灰竖窑、石灰套筒窑、石灰双膛窑、石灰双梁窑等。其中，石灰竖窑应用较广泛。

现有技术下石灰竖窑的结构如下：圆柱形的石灰竖窑被安装在地平面上，其底部是鼓风系统，风机鼓出的风通过进风阀、环形风道进入窑身底部，从下往上流过窑身，最终从窑顶部排出。竖窑旁有物料提升机，呈一定的倾斜角度连接着地面和竖窑顶部。在地平面装满石灰物料、焦粉、催化剂的装料小车可以通过物料提升机，匀速稳定地爬升至竖窑顶部，通过顶部进料口进入窑身内，从上往下穿过窑身内部，与从下往上穿过窑身内部的空气逆向接触，从而完成整个石灰生产流程。

由于石灰竖窑生产时，受内部物料冲刷影响，其窑衬极易脱落剥落，一旦发生此情况且没有第一时间被发现处理，剥落处的竖窑窑壳会受高温影响发生化学变化，如果碰上下雨就会发生锈蚀，从而失去强度，使得此区域窑壳没有承力能力，进而使得整座竖窑出现安全隐患。所以，在生产中实时监测窑衬剥落情况，第一时间发现并告知操作工剥落区域，对于石灰竖窑的稳产、顺产、高产极为重要。另外，由于石灰竖窑生产时，内部是正压，且焙烧物料为焦粉，所以极易产生窑身某处位置CO泄露，如没有可靠有效的CO监测手段，不能第一时间发现泄露位置，则操作工在操作石灰竖窑时可能会被CO熏倒，引发严重安全事故。

现有技术下的石灰竖窑窑衬剥落监测方法为静态固定式监测，即在石灰竖窑周边的地平面上一个或多个位置设置上下摆头式红外线测温装置，通过扫描石灰竖窑窑壳外表面温度，来判断窑衬是否有剥落，这种技术被广泛应用在各大石灰厂企业中。现阶段常规的做法在实际生产应用中，通常有以下三大缺陷：

1、监测范围小，安装成本高：现有技术只能监测石灰竖窑很小一部分面积的表面温度值，监测范围非常小，无法反应出真实的情况，从而易出现监控死角，会降低石灰竖窑的安全系数，对操作工的人身安全带来很大的隐患。但如果在石灰竖窑的多个点处设置测温装置，则又会造成安装和维护成本过于高昂，严重影响生产的经济性。