Phương pháp đo nhiệt tự động bằng tia hồng ngoại mang lại khả năng lớn nâng cao sản lượng và chất lượng sản phẩm và hiện đang được áp dụng rộng rãi trong các quá trình công nghệ khác nhau liên quan đến sản xuất xi măng.
Lò nung Clinker trong các nhà máy xi măng cần được trang bị camera giám sát nhằm mục đích:
- Giám sát và kiểm soát quá trình đốt bên trong lò.
- Kiểm soát chất lượng clinker thông qua việc tối ưu pha trộn thành phần hỗn hợp cháy, đốt sạch tối đa, cháy hết, giảm hàm lượng khí thải, nâng cao hiệu suất đốt, góp phần nâng cao hiệu suất nhà máy và hiệu quả sản xuất.
Bởi những lợi ích to lớn của camera giám sát lò nung clinker mang lại, cho nên các nhà thầu xây dựng, lắp đặt hay chuyển giao công nghệ luôn luôn khuyến cáo và đề xuất sử dụng camera lò nung trong các nhà máy xi măng ở các vị trí cần thiết.
Các vấn đề cần đặt ra đối với các nhà máy:
1. Camera mới có thay thế được cho camera cũ?
2. Hệ camera mới có đủ sức chống chịu với nhiệt độ của lò nung clinker, có phù hợp với cơ cấu vận hành hiện tại?
3. Camera lò nung clinker mới có chống chịu được sự chói sáng, lọc được bớt các ánh sáng hồng ngoài…cho hình ảnh sắc nét?
4. Camera lò nung Clinker mới cần những phụ kiện gì, điều kiện lắp đặt, dạng tín hiệu output, khoảng cách truyền tín hiệu, chế độ bảo trì, yêu cầu đòi hỏi làm mát… như thế nào?…
Hàng chục năm qua, các camera hồng ngoại được gắn cố định (VD như FLIR A-Series) được sử dụng phổ biến trong giám sát quá trình sản xuất xi măng. Các camera này hiện đang được xác định là giải pháp thay thế khả thi và linh hoạt hơn nhiều so với các máy quét tuyến truyền thống, làm đơn giản hóa việc đo giám sát nhiệt độ. Ngoài ra, thiết bị như FLIR A-Series đo bằng bức xạ kế hoàn toàn đưa ra ưu điểm về hình ảnh thực hoặc đầu ra video thời gian thực. Các đặc điểm này đã chứng tỏ là rất quan trọng đối với Thermascan, một máy tích hợp các hệ thống liên quan đến việc giám sát và điều khiển quá trình đốt.
Lò quay là một bộ phận quan trọng trong quá trình sản xuất xi măng, và là một thiết bị đắt tiền. Việc vận hành hiệu quả lò nung cần phải được giám sát thường xuyên để đảm bảo tuổi thọ của lò, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và chất lượng sản phẩm đầu ra. Đối với Thermascan, thì đây chính là nơi mà các máy camera tạo ảnh bằng nhiệt FLIR A-Series cùng với các cổng I – O thực sự trở thành sản phẩm của chính họ.
![]()
Đây là thiết bị hỗ trợ đắc lực cho việc vận hành, giám sát quá trình cháy bên trong lò nung, giám sát hình dáng ngọn lửa, mức độ bám dính tại ghi làm nguội, mức độ bám cola tại đầu ra sản phẩm, nhận định được chất lượng sản phẩm sắp ra lò. Ngoài ra, có một số trường hợp, giúp người vận hành thấy được các tảng cola lớn đi ra lò có thể gây nguy hiểm cho ghi làm nguội cũng như máy đập búa.
Nếu camera làm việc tốt, hiển thị rõ nét bên trong lò sẽ giúp người vận hành biết được mức độ cháy bên trong lò cũng như chất lượng sản phẩm đầu ra.
Với công nghệ ngày nay, rất nhiều hãng đã sản xuất camera giám sát nhiệt độ lò nung có tích hợp đo nhiệt độ bằng hồng ngoại, đo nhiệt độ hầu hết các khu vực hiển thị trên camera, giám sát được nhiệt độ Zone nung, nhiệt độ vòi đốt, nhiệt độ sản phẩm ra lò, đánh giá mức độ nóng-nguội của lò, tránh trường hợp quá nhiệt cũng như nguội lò gây đổ cola và không đạt được chất lượng sản phẩm…
Chẳng hạn, đối với hệ thống Intec của Hãng Telea thì ngoài camera và lớp vỏ housing làm mát, sẽ có thêm cơ cấu truyền động mà khi nhiệt độ quá cao gây nguy hiểm cho camera thì hệ thống sẽ tự đống kéo camera ra khỏi lò, tủ điều khiển và hệ thống đo nhiệt độ. Điều này rất hữu ích đối với các kỹ sư vận hành.
Camera quan sát lò nung có độ tin cậy cao vì cơ cấu đặc biệt của hệ thống thấu kính đồng trục kết hợp các bộ lọc ánh sáng chuyên dụng để khử bớt các loại ánh sáng không cần thiết phục vụ cho mục đích quan sát.
Một số nhà máy sử dụng các camera chất lượng kém, thiết bị bảo vệ và làm mát camera rất kém dẫn đến sau thời gian vận hành, camera bị cháy hoặc hỏng (thường là sẽ hỏng ống kính hoặc hỏng hệ thống truyền động) không sử dụng được, làm cho người vận hành bị mù trong quá trình vận hành lò nung.
“Ví dụ, chúng tôi có thể gắn một camera FLIR A-Series có các thấu kính 45o để giám sát toàn bộ lò quay,” Dave Blain – kỹ sư của Thermascan giải thích. “Bộ nối I – O kỹ thuật số trên camera được sử dụng để phát ra báo động bằng âm thanh khi vượt quá nhiệt độ tối đa. Nó cũng cho phép chúng ta đấu nối camera trực tiếp với bộ điều chỉnh nhiệt để có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ vận hành.”
Máy camera FLIR A-Series được sử dụng để đo nhiệt độ vỏ ngoài của lò khi xảy ra hiện tượng đổ lớp gạch lò dẫn đến nhiệt độ truyền dẫn cao hơn. Các góc thấu kính rộng cho phép một máy camera đơn giám sát toàn bộ chiều dài của lò tiêu biểu dài 20m. “Đây là một tính năng quan trọng,” Blain tiếp tục. “Các hỏa kế và các ngẫu nhiệt đo nhiệt độ một điểm riêng rất tốt nhưng lại có thể không bao giờ đưa ra hình ảnh trọn vẹn. Đó là ưu điểm lớn của máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt.”
Việc duy trì nhiệt đều và ổn định trong quá trình đốt cũng rất quan trọng để tối ưu hóa việc tạo thành clinker. Các bộ xử lý cố gắng đưa ra một hỗn hợp đều vì nếu clinker kết tụ thì nó có thể gây hư hỏng bên trong lò. Cũng có một vấn đề về chất lượng sản phẩm cuối cùng khi các mẩu clinker lớn không đạt được nhiệt độ cần thiết. Việc đưa một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt vào sử dụng có thể giúp tránh được điều này xảy ra.
![]()
Ứng dụng tiêu biểu khác đối với một camera FLIR A-Series trong trường hợp này sẽ giám sát nhiệt độ clinker trên một gầu tải. Rõ ràng là, nếu clinker được xả vào hệ thống băng tải cao su khi nhiệt độ clinker quá nóng sẽ làm hư hại băng. “Chi phí dừng sản xuất trong ngành này là rất lớn,” Blain bổ sung thêm. “Nếu một đoạn băng cần được thay thế hoặc hàn, thì sẽ phải dừng sản xuất. Một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt có thể tiết kiệm chi phí đáng kể.”
Một lần nữa nhờ sử dụng các cổng I-O trên máy camera FLIR A-Series, có thể sử dụng máy để điều chỉnh tốc độ băng khi nhiệt độ tối đa bị vượt quá. Máy camera cũng có thể kích hoạt hệ thống phun nước để giảm nhanh nhiệt độ clinker xuống. Với ứng dụng như vậy, máy camera được gắn vào trong hộp chống thấm nước được thiết kế đặc biệt với một cần gạt nước để giữ cho cửa sổ IR của hộp được trong suốt.
Tóm lại, các vấn đề liên quan đến quá trình nung xi măng có thể là rất tốt kém. Việc tạo hình ảnh bằng nhiệt là công nghệ lý tưởng cho công tác bảo dưỡng phòng ngừa, điều khiển quá trình và đảm bảo chất lượng. Căn cứ vào mức độ tiết kiệm chi phí lớn, lợi nhuận thu được trên vốn đầu tư vào một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt chắc chắn là rất hiệu quả.
Hiện nay, đây là một thiết bị hết sức phổ biến và có rất nhiều hãng sản xuất loại thiết bị này hiện nay như: APLISENS, WESS GLOBAL, AOIP, PALMER WAHL, AREMECA, LAND AMETEK, ELCO, AECO, TAKEX, ELEKTROR, NORBAR, GEFRAN, VITRUS, ENKO, FAE, ALSTRON, SYNERGYS, TECHNO VISION, HW, GROUP, FLUKE, SICK, IFM, SIEMENS, HEIDENHAIN, ELCO HOLDING, ALLEN BRADLEY, BEI, KUEBLER, PILZ, DELTA, KROHNE, LEINE LINDE, ITALWEBER, BUSSMANN, BALLUFF, IFM, TURK, BAUMER, PEPPERL+FUCHS, E+H, ROSEMOUNT, BECKHOFF, ABB, ELETTROLEK KABEL, CEMB, SIBRE, RIELS, REXROTH, LASE, LENZE, KROMSCHRODER, GE DRUCK, ROCKWELL AUTOMATION, NORD, LEUZE ELECTRONIC, BURKERT, MOOG, ROSSI, YOKOGAWA, MITSUBISHI, SCHNEIDER, GEMU, PHOENIX CONTACT, KOSO, ELECTRO ADDA,…
- Giám sát và kiểm soát quá trình đốt bên trong lò.
- Kiểm soát chất lượng clinker thông qua việc tối ưu pha trộn thành phần hỗn hợp cháy, đốt sạch tối đa, cháy hết, giảm hàm lượng khí thải, nâng cao hiệu suất đốt, góp phần nâng cao hiệu suất nhà máy và hiệu quả sản xuất.
Bởi những lợi ích to lớn của camera giám sát lò nung clinker mang lại, cho nên các nhà thầu xây dựng, lắp đặt hay chuyển giao công nghệ luôn luôn khuyến cáo và đề xuất sử dụng camera lò nung trong các nhà máy xi măng ở các vị trí cần thiết.
Các vấn đề cần đặt ra đối với các nhà máy:
1. Camera mới có thay thế được cho camera cũ?
2. Hệ camera mới có đủ sức chống chịu với nhiệt độ của lò nung clinker, có phù hợp với cơ cấu vận hành hiện tại?
3. Camera lò nung clinker mới có chống chịu được sự chói sáng, lọc được bớt các ánh sáng hồng ngoài…cho hình ảnh sắc nét?
4. Camera lò nung Clinker mới cần những phụ kiện gì, điều kiện lắp đặt, dạng tín hiệu output, khoảng cách truyền tín hiệu, chế độ bảo trì, yêu cầu đòi hỏi làm mát… như thế nào?…
Hàng chục năm qua, các camera hồng ngoại được gắn cố định (VD như FLIR A-Series) được sử dụng phổ biến trong giám sát quá trình sản xuất xi măng. Các camera này hiện đang được xác định là giải pháp thay thế khả thi và linh hoạt hơn nhiều so với các máy quét tuyến truyền thống, làm đơn giản hóa việc đo giám sát nhiệt độ. Ngoài ra, thiết bị như FLIR A-Series đo bằng bức xạ kế hoàn toàn đưa ra ưu điểm về hình ảnh thực hoặc đầu ra video thời gian thực. Các đặc điểm này đã chứng tỏ là rất quan trọng đối với Thermascan, một máy tích hợp các hệ thống liên quan đến việc giám sát và điều khiển quá trình đốt.
Lò quay là một bộ phận quan trọng trong quá trình sản xuất xi măng, và là một thiết bị đắt tiền. Việc vận hành hiệu quả lò nung cần phải được giám sát thường xuyên để đảm bảo tuổi thọ của lò, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và chất lượng sản phẩm đầu ra. Đối với Thermascan, thì đây chính là nơi mà các máy camera tạo ảnh bằng nhiệt FLIR A-Series cùng với các cổng I – O thực sự trở thành sản phẩm của chính họ.
Đây là thiết bị hỗ trợ đắc lực cho việc vận hành, giám sát quá trình cháy bên trong lò nung, giám sát hình dáng ngọn lửa, mức độ bám dính tại ghi làm nguội, mức độ bám cola tại đầu ra sản phẩm, nhận định được chất lượng sản phẩm sắp ra lò. Ngoài ra, có một số trường hợp, giúp người vận hành thấy được các tảng cola lớn đi ra lò có thể gây nguy hiểm cho ghi làm nguội cũng như máy đập búa.
Nếu camera làm việc tốt, hiển thị rõ nét bên trong lò sẽ giúp người vận hành biết được mức độ cháy bên trong lò cũng như chất lượng sản phẩm đầu ra.
Với công nghệ ngày nay, rất nhiều hãng đã sản xuất camera giám sát nhiệt độ lò nung có tích hợp đo nhiệt độ bằng hồng ngoại, đo nhiệt độ hầu hết các khu vực hiển thị trên camera, giám sát được nhiệt độ Zone nung, nhiệt độ vòi đốt, nhiệt độ sản phẩm ra lò, đánh giá mức độ nóng-nguội của lò, tránh trường hợp quá nhiệt cũng như nguội lò gây đổ cola và không đạt được chất lượng sản phẩm…
Chẳng hạn, đối với hệ thống Intec của Hãng Telea thì ngoài camera và lớp vỏ housing làm mát, sẽ có thêm cơ cấu truyền động mà khi nhiệt độ quá cao gây nguy hiểm cho camera thì hệ thống sẽ tự đống kéo camera ra khỏi lò, tủ điều khiển và hệ thống đo nhiệt độ. Điều này rất hữu ích đối với các kỹ sư vận hành.
Camera quan sát lò nung có độ tin cậy cao vì cơ cấu đặc biệt của hệ thống thấu kính đồng trục kết hợp các bộ lọc ánh sáng chuyên dụng để khử bớt các loại ánh sáng không cần thiết phục vụ cho mục đích quan sát.
Một số nhà máy sử dụng các camera chất lượng kém, thiết bị bảo vệ và làm mát camera rất kém dẫn đến sau thời gian vận hành, camera bị cháy hoặc hỏng (thường là sẽ hỏng ống kính hoặc hỏng hệ thống truyền động) không sử dụng được, làm cho người vận hành bị mù trong quá trình vận hành lò nung.
“Ví dụ, chúng tôi có thể gắn một camera FLIR A-Series có các thấu kính 45o để giám sát toàn bộ lò quay,” Dave Blain – kỹ sư của Thermascan giải thích. “Bộ nối I – O kỹ thuật số trên camera được sử dụng để phát ra báo động bằng âm thanh khi vượt quá nhiệt độ tối đa. Nó cũng cho phép chúng ta đấu nối camera trực tiếp với bộ điều chỉnh nhiệt để có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ vận hành.”
Máy camera FLIR A-Series được sử dụng để đo nhiệt độ vỏ ngoài của lò khi xảy ra hiện tượng đổ lớp gạch lò dẫn đến nhiệt độ truyền dẫn cao hơn. Các góc thấu kính rộng cho phép một máy camera đơn giám sát toàn bộ chiều dài của lò tiêu biểu dài 20m. “Đây là một tính năng quan trọng,” Blain tiếp tục. “Các hỏa kế và các ngẫu nhiệt đo nhiệt độ một điểm riêng rất tốt nhưng lại có thể không bao giờ đưa ra hình ảnh trọn vẹn. Đó là ưu điểm lớn của máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt.”
Việc duy trì nhiệt đều và ổn định trong quá trình đốt cũng rất quan trọng để tối ưu hóa việc tạo thành clinker. Các bộ xử lý cố gắng đưa ra một hỗn hợp đều vì nếu clinker kết tụ thì nó có thể gây hư hỏng bên trong lò. Cũng có một vấn đề về chất lượng sản phẩm cuối cùng khi các mẩu clinker lớn không đạt được nhiệt độ cần thiết. Việc đưa một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt vào sử dụng có thể giúp tránh được điều này xảy ra.
Ứng dụng tiêu biểu khác đối với một camera FLIR A-Series trong trường hợp này sẽ giám sát nhiệt độ clinker trên một gầu tải. Rõ ràng là, nếu clinker được xả vào hệ thống băng tải cao su khi nhiệt độ clinker quá nóng sẽ làm hư hại băng. “Chi phí dừng sản xuất trong ngành này là rất lớn,” Blain bổ sung thêm. “Nếu một đoạn băng cần được thay thế hoặc hàn, thì sẽ phải dừng sản xuất. Một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt có thể tiết kiệm chi phí đáng kể.”
Một lần nữa nhờ sử dụng các cổng I-O trên máy camera FLIR A-Series, có thể sử dụng máy để điều chỉnh tốc độ băng khi nhiệt độ tối đa bị vượt quá. Máy camera cũng có thể kích hoạt hệ thống phun nước để giảm nhanh nhiệt độ clinker xuống. Với ứng dụng như vậy, máy camera được gắn vào trong hộp chống thấm nước được thiết kế đặc biệt với một cần gạt nước để giữ cho cửa sổ IR của hộp được trong suốt.
Tóm lại, các vấn đề liên quan đến quá trình nung xi măng có thể là rất tốt kém. Việc tạo hình ảnh bằng nhiệt là công nghệ lý tưởng cho công tác bảo dưỡng phòng ngừa, điều khiển quá trình và đảm bảo chất lượng. Căn cứ vào mức độ tiết kiệm chi phí lớn, lợi nhuận thu được trên vốn đầu tư vào một máy camera tạo hình ảnh bằng nhiệt chắc chắn là rất hiệu quả.
Hiện nay, đây là một thiết bị hết sức phổ biến và có rất nhiều hãng sản xuất loại thiết bị này hiện nay như: APLISENS, WESS GLOBAL, AOIP, PALMER WAHL, AREMECA, LAND AMETEK, ELCO, AECO, TAKEX, ELEKTROR, NORBAR, GEFRAN, VITRUS, ENKO, FAE, ALSTRON, SYNERGYS, TECHNO VISION, HW, GROUP, FLUKE, SICK, IFM, SIEMENS, HEIDENHAIN, ELCO HOLDING, ALLEN BRADLEY, BEI, KUEBLER, PILZ, DELTA, KROHNE, LEINE LINDE, ITALWEBER, BUSSMANN, BALLUFF, IFM, TURK, BAUMER, PEPPERL+FUCHS, E+H, ROSEMOUNT, BECKHOFF, ABB, ELETTROLEK KABEL, CEMB, SIBRE, RIELS, REXROTH, LASE, LENZE, KROMSCHRODER, GE DRUCK, ROCKWELL AUTOMATION, NORD, LEUZE ELECTRONIC, BURKERT, MOOG, ROSSI, YOKOGAWA, MITSUBISHI, SCHNEIDER, GEMU, PHOENIX CONTACT, KOSO, ELECTRO ADDA,…
Ximang.vn (TH)
