Sıcaklık, klinker oluşumunda önemli bir rol oynadığından, termal ölçümler çimento tesisinin kontrol odasında izlenmesi gereken kilit verilerdir. Günümüzün yüksek kaliteli termal tarayıcıları ve kameraları, çimento endüstrisine fırın kabuğu sıcaklığının doğru ve sürekli izlenmesini sağlar.
Birçok çimento tesisi yöneticisi için, pişirme hattının doğru termal izlenmesinin gerekli bir yatırım olduğu konusunda hiç şüphe yoktur. Bu yatırım, ürün kalitesinin iyileştirilmesine, işletme ve bakım maliyetlerinin azaltılmasına ve enerji kullanımının optimize edilmesine katkıda bulunarak kar sağlar. Termal tarayıcılar ve kameralar, fırın kabuğu sıcaklığının sürekli izlenmesini sağlar ve bu nedenle dünya çapında yüzlerce modern çimento tesisinin kontrol odasında merkezi bir konuma sahiptir.
Sinterleme sürecinin merkezinde yer alan fırın kabuğu, genellikle 60-100 metre uzunluğunda ve yaklaşık 1000 ton ağırlığında çelikten yapılmış uzun bir silindirdir. Bu etkileyici kütleye rağmen, fırın kabuğu zorlu çevre koşullarına maruz kalan bir devdir. Fırının iç kısmı, bir tarafta 2000˚C’ye kadar ısıtılır. Diğer taraftaki iç sıcaklık yaklaşık 900˚C’dir, dış katman ise soğuk kışlarda -10˚C sıcaklığa dayanmak zorundadır. Bu güçlü sıcaklık gradyanları, fırın kabuğunda önemli mekanik gerilimler oluşturur ve bu da refrakter kaplamanın dayanıklılığı üzerinde dramatik sonuçlar doğurabilir. Refrakter tuğlalar, fırın kabuğunu aşırı ısınmadan korur, çünkü kabuk malzemeleri 500˚C’nin üzerindeki sıcaklıklarda zayıflamaya başlar. Bu nedenle, refrakter arızasından kaynaklanan sıcak noktaların erken tespiti, hızlı önleyici tedbirler almak ve maliyetli bakım ve plansız duruşları önlemek için kritiktir. Bu sıcak noktaların erken tespiti için çimento tesisleri, termal görüntüleme teknolojisi yardımıyla kabuğun tüm yüzeyini sürekli ve yüksek çözünürlükte izlemelidir. HGH Kilnscan manto tarayıcısı, yüksek mekansal çözünürlüğü sayesinde herhangi bir refrakter tuğla zayıflığını tespit etmek için geliştirilmiştir. Mekansal çözünürlük, tarayıcının fırın kabuğundaki en küçük nokta boyutunda doğru sıcaklık ölçümü yapabildiği yetenektir. Maksimum verimlilik için, mekansal çözünürlük, tek bir tuğlanın veya bir parçasının düşüşünü tespit edecek kadar küçük olmalıdır. Optik kalitesine bağlı olarak, örnekleme noktası boyutu piyasadaki tarayıcılar arasında büyük ölçüde farklılık gösterir. Düşük çözünürlüğe sahip tarayıcılar, termal haritada sıcaklık zirvelerini ortalayarak geç uyarı ve yanlış veri verebilir. Sonuç olarak, alarm eşikleri fırın kabuğu bozulmasını önlemek için yeterince erken ulaşamaz.
Tek tuğla çözünürlüğüne sahip Kilnscan yüksek kaliteli termal tarayıcı, bu tür sorunları erken tespit eder ve kaplamayı yeniden inşa etmek için hızlı ve etkili uyarı sağlar (örneğin, kabuğu yerel olarak soğutmak veya alev borusu ayarlarını değiştirmek). Bu düzeltici eylem, fırın duruşunu ve bunun getirdiği üretim kaybı, maliyetli onarımlar ve soğutulmuş tuğla kaplamanın termal şok nedeniyle zayıflaması gibi olumsuz sonuçları önleyebilir.
Termal çözünürlük, nokta boyutuna bağlı bir özelliktir. Mekansal çözünürlük ile birleştiğinde, keskin ve net görüntü gösterimi sağlar. Kilnscan, 0.1˚C’nin altında bir çözünürlüğe sahiptir ve bu, herhangi bir gölgenin termal haritada açıkça raporlanmasını sağlar. Orta vadede, yüksek çözünürlüklü termal veri izleme, fırın içindeki kaplama kalınlığının zamana bağlı deformasyonu hakkında doğru bilgi sağlar.
Kaplama, refrakter kaplamaya yapışan bir klinker veya toz tabakasıdır. Kabuk sıcaklığını düşürdüğü ve refrakter malzemeyi koruduğu için gereklidir. Ancak, istikrarsız bir kaplama kalınlığı enerji kaybına neden olabilir ve klinker ilerlemesini bozabilir. Kilnscan, kaplama kalınlığını doğru bir şekilde izler ve bu nedenle, sapma durumunda, personelin yanma koşullarını veya kabuk sıcaklığını soğutma fanları ile ayarlamak gibi önleyici tedbirler almasına olanak tanır. Kaplamanın aşırı birikimi, sinterleme bölgesinde ve diğer bölgelerde halkaların oluşumuna yol açabilir, bu da iç çapı önemli ölçüde azaltır ve üretim performansını düşürür. Halkalar birikir ve klinker akışını engeller, fırın durmasını gerektirir ve yüksek gelir kayıplarına yol açar. Fırın içindeki kaplama kalınlığının doğru izlenmesiyle önlenen tek bir duruş bile, yüksek kaliteli bir termal tarayıcı yatırımını tamamen haklı çıkarır.
Kilnscan Manto Taryıcısı, hem ekipman ömrünü koruyan hem de üretim verimliliğini artıran benzersiz bir özellik sunar: termal sapma (Thermal Warp) hesaplaması. Bu işlev, kabuk üzerindeki sıcaklık değişikliklerinin neden olduğu fırının termo-mekanik bozulmasını hesaplamaktan oluşur ve kabuk, ring, ve silindir istasyonlarının maruz kaldığı döngüsel aşırı yüklemeleri ve ilgili gerilimleri tespit eder. Termal sapma verilerinin orta ve uzun vadeli evrimi, fırın içindeki süreç gelişimi hakkında bilgi sağlar; bu, kaplamaların gelişimi, yanmamış malzeme itişi ve alev ayarı gibi süreçleri içerir. Ayrıca, kabuk ve ring’ler üzerindeki mekanik ve termal gerilimler ile her ayağın desteklediği yük dalgalanması hakkında değerli bir gösterge olabilir. Ring kayması izleme ile birleştiğinde, yani fırın kabuğu ile destek lastikleri arasındaki boşluğun ölçülmesi, bu veriler kabuk geometrisinin kontrolü, ovalitedeki sapma, eksantriklik ve hizasızlık için bir plan oluşturulmasına yardımcı olur.
Kilnscan manto tarayıcısı tarafından sağlanan fırın kabuğu termal izlemesi, yanma odasına sokulan bir boroskop ile alev borusuna yakın yerleştirilen Pyroscan kamera sistemi ile tamamlanabilir.
Pyroscan, piyasadaki en yüksek çözünürlük ve dinamik aralığı sunan bir MegaPixel (1.2MP: 1280×960) Ethernet tabanlı renkli kameradır. Her bir piksel için 700˚C’den 1800˚C’ye kadar geniş bir aralıkta alev şekli ve sıcaklık ölçümü sağlar. Tozlu ortam görüntülemeyi asgari seviyeye indiren Kamerada bulunan toz giderme filtre algoritmaları sayesinde, Pyroscan, zorlu yanma odası ortamında çalışabilir. Güvenilir sıcaklık okuması ve HD görüntüler, operatörlerin yanma sürecini stabilize etmelerine, klinker kalitesini homojenleştirmelerine ve artırmalarına yardımcı olur. Pyroscan, alev desenindeki ve ürüne ısı transferindeki herhangi bir değişikliği verimli bir şekilde izler. Alev Borusu ayarları için kapsamlı bir araçtır, özellikle alternatif yakıtları yakmak için, değişen koşullara göre alev borusu ayarlamasında, hava/yakıt oranını izlemekte ve alev özelliklerini korumada operatöre yardımcı olur. Bu anlamda, yakıt optimizasyonuna ve dolayısıyla çimento üretiminde en büyük gider olan yakıt giderlerinde tasarruf edilmesine olanak sağlar.
Yanma koşullarını kontrol etmenin ötesinde, Pyroscan, yanma bölgesinde oluşabilecek sinter veya kömür kül halkaları gibi ciddi kaplama birikimlerinin yanı sıra alev borusunda “rhino horn” ve soğutucu girişinde “snowman’ olarak bilinen oluşumları da gösterir. Pyroscan ayrıca, soğutucuda klinker düşüşünü görüntülemek, klinker sıcaklığını ölçmek ve “red river”ları tespit etmek için de kullanılmaktadır.
Pyroscan yazılımı, operatörün Pyroscan’i fırına sokma ve çıkarma işlemlerini uzaktan kontrol etmesine olanak tanır ve yanma bölgesinde doğru sıcaklık ölçümleri ve görüntüler sağlar. Birden fazla ölçüm alanı tanımlanabilir ve bu alanlarda alarmlar ayarlanabilir. Yazılım, kullanıcı tarafından tanımlanan analiz hatları ile alev şekli izlemeyi destekler. Bölgelerin sıcaklıkları bir veritabanına kaydedilebilir ve daha fazla analiz için incelenebilir. Yazılım ayrıca, tesis ağında veri paylaşımı için bir OPC istemci seçeneği ve IP üzerinden video akışı içerir.
HGH termal tarayıcısı ve kamerası, yalnızca bir refrakter tuğla düştükten hemen sonra fırın yüzeyinde sıcak nokta oluşumunu göstermekle kalmaz, aynı zamanda gerekli ayarlamaların yapılabilmesi için potansiyel riskler konusunda yeterince önceden uyarıda bulunur. Fırın kabuğu durumunun güvenilir ve eksiksiz ölçümü ile beklenmedik arıza ve hasar riskleri azaltılabilir. Bu, ekipman ömrünün uzamasına ve süreç optimizasyonu ile işletme maliyetlerinin azaltılmasına yol açar. Plansız duruşların neden olduğu kayıplarla karşılaştırıldığında, termal izleme sistemlerine yapılan yatırımın geri dönüşü gerçekten kısadır.
