一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术还相应提供一种上述动态监测装置的监测方法。本发明专利技术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。

Dynamic monitoring device and monitoring method for dangerous situation of lime shaft kiln

The invention discloses a dynamic monitoring device for the danger of a lime shaft kiln. The lime shaft kiln includes a shaft kiln body, a feeding device and a blast device. The feeding device is located at the top of the shaft kiln body, and the blast device is located at the bottom of the shaft kiln body, and the dynamic monitoring and installation includes a patrol device, a detecting instrument and a control system. The patrol device includes a patrol robot, a driving device, and a orbit around the shaft of the shaft kiln. The detector is mounted on a patrol robot, the patrol robot is operated on the track driven by the driving device, and the monitor signals the monitoring signal received around the shaft kiln to be controlled in real time to control. Apparatus. The invention also provides a monitoring method for the above dynamic monitoring device. The dynamic monitoring device of the invention has the advantages of large monitoring scope, small occupying space, simple monitoring method and high monitoring efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法
本专利技术属于石灰竖窑领域，尤其涉及一种石灰竖窑险情的动态监测装置及监测方法。
技术介绍
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。2、无法预判炉衬剥落位置：由于无法全面扫描覆盖整个石灰竖窑的窑身，故现有技术下未能对石灰竖窑窑身上各个位置区域进行物理建模，从而即使当测温装置检测到温度值发生变化时，也无法预判出对应的炉衬剥落位置，亦无法给出参考性的修复建议，这样就导致操作工不得不全窑身逐个去寻找炉衬剥落高温点，既繁琐又加大了劳动强度。现有技术下的石灰竖窑窑身CO监测技术采取的是静态监测法，即在地面或窑身的任选一个或多个位置设置CO检测仪。现阶段常规CO监测技术在实际生产应用中，通常有以下三大缺陷：1、监测范围小：现有技术一般在地面或窑身的某个点设置CO检测仪，这种方法只能监测石灰竖窑很小一部分面积的相关参数，监测范围非常小，无法反应出真实的情况，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CO检测仪，则又会造成成本过于高昂，且会大幅减少石灰竖窑的操作空间。2、占用石灰竖窑的操作空间：CO检测仪需要与信号电缆、动力电缆相连接才能正常运作，而电缆线需要外套钢管，这些附加设备会大大占用有限的操作空间，且操作工在操作时，极易被电缆外套钢管绊倒形成生产事故。3、无法预判CO泄漏位置：现有技术下，当CO检测仪检测到CO泄漏时，系统无法预判出CO泄漏的位置。若想要得知CO泄漏点，操作工就不得不拿着便携式CO检测仪逐个位置去测试，既繁琐又加大了劳动强度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种监测范围大、占用空间小、操作量小的石灰竖窑险情的动态监测装置，并相应提供其监测方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：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。上述石灰竖窑险情的动态监测装置中，优选的，所述检测仪与控制器之间的信号通过无线传输。利用无线传输可以大大减小电缆及电缆套管的使用，可节约操作空间，还可降低操作工绊到电缆套管而摔跤的隐患。上述石灰竖窑险情的动态监测装置中，优选的，所述巡逻装置为巡逻轨迹可调整的光差循迹式巡逻装置，所述巡逻轨迹在竖窑体周围呈闭合环线；所述轨道由轨道明线与轨道暗线构成，所述轨道明线与轨道暗线之间有色差，所述轨道明线与轨道暗线的颜色与周边环境的颜色不同，所述巡逻机器人包括光感接收器、寻线模块与导向装置，所述光感接收器接收来自于轨道的色光信号并反馈至寻线模块，所述寻线模块控制导向装置以实现巡逻机器人持续在轨道上运动。运用光差循迹式巡逻装置，轨道的位置可以由操作工依据监测位置的需要任意调整，大大增加本专利技术中装置使用的灵活性。当寻线模块开启后，光感接收器会同时开启接受色光信号，导向装置在寻线模块的控制下会控制巡逻机器人运动方向，使光感接收器能够一直接受来自轨道明线和轨道暗线的光感信号，从而使得巡逻机器人一直保持在设定的巡逻轨道上，这样就形成了巡逻机器人在预定的轨道上做有轨迹式的巡逻运动，以实现对烧结设备的动态监测。轨道明线与轨道暗线的颜色与周边环境的颜色不同可以保证光感接收器一直在接收相同的色差，周边环境不会影响到光感接收器的工作，可以保证整个装置有序的运行。上述石灰竖窑险情的动态监测装置中，优选的，所述轨道上设有限位开关，所述巡逻机器人上设有用于拨动所述限位开关的拨片，所述限位开关被拨动后自动复位。限位开关与拨片可以用来确定巡逻机器人的位置，当限位开关被拨动后，限位开关会告知控制器巡逻机器人已经运行完了一圈(运行一圈时间为拨片两次拨动限位开关之间的时间)，同时控制器会将巡逻机器人的位置调零，当检测仪监测到险情后，通过控制器可分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石灰竖窑险情的动态监测装置，所述石灰竖窑(9)包括竖窑体(91)、上料装置(92)与鼓风装置(93)，所述上料装置(92)设于所述竖窑体(91)的顶部，所述鼓风装置(93)设于所述竖窑体(91)的底部，其特征在于，所述动态监测装置包括巡逻装置(1)、检测仪与控制器(3)，所述巡逻装置(1)包括巡逻机器人(11)、驱动装置与设置在所述竖窑体(91)周围的轨道(12)，所述检测仪安装在巡逻机器人(11)上，所述巡逻机器人(11)在驱动装置的驱动下在轨道(12)上运行，所述检测仪将在竖窑体(91)周围接收的监测信号实时传送至控制器(3)。

【技术特征摘要】
1.一种石灰竖窑险情的动态监测装置，所述石灰竖窑(9)包括竖窑体(91)、上料装置(92)与鼓风装置(93)，所述上料装置(92)设于所述竖窑体(91)的顶部，所述鼓风装置(93)设于所述竖窑体(91)的底部，其特征在于，所述动态监测装置包括巡逻装置(1)、检测仪与控制器(3)，所述巡逻装置(1)包括巡逻机器人(11)、驱动装置与设置在所述竖窑体(91)周围的轨道(12)，所述检测仪安装在巡逻机器人(11)上，所述巡逻机器人(11)在驱动装置的驱动下在轨道(12)上运行，所述检测仪将在竖窑体(91)周围接收的监测信号实时传送至控制器(3)。2.根据权利要求1所述的石灰竖窑险情的动态监测装置，其特征在于，所述巡逻装置(1)为巡逻轨迹可调整的光差循迹式巡逻装置，所述巡逻轨迹在竖窑体(91)周围呈闭合环线；所述轨道(12)由轨道明线(121)与轨道暗线(122)构成，所述轨道明线(121)与轨道暗线(122)之间有色差，所述轨道明线(121)与轨道暗线(122)的颜色与周边环境的颜色不同，所述巡逻机器人(11)包括光感接收器、寻线模块与导向装置，所述光感接收器接收来自于轨道(12)的色光信号并反馈至寻线模块，所述寻线模块控制导向装置以实现巡逻机器人(11)持续在轨道(12)上运动。3.根据权利要求2所述的石灰竖窑险情的动态监测装置，其特征在于，所述轨道(12)上设有限位开关(5)，所述巡逻机器人(11)上设有用于拨动所述限位开关(5)的拨片(6)，所述限位开关(5)被拨动后自动复位。4.根据权利要求1-3中任一项所述的石灰竖窑险情的动态监测装置，其特征在于，所述检测仪为用于监测所述竖窑体(91)炉衬剥落的温度检测仪(22)，且所述温度检测仪(22)与所述竖窑体(91)的距离为50-100mm，所述温度检测仪(22)垂直于所述轨道(12)向下安装。5.根据权利要求4所述的石灰竖窑险情的动态监测装置，其特征在于，所述竖窑体(91)周围的轨道(12)由一螺旋上升段与一直线段构成或由多段平行于所述竖窑体(91)的平行段与连接段构成；所述螺旋上升段围绕所述竖窑体(91)，所述螺旋上升段的两端与所述直线段连接将所述竖窑体(91)周围的轨道(12)连接成一闭合环线；所述竖窑体(91)周围的轨道(12)所述平行段均匀分布于所述竖窑体(91)周围，所述平行段通过连接段将所述竖窑体(91)周围的轨道(12)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩宇，向锡炎，刘前，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43