一种陶瓷隧道窑炉衬剥落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陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，所述陶瓷隧道窑包括窑身，所述窑身的两侧均对称设有一排烧嘴，所述窑身包括预热段、烧成段与冷却段，所述动态监测装置包括巡逻装置、温度检测仪与控制器，所述巡逻装置包括巡逻机器人、驱动装置与设置在所述窑身周围的轨道，所述温度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，所述温度检测仪将在窑身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。

A dynamic monitoring device and monitoring method for lining of ceramic tunnel kiln

The invention discloses a dynamic monitoring device for lining spalling of a ceramic tunnel kiln. The ceramic tunnel kiln comprises a kiln body. A row of burners are symmetrically arranged on both sides of the kiln body. The kiln body comprises a preheating section, a firing section and a cooling section. The dynamic monitoring device comprises a patrol device, a temperature detector and a controller. The patrol device comprises a patrol robot, a driving device and a track arranged around the kiln body. The temperature detector is mounted on the patrol robot, the patrol robot runs on the track under the driving device, and the temperature detector transmits the monitoring signal received around the kiln body to the controller in real time. 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 range, small occupying operation space, simple monitoring method and high monitoring efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置及监测方法
本专利技术属于陶瓷隧道窑领域，尤其涉及一种陶瓷隧道窑险情的动态监测装置及监测方法。
技术介绍
在耐火材料、陶瓷等制品的生产过程中，烧成是一道非常的重要工序，直接影响着产品的产量和质量。烧成设备主要有两大类：连续式窑，如隧道窑，另一类为间歇式窑，如倒焰窑。隧道窑属于连续式火焰加热窑炉，一般是一条长直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，主要用于耐火材料、陶瓷、建筑用砖等的烧成。隧道窑从工作原理上来说可分为三带：预热带、烧成带、冷却带。坯体(未烧半成品)干燥至一定水分装载在窑车上入窑，首先经预热带，受到来自烧成带的燃烧产物(烟气)预热，然后进入烧成带，燃料燃烧的火焰及生成的燃烧产物加热坯体，使达到一定的温度而烧成。烧成的产品最后进入冷却带，将热量传给入窑的冷空气，产品本身冷却后出窑。隧道窑从结构上，可分为钢结构、窑衬和燃烧供热装置三大块，其中窑衬是极其关键的一个环节，其作用是隔绝窑内的高温，防止其外溢，同时有效保证窑内热量的高效利用，可以说，窑衬的质量好坏，直接影响着整套隧道窑系统的热利用率、使用寿命和焙烧效率。由耐火材料砌筑而成的窑衬在长时间生产中，极易形成剥落，一旦形成，如若没能第一时间检测出具体剥落位置并予以解决，则会造成剥落区域周边的窑衬随之剥落，且窑壳会氧化生锈，最终造成整套隧道窑系统运行中断，造成生产事故。所以，快速有效的窑衬剥落工艺及区域检测技术，对于隧道窑的稳产、顺产、优产，具有很大的保障意义。现有技术下的隧道窑，其窑衬剥落检测技术的原理是依靠检测窑壳表面温度值的变化来判断是否有窑衬剥落工况发生。生产时在隧道窑两侧各自布置一个或一排上下摆头式红外线测温仪4，通过测温仪对窑壳表面温度进行实时扫描，从而监测窑衬的健康状况。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：现有技术一般在隧道窑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，在生产中收集窑身的表面温度信号，这种方法只能监测隧道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，会降低隧道窑的安全系数，对操作工的人身安全带来很大的隐患。但如果在隧道窑的多个点处设置上下摆头式红外线测温装置，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隧道窑的窑身，故现有技术下未能对隧道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。
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、操作量小的隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，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：一种陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，所述陶瓷隧道窑包括窑身，所述窑身的两侧均对称设有一排烧嘴，所述窑身包括预热段、烧成段与冷却段，所述动态监测装置包括巡逻装置、温度检测仪与控制器，所述巡逻装置包括巡逻机器人、驱动装置与设置在所述窑身周围的轨道，所述温度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，所述温度检测仪将在窑身周围接收的监测信号实时传送至控制器。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，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。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，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，所述巡逻轨迹在窑身周围呈闭合环线；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窑身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，可以保证本专利技术中的装置适用于不同的场合，可以扩大装置的使用范围。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，以实现对陶瓷隧道窑窑身的动态监测。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。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，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，当温度检测仪监测到炉衬剥落后，通过控制器可分析出炉衬剥落位置。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，优选的，所述轨道在所述预热段、烧成段与冷却段具有不同的分布密度，且所述轨道在所述烧成带分布密度最大。窑身烧成段的温度最高，也最容易发生炉衬剥落，而预热段与冷却段的温度相对较低，发生炉衬剥落的可能性相对烧成段更低，所以需要在烧成段设置更加密集的轨道。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，优选的，所述轨道由多个位于所述窑身表面的弧形段以及用于连接所述弧形段的多个连接段组合而成一个闭合环线，且每个所述弧形段所在的平面均相互平行，所述烧嘴均位于所述弧形段所在的平面之间。更优选的，所述轨道由设于两排所述烧嘴两侧的直线段及用于连接所述直线段的连接段组合而成一个闭合环线。更优选的方案中，轨道的坡度更小，轨道的路径更短，巡逻机器人基本是在同一平面上运行，运行更加平稳，且所需要的动力更小，更加有利于节能。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，优选的，所述巡逻机器人的底部设有耐高温隔热板和用于防止所述巡逻机器人从所述轨道上脱落的磁铁防脱轨装置。陶瓷隧道窑的轨道布置中有弧形轨道，巡逻机器人在轨道上运行时容易脱轨，在巡逻机器人上增设防脱轨装置可以防止巡逻机器人从轨道上脱落。另外，陶瓷隧道窑窑身表面温度较高(可高达250℃)，需要增设耐高温隔热板。上述陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置中，优选的，所述温度检测仪与所述窑身的距离为50-100mm，且所述温度检测仪垂直于所述轨道向下安装。热气一般是从下而上往上冒，炉衬剥落监测时，温度检测仪要朝下安装。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置的监测方法，包括以下步骤：(1)在陶瓷隧道窑的窑身周围装设轨道，将一巡逻机器人放在轨道上，并将一温度检测仪装在巡逻机器人上；(2)在一驱动装置的驱动下，装设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，所述陶瓷隧道窑(10)包括窑身(1001)，所述窑身(1001)的两侧均对称设有一排烧嘴(1002)，所述窑身(1001)包括预热段、烧成段与冷却段，其特征在于，所述动态监测装置包括巡逻装置(1)、温度检测仪(22)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窑身(1001)周围的轨道(12)，所述温度检测仪(22)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，所述温度检测仪(22)将在窑身(1001)周围接收的监测信号实时传送至控制器(3)。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，所述陶瓷隧道窑(10)包括窑身(1001)，所述窑身(1001)的两侧均对称设有一排烧嘴(1002)，所述窑身(1001)包括预热段、烧成段与冷却段，其特征在于，所述动态监测装置包括巡逻装置(1)、温度检测仪(22)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窑身(1001)周围的轨道(12)，所述温度检测仪(22)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，所述温度检测仪(22)将在窑身(1001)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所述的陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，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，所述巡逻轨迹在窑身(1001)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)的颜色与窑身(1001)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1所述的陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，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中任一项所述的陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，其特征在于，所述轨道(12)在所述预热段、烧成段与冷却段具有不同的分布密度，且所述轨道(12)在所述烧成带分布密度最大。5.根据权利要求1-3中任一项所述的陶瓷隧道窑炉衬剥落的动态监测装置，其特征在于，所述轨道(12)由多个位于所述窑身(1001)表面的弧形段以及用于连接所述弧形段的多个连接段组合而成一个闭合环线，且每个所述弧形段所在的平面均相互平行，所述烧嘴(1002)均位于所述弧形段所...

【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