Die Maxime „Gesundheit ist Wohlstand“ trifft auch auf einen Zementofen zu. Solange sich der Ofenmantel dreht, ist die Rentabilität hoch. Jedes Mal, wenn ein Ofen angehalten wird, sinkt die Rendite. Daher ist die Wahl bester Überwachungsgeräte wichtig, die zuverlässige Anzeichen übermitteln, bevor schwerwiegende Fehler auftreten. Der Wärmescanner Kilnscan von HGH, der eine kontinuierliche Überwachung der Ofenmanteltemperatur ermöglicht, nimmt bereits heute in jeder Schaltwarte in hunderten von modernen Zementwerken in aller Welt eine zentrale Position ein. Eines der hervorstechendsten Merkmale des Kilnscan ist die Berechnung der thermischen Verwindung. Die Analyse der thermischen Verwindung ist für den Anlagenfahrer nützlich, um
den Ofen und seine Ausrüstungen durch eine bessere Kontrolle der mechanischen und thermo-mechanischen Belastungen zu schützen, und um
das thermo-mechanische Verhalten des Ofens zu verfolgen, wenn sich die Betriebsbedingungen ändern (Flamme, Durchflussmenge des Rohmehls, Ofendrehzahl, Gaszug).
Prinzip
Das System besteht in der Berechnung der Ofenverkrümmung, die durch Temperaturänderungen im Mantel hervorgerufen wird, um daraus die zyklischen Überlastungen und damit zusammenhängenden Belastungen des Mantels, der Laufringe und der Tragrollenstationen abzuleiten. Die thermo-mechanische Verwindung des Ofens wird in Echtzeit aus der Wärmekarte des Mantels berechnet, die durch den Infrarotscanner des Mantels erstellt wird.
Das System basiert auf der synchronen Echtzeiterfassung folgender Messwerte:
Ofenmanteltemperatur durch den Infrarotscanner,
Synchronisierung des Kontaktmelders der Ofendrehung,
Laufringschlupf (Bild 1).
Aus dem Menü des Bildschirms kann der Anlagenfahrer folgendes darstellen:
Wärmediagramm und -profil des Mantels basierend auf der letzten Temperaturmessung
Konfiguration der thermischen Verwindungsanalyse.
Das System zeigt in vorher gewählten Zeiträumen (z. B. 30 Minuten) automatisch:
die Fluktuationen der Manteltemperatur entlang des Ofens
die nicht achsensymmetrische Verkrümmung des Ofens
das Spiel zwischen Laufringen und Mantel.
Vorteile
Die Entwicklung der nicht achsensymmetrischen Wärmeverkrümmung des Ofens vermittelt Informationen über die Entwicklung des Prozesses im Ofen, d. h. Ansatzentwicklung, Schub des unverbrannten Materials durch den Ofen, Flammeneinstellung usw. Die ergriffenen Maßnahmen zur Beseitigung von Prozessanomalien reagieren sehr schnell auf die Mantelverkrümmung, das Spiel zwischen Laufringen und Mantel und natürlich auf die Manteltemperatur.
Die Bilder 2–4 zeigen die Fluktuation der Wärmeverkrümmung im Laufe der Prozessentwicklung. Nachdem ein Hotspot auf Grund unverbrannten Materials entdeckt wurde, änderte der Anlagenfahrer die Flammeneinstellung und Drehzahl, um die Brennbedingungen anzupassen und den Ansatz zu homogenisieren, was zu einer Abnahme der Verkrümmung führte.
Der Ofenhersteller kann folgendes bestimmen:
mechanische und thermische Beanspruchungen von Mantel und Laufringen,
Lastfluktuation auf jedem Fundament,
Unrundwerden von Mantel und Laufringen,
thermische und Baubeanspruchungen in Mantel und Laufringen,
Hertzsche Druckschwankungen zwischen Laufringen und Laufrollen,
Fluktuationen der Schrumpfbeanspruchung in den Laufrollen,
Biegebeanspruchung der Laufrollenwellen,
spezifische Druckfluktuation in den Rollenlagern;
und er kann die Risiken von mechanischen Ausfällen bewerten, wie z. B.
das Risiko von Hotspots unter den Laufringen,
das Risiko einer übermäßigen Unrundheit des Mantels unter den Laufringen,
das Risiko der Laufringverengung auf dem Mantel,
das Risiko des Bruchs von Laufringen auf Grund von Ermüdungserscheinungen,
das Risiko des Lockerwerdens von Laufrollen auf der Welle,
das Risiko des Abschuppens von Laufrollen,
das Risiko des Festfressens von Lagerbuchsen.
Schlussfolgerungen
Die Berechnung und Anzeige von thermischen Verwindungen ist ein nutzerfreundliches Werkzeug, das dem Anlagenfahrer hilft, die richtigen Einstellungen für den Ofenbetrieb zu wählen. Es ermöglicht auch die Feststellung von mechanischen Defekten, wenn der Ofenlieferer in die Analyse einbezogen wird. Diese Funktion wurde zusammen von FCB, Lafarge und HGH entwickelt. Der Wärmescanner von HGH ist ein komplettes diagnostisches Werkzeug, das nicht nur die Bildung von roten Backen auf der Ofenoberfläche nach dem Herausfallen eines Ausmauerungssteins anzeigt, sondern das auch rechtzeitig wirksam vor potentiellen Risiken warnt, um positive Korrekturmaßnahmen zu ermöglichen. Das ist der wesentliche Vorteil, den der Kilnscan von HGH den Anlagenfahrern in Zementwerken bringen kann.
www.hgh.fr
