CN108662600A - 一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其包括水箱、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪和控制箱，水箱进水口通过进水管道连接消防水系统，进水管道上设置有进水阀门，水箱出水口通过出水管道连接高压水泵，出水管道上设置有出水阀门，高压水泵的出水管上设置有电动阀门，出水管通过软管连接高压喷枪，高压喷枪安装在移动小车上，无线控制箱与电源、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪通过无线通信方式连接。本发明提高清理工作的自动化水平和效率，改善工人的工作环境，降低劳动强度，降低安全事故发生的机率，保障安全生产。

Description

一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统及方法

技术领域

本发明属于新型干法水泥生产设备技术领域，尤其是涉及一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统及方法。

背景技术

在新型干法水泥生产线中，烟室是连接回转窑与分解炉的重要设备，回转窑内的热烟气通过烟室进入分解炉，最下一级预热器的高温生料通过烟室喂入回转窑。烟室最下面与回转窑交接的一段，被称为下料斜坡。由于新型干法水泥生产线采用预热预分解技术，经过预热预分解的生料温度普遍达到850～900℃。热生料进入烟室后与1000℃以上的出窑烟气相遇，加之原、燃料中含有钾、钠、硫、氯等有害元素，这些元素在回转窑与窑尾系统之间循环富集，使得热生料的熔点降低，容易过早出现液相并形成结皮，结皮的形成容易造成积料、塌料，影响系统通风，使燃烧效率变差，严重时造成堵塞，影响生产线的连续运转。其中窑尾烟室下料斜坡处最难清理，一旦形成结皮，物料容易堆积，每次必须清理干净，否则易烧结、极难清理；而且，此处温度比较高，容易造成安全生产事故。

目前，窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法主要有：（1）、使用空气炮：空气炮清理堵料效果会比较好，清理结皮效果较差；（2）、人工清理：人工清理需钢钎、大锤等工具，人员劳动强度大，危险性强；（3）、使用高压水枪：结皮严重时，需要止料后使用高压水枪清理；上述的人工清理方式和高压水枪清理方式都能彻底清理下料斜坡结皮，但是由于此处的料温、气温通常都在几百度以上，而且堵塞后正压外喷的机率很高，人工用钢钎或者高压水枪清堵，是一项十分危险的工作。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统及方法，其能够提高清理工作的自动化水平和效率，改善工人的工作环境，降低劳动强度，降低安全事故发生的机率，保障安全生产。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其包括水箱、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪和控制箱，水箱进水口通过进水管道连接消防水系统，进水管道上设置有进水阀门，水箱出水口通过出水管道连接高压水泵，出水管道上设置有出水阀门，高压水泵的出水管上设置有电动阀门，出水管通过软管连接高压喷枪，高压喷枪安装在移动小车上，无线控制箱与电源、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪通过无线通信方式连接；所述移动小车包括移动底座，移动底座底部设有滚轮，顶面设有固定支架，固定支架滑动连接有滑动杆，滑动杆顶端连接有伸缩杆，伸缩杆顶端具有倾斜段，伸缩杆经由倾斜段通过旋转接头与高压喷枪连接。

所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其移动小车采用蓄电池和外接电源的供电方式。

所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其高压喷枪包括壳体，壳体前端设有高压喷头，后端设有进水接头，壳体内部设有进水管，进水管两端分别连接高压喷头、进水接头，进水管上安装有进水阀；壳体和进水管之间的压缩空气腔体与高压喷头相连，壳体侧壁上设有进气支管，进气支管一端与压缩空气腔体连通，另一端连接压缩空气系统，进气支管上设有进气阀；壳体及进水管中部呈S形连续弧形弯曲状。

一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法，其包括以下步骤：

步骤1、采用红外扫描仪对下料斜坡处进行扫描，根据下料斜坡处表面温度分布及温度变化，判断结皮位置，并估算结皮厚度，由此确定是否需要清理工作；

步骤2、打开进水阀门，将水箱注满水，再关闭进水阀门，打开出水阀门，启动高压水泵，通过电动阀门调节高压水泵的流量及压力；红外扫描仪扫描的结果传输到控制箱内，控制箱输出信号至移动小车，使移动小车移动到入窑斜坡检修门处；

步骤3、清理作业开始前，操作人员需穿耐高温防护服，打开检修门，操作人员不可正面对准检修门，从侧面开门，打开门后迅速撤离；

步骤4、高压喷枪喷高压水对结皮处进行清理：打开进水阀，高压水泵将水箱中的水通过软管排入高压喷枪，经由高压喷头喷出高压水对结皮处进行清理；通过高温摄像头观看清理效果，清理结束，关闭下料斜坡检修门。

进一步地，上述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法中，进行步骤4的操作时，针对结皮比较厚，比较难清理的部位，高压喷枪喷水炮进行清理：打开进水阀，使连续弧形弯曲部进入有少量水，确保水量一定不能流出连续弧形弯曲部，然后关闭进水阀，打开进气支管上的进气阀，通入压缩空气，此时，少量水被高压空气吹入高温结皮处，形成巨大蒸汽，结皮被瞬间打掉。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

该水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统及方法，其根据红外扫描仪估算结皮厚度，自动调整电动阀门开度，以此调整高压喷枪的流量和压力，避免流量压力过大损伤耐火材料，过小达不到清理效果；移动小车既可以通过操作人员操作控制箱控制，也可以通过计算机程序控制；移动小车的供电方式实现恶劣环境下移动设备的能源供应，实现了系统能源的安全保障；移动小车采用精准里程定位，实时上传自身位置信息到控制箱；控制箱接入工业以太网环网，实现在中控室内对设备进行远程移动监视。

附图说明

图1是水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统的结构示意图；

图2是图1中的移动小车的结构示意图；

图3是图1中的高压喷枪的结构示意图；

图4是图1中的清理系统的现场布置的使用状态图；

图中：1－进水阀门；2－水箱；3－出水阀门；4－高压水泵；5－电动阀门；6－软管；7－高压喷枪；8－高温摄像头；9－移动小车；10－红外扫描仪；11－控制箱；12－预热器；13－分解炉；14－下料管；15－烟室；16－回转窑；17－下料斜坡；9.1－移动底座；9.2－固定支架；9.3－滑动杆；9.4－伸缩杆；9.5－旋转接头；7.1－进气支管；7.2－进气阀；7.3－进水接头；7.4－进水阀；7.5－连续弧形弯曲部；7.6－进水管；7.7－壳体；7.8－高压喷头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

如图1、2、3所示，该水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其包括水箱2、高压水泵4、高压喷枪7、高温摄像头8、移动小车9、红外扫描仪10和控制箱11，水箱进水口通过进水管道连接消防水系统，进水管道上设置有进水阀门1，水箱出水口通过出水管道连接高压水泵4，出水管道上设置有出水阀门3，高压水泵的出水管上设置有电动阀门5，出水管通过软管6连接高压喷枪7，软管能够方便移动小车的自由移动，高压喷枪安装在移动小车9上，高温摄像头8安装在移动小车9上，无线控制箱与电源、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪通过无线通信方式连接；所述移动小车9包括用于驱动移动小车行驶的移动底座9.1，移动底座底部设有滚轮，顶面设有固定支架9.2，固定支架上开设有滑槽，滑动杆9.3滑动滑动安装在滑槽中，滑动杆沿固定支架滑动，以调整前后距离，滑动杆顶端连接有伸缩杆9.4且二者之间呈钝角夹角，伸缩杆沿滑动杆上下滑动，以调整高度，伸缩杆顶端具有倾斜段，伸缩杆经由倾斜段通过旋转接头9.5与高压喷枪7连接，旋转接头能够沿空间位置360°旋转，以确定高压喷枪7方向，高压喷枪能够在旋转接头中前后移动。

上述的高压喷枪包括壳体7.7，壳体前端设有高压喷头7.8，后端设有进水接头7.3，壳体内部设有进水管7.6，进水管两端分别连接高压喷头、进水接头，进水管上安装有进水阀7.4；壳体和进水管之间的压缩空气腔体与高压喷头相连，壳体侧壁上设有进气支管7.1，进气支管一端与压缩空气腔体连通，另一端连接压缩空气系统，进气支管上设有进气阀7.2；壳体及进水管中部呈S形连续弧形弯曲状；壳体7.7安装在旋转接头9.5中。

下面结合图1～4详细描述本发明水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法。

本发明水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法，其包括以下步骤：

步骤1、采用红外扫描仪10对下料斜坡处进行扫描，根据下料斜坡处表面温度分布及温度变化，判断结皮位置，并估算结皮厚度，由此确定是否需要清理工作；

步骤2、打开进水阀门1，将水箱2注满水，再关闭进水阀门，打开出水阀门3，启动高压水泵4，通过电动阀门5调节高压水泵的流量及压力；红外扫描仪扫描的结果传输到控制箱11内，控制箱输出信号至移动小车9，使移动小车移动到入窑斜坡检修门处；

步骤3、清理作业开始前，操作人员需穿耐高温防护服，打开检修门，操作人员不可正面对准检修门，从侧面开门，打开门后迅速撤离；

步骤4、高压喷枪7喷高压水对结皮处进行清理：打开进水阀7.4，高压水泵4将水箱2中的水通过软管6排入高压喷枪7，经由高压喷头7.8喷出高压水对结皮处进行清理；

步骤5、针对结皮比较厚，比较难清理的部位，高压喷枪喷水炮进行清理：打开进水阀7.4，使连续弧形弯曲部7.5进入有少量水，确保水量一定不能流出连续弧形弯曲部，然后关闭进水阀，打开进气支管7.1上的进气阀7.2，通入压缩空气，此时，少量水被高压空气吹入高温结皮处，形成巨大蒸汽，结皮被瞬间打掉；通过高温摄像头观看清理效果，清理结束，关闭下料斜坡检修门。

本发明水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其控制和显示集中于一体，操控简单，保护完备，控制箱内的控制系统选用工控机，界面显示内容丰富、形象逼真，实时显示水箱水位，高压水泵流量、压力，移动小车速度、位置，高温摄像头的画面，红外扫描仪的扫描画面等信息。

本发明水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其移动小车与控制系统留有接口，出现故障时可以紧急停止设备的运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其特征是：其包括水箱、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪和控制箱，水箱进水口通过进水管道连接消防水系统，进水管道上设置有进水阀门，水箱出水口通过出水管道连接高压水泵，出水管道上设置有出水阀门，高压水泵的出水管上设置有电动阀门，出水管通过软管连接高压喷枪，高压喷枪安装在移动小车上，无线控制箱与电源、高压水泵、高压喷枪、高温摄像头、移动小车、红外扫描仪通过无线通信方式连接；所述移动小车包括移动底座，移动底座底部设有滚轮，顶面设有固定支架，固定支架滑动连接有滑动杆，滑动杆顶端连接有伸缩杆，伸缩杆顶端具有倾斜段，伸缩杆经由倾斜段通过旋转接头与高压喷枪连接。

2.根据权利要求1所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其特征是：其移动小车采用蓄电池和外接电源的供电方式。

3.根据权利要求1所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统，其特征是：其高压喷枪包括壳体，壳体前端设有高压喷头，后端设有进水接头，壳体内部设有进水管，进水管两端分别连接高压喷头、进水接头，进水管上安装有进水阀；壳体和进水管之间的压缩空气腔体与高压喷头相连，壳体侧壁上设有进气支管，进气支管一端与压缩空气腔体连通，另一端连接压缩空气系统，进气支管上设有进气阀；壳体及进水管中部呈S形连续弧形弯曲状。

4.一种利用权利要求1～3中任一权利要求所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理系统实施的清理方法，其特征是：其包括以下步骤：

步骤1、采用红外扫描仪对下料斜坡处进行扫描，根据下料斜坡处表面温度分布及温度变化，判断结皮位置，并估算结皮厚度，由此确定是否需要清理工作；

步骤2、打开进水阀门，将水箱注满水，再关闭进水阀门，打开出水阀门，启动高压水泵，通过电动阀门调节高压水泵的流量及压力；红外扫描仪扫描的结果传输到控制箱内，控制箱输出信号至移动小车，使移动小车移动到入窑斜坡检修门处；

步骤3、清理作业开始前，操作人员需穿耐高温防护服，打开检修门，操作人员不可正面对准检修门，从侧面开门，打开门后迅速撤离；

步骤4、高压喷枪喷高压水对结皮处进行清理：打开进水阀，高压水泵将水箱中的水通过软管排入高压喷枪，经由高压喷头喷出高压水对结皮处进行清理，通过高温摄像头观看清理效果，清理结束，关闭下料斜坡检修门。

5.根据权利要求4所述的水泥生产线窑尾烟室下料斜坡结皮的清理方法，其特征是：进行步骤4的操作时，针对结皮比较厚，比较难清理的部位，高压喷枪喷水炮进行清理：打开进水阀，使连续弧形弯曲部进入有少量水，确保水量一定不能流出连续弧形弯曲部，然后关闭进水阀，打开进气支管上的进气阀，通入压缩空气，此时，少量水被高压空气吹入高温结皮处，形成巨大蒸汽，结皮被瞬间打掉。