Giám sát nhiệt độ lò quay xi măng – máy quét vỏ lò, camera nhiệt Land

Lò quay là thiết bị đắt và khó thay nhất của nhà máy xi măng. Bên trong, vùng nung đạt khoảng 1.450 °C, trong khi vỏ thép chỉ chịu được an toàn dưới khoảng 500 °C. Lớp gạch chịu lửa và lớp coating bám trên gạch là thứ ngăn hai mức nhiệt này. Khi gạch mòn hoặc coating bong, nhiệt truyền thẳng ra vỏ và tạo điểm nóng (hot spot). Phát hiện muộn có thể làm biến dạng vỏ lò, buộc dừng lò ngoài kế hoạch.

Bài này trình bày ba lớp giám sát nhiệt độ thường dùng cho lò quay: máy quét nhiệt vỏ lò, camera nhiệt quan sát vùng nung và hỏa kế đo điểm. Ví dụ thiết bị lấy theo dòng sản phẩm của hãng AMETEK Land (Anh), hãng mà Tăng Minh Phát (TMP) làm việc trực tiếp.

Ba vị trí cần giám sát nhiệt độ trên lò quay

Vị trí	Mục đích	Thiết bị
Vỏ lò	Phát hiện điểm nóng, theo dõi coating	Máy quét vỏ lò
Vùng nung	Quan sát ngọn lửa, nhiệt độ clinker	Camera nhiệt nội soi
Điểm cố định	Đo liên tục một vị trí	Hỏa kế hồng ngoại

Máy quét nhiệt vỏ lò (kiln shell scanner)

Máy quét dòng (line scanner) đặt cách lò vài chục mét, quét một đường hồng ngoại dọc chiều dài lò. Do lò quay liên tục, mỗi vòng quay cho một ảnh nhiệt đầy đủ của vỏ lò. Phần mềm ghép ảnh, hiển thị bản đồ nhiệt theo chiều dài và chu vi, cảnh báo khi một vùng vượt ngưỡng.

Phát hiện sớm điểm nóng do gạch chịu lửa mòn hoặc rơi gạch.
Theo dõi độ dày coating qua phân bố nhiệt vỏ: vỏ nguội lên bất thường thường do coating dày, vỏ nóng dần do coating mỏng.
Điều khiển quạt làm mát vỏ cục bộ theo vùng nhiệt.
Lưu lịch sử để lên kế hoạch thay gạch ở lần dừng lò tiếp theo.

Với lò xi măng, AMETEK Land khuyến nghị dòng máy quét độ phân giải cao LSP‑HD, dải đo cho ứng dụng này khoảng 100–⁠600 °C. Khi chọn máy quét, cần xét khoảng cách lắp đặt, chiều dài lò cần phủ và vật cản như trụ đỡ, con lăn.

Camera nhiệt quan sát vùng nung

Camera nhiệt dạng nội soi (borescope) lắp xuyên qua đầu lò hoặc nắp lò, có vỏ làm mát và khí thổi bảo vệ ống kính. Camera vừa cho hình ảnh trực tiếp của ngọn lửa và lớp clinker, vừa đo nhiệt độ theo từng điểm ảnh. Dòng NIR‑B‑640 của Land đo trong khoảng 600–⁠2.000 °C, phù hợp vùng nung.

Điều chỉnh hình dạng ngọn lửa và lượng nhiên liệu theo nhiệt độ clinker thực tế.
Phát hiện vòng clinker, tảng coating bong hoặc ngọn lửa chạm gạch.
Giảm phụ thuộc vào quan sát thủ công qua cửa thăm.

Hỏa kế đo điểm và hỏa kế cầm tay

Ở các vị trí chỉ cần một giá trị nhiệt độ, hỏa kế hồng ngoại cố định là lựa chọn gọn và bền. Trong nhà máy xi măng, hỏa kế thường gắn ở ống gió ba, đầu ra clinker, cyclone tháp trao đổi nhiệt. Land có dòng SPOT cố định nhỏ gọn và dòng System 4 cho phép thay đầu đo mà không phải hiệu chuẩn lại. Hỏa kế cầm tay Cyclops dùng để kiểm tra nhanh khi tuần tra hoặc đối chiếu với thiết bị cố định.

Cách chọn giữa hỏa kế, camera nhiệt và cặp nhiệt điện được so sánh chi tiết trong bài so sánh hỏa kế, camera nhiệt và cặp nhiệt điện. Nguyên lý đo hồng ngoại xem thêm ở hỏa kế hồng ngoại công nghiệp.

Lưu ý khi triển khai

Bụi và hơi nước: chọn bước sóng phù hợp, có khí thổi sạch ống kính và vỏ làm mát.
Hệ số phát xạ: vỏ thép có lớp oxit và bụi bám, cần hiệu chỉnh tại hiện trường.
Kết nối: đưa dữ liệu nhiệt về DCS và hệ thống lưu trữ để xem xu hướng, không chỉ hiển thị tại chỗ.
Bảo trì: lên lịch vệ sinh cửa sổ quan sát, kiểm tra nước làm mát và khí thổi.

Dữ liệu nhiệt độ vỏ lò và vùng nung có giá trị nhất khi đặt cạnh dữ liệu vận hành khác như tốc độ lò, lượng cấp liệu, nhiên liệu. Xem thêm các giải pháp cho ngành tại trang ngành xi măng và khai khoáng, và bài phát hiện CO trong máy nghiền than, silo than cho khu vực chuẩn bị nhiên liệu.

Thông tin dòng sản phẩm, tài liệu và liên hệ hãng: trang AMETEK Land Việt Nam trên website Tăng Minh Phát.

Liên hệ kỹ sư TMP: