Jan 2017 - Thermography

Contrôle thermique efficace pendant la phase de démarrage d'un four

La mise en route d'un four est une phase critique qui peut avoir des conséquences sérieuses sur la virole et les briques réfractaires si le processus n'est pas correctement maîtrisé. Une surveillance très performante est requise, en temps réel. En effet, pendant cette phase de démarrage de la combustion, il est bien connu que la virole chauffe plus vite que les bandages. Avant d'atteindre la stabilisation, ces forts gradients thermiques entraînent des stress mécaniques importants sur l'enveloppe du four, pouvant conduire à sa déformation, à l'accroissement de l'ovalisation du cylindre, avec des conséquences sur les réfractaires, comme l'écrasement ou l'abrasion. La mesure de température, en continu et en temps réel, sur toute la surface du four, sur les bandages et le système d'entraînement, est essentielle pour assurer que les différences de températures restent sous un seuil acceptable pendant la phase de chauffe.

Le scanner thermique KILNSCAN fournit la carte thermique complète du four, avec la résolution spatiale la plus fine et une haute sensibilité thermique, alors que le four est en rotation lente au démarrage. KILNSCAN détecte les points chauds au plus tôt, avec une résolution inférieure à la taille d'une brique réfractaire. La carte thermique globale de la virole est un indicateur de l'homogénéité du processus, alors que les points chauds indiquent les usures des réfractaires, fissurés par les chocs thermiques.

En complément à la surveillance thermique continue, il est également essentiel de contrôler l'écart de diamètres entre les bandages et la virole. Pour éviter toute déformation permanente, les bandages ne doivent pas limiter la dilatation de la virole. La fonction de surveillance du jeu de bandage contrôle en permanence cet écart. Des seuils d'alarmes peuvent être assignés à ce paramètre pour chaque bandage.

KILNSCAN offre également une fonction unique qui est définitivement un indicateur précieux des contraintes mécaniques et thermiques supportées par le four et les bandages, ainsi que des déséquilibres et fluctuations de charges au niveau des galets: le calcul du vilebrequin thermique. Cette fonction calcule la distorsion thermomécanique due aux non-uniformités et aux changements de température à l'intérieur du four. L'évolution de ce paramètre permet le suivi de la répartition thermique dans la virole depuis le démarrage de la combustion. Complétant la surveillance de la carte thermique et des jeux de bandages, ces données alertent des risques potentiels sur le processus et donnent aux équipes de maintenance une vision complète pour permettre la mise en place d'actions correctives, comme par exemple ralentir la combustion pour rétablir une meilleure distribution thermique.

Pour plus d'informations sur le vilebrequin thermique, consulter cet article paru dans le magazine ZKG International.

Thermal monitoring during kiln heating-up

Mesure de température de virole dans les zones d'ombre: pyromètres ponctuels ou plusieurs scanners?

Les zones d'ombre sont des sections du four où la mesure de température par un seul scanner thermique est impossible, en raison d'obstacles dans la ligne de visée du scanner. Pour plus de détails sur les zones d'ombre, consulter la Foire Aux Questions dédiée sur notre site web.

Pour contrôler la température sur toute la surface de la virole, sans zone aveugle, HGH peut proposer deux solutions, en fonction de la configuration:

  • Dans le cas de quelques obstructions de tailles réduites:

Dans ce cas, plusieurs capteurs thermiques ponctuels, appelés "shadow pyrometers", sont installés devant les zones d'ombre, proche de la virole. Ils sont connectés au KILNSCAN par une unité de réception, qui agit comme un concentrateur de données. Les mesures de températures de tous les capteurs sont fusionnées pour permettre un affichage complet de la carte thermique du four, sans discontinuité.

Jusqu'à 8 shadow pyrometers peuvent être connectés à l'unité de réception du KILNSCAN. Chaque pyromètre peut être aligné devant le four pour surveiller une section équivalente à la taille d'une brique réfractaire dans une zone masquée.

  • Dans le cas de multiples obstructions ou de zones masquées très larges
kiln masked with several posts and supports

Par exemple, la photo ci-dessus montre une configuration complexe typique, où de nombreux poteaux et piliers masquent la ligne de visée des scanners. Dans des cas comparables, la solution recommandée pour une surveillance thermique efficace est basée sur l'installation de 2 ou 3 têtes scanners. Dans le cas de l'usine en photo ci-dessus, 3 scanners KILNSCAN, chacun avec un angle de balayage de 140 °, ont été installés pour un contrôle thermique sans zone d'ombre. Dans ce type de configurations, ces scanners grand-angle sont alignés avec un recouvrement de leur champ de vue. L'image thermique résultante est reconstruite à partir des mesures des 2 ou 3 scanners, éliminant les zones d'ombre, pour une surveillance thermique parfaite.

Pour un autre exemple d'installation multi-scanners, télécharger l'étude de cas à l'usine Xingyang.