在水泥制造工艺的持续发展过程中,随着新的化学工艺和机械优化,测量技术现在占据了稳固的地位。不同的测量程序以可持续的方式改进散装材料的处理,无论是确定是否达到规定的水平,还是在线材料仍在流动;存在哪种水分含量或正在进行哪种体积的测试。

监测物料流量
为了监测物料流量,非接触式微波运动检测仪FlowJam 可用于所有散装物料; 材料的DK值在这方面不起作用。即使使用少量硅酸,FlowJam仍然可以检测物料流量。ENVEA-SWR 传感器使物料流量监测成为可能,从 10 cm/s 的流速开始。通过对多普勒效应的分析,独立于运动方向进行检测。金属管道、轴、自由落体部分或转移点中的材料运动通过输出继电器上的两种开关状态显示出来。可以在传送带、材料进料或体积计量系统上找到其他操作区域。
FlowJam Plus 提供对物料流动(流动/无流动)的快速检测,以及“堵塞检测”或“物料流动中断”的附加功能。在物料流中断的情况下,现在可以快速检测是否存在问题,因为下部螺杆不再移除任何物料或进料螺杆不再供应物料。
FlowJam系列的所有成员都可以配备可选的过程适配器,允许在高达 200°C 的温度和高达 20 bar 的压力下运行。同时,过程适配器使在 Ex-Zone 20/22 中使用FlowJam S 成为可能。使用陶瓷安装部件,可以与非常热的区域(例如旋风分离器)分离。
FlowJam 与其他材料流量监测方法相比的决定性优势在于,它对任何污染都绝对缺乏敏感性。FlowJam 可以毫不费力地检测结块材料,这通常发生在散装材料过程中。
通过非金属材料(如玻璃、PVC、陶瓷和类似材料)的材料流进行监测,扩大了可能性范围。

FlowJam – Material flow monitoring

(图: FlowJam – 物料流量监测)

原始过程中的填充水平?
最大值还是最小值?– 要获得这个简单问题的可靠答案,在现实中往往出乎意料地困难。事实证明,雷达的使用在这里也很有用。使用 ProGap。可以检测几乎所有种类的散装材料的水平。通过及时报警,可以避免因容器溢出而导致的骨料聚集或因空转导致质量波动的风险。作为标准,可以在直径最大为 18 米的所有容器中进行测量。甚至可以根据要求从ENVEA-SWR 获得能够在更远距离上显示电平的设计。
尤其是在绒毛剂量、碎石机或废料槽等原材料加工领域,与其他技术相比,ProGap 系统的优势非常明显。不包括通过材料造成的损坏,因为安装与墙壁齐平。发射器和接收器这两个结构相同的部件的安装通常使用 1½“ 螺纹连接器进行。但也可以使用任何其他类型的配件进行安装,以确保发射器和接收器彼此正确对齐。
就像使用 FlowJam 监测物料流量一样,ProGap 也可以配备过程适配器,适用于高达 200 °C 的温度、高达 20 bar 的压力和 20/22 的防爆区分离,以及法兰安装以实现高-温度区域。ProGap 可以检测所有非金属材料(例如 PVC、石英玻璃、有机玻璃和耐火粘土)。因此,监测过程可以与容器内部完全分离。

ProGap – Level detection

(图: ProGap – 液位检测)

在线监测散装物料体积
要进行散装物料体积的在线监测,仅使用皮带秤和冲击板已不再可行。以电子方式进行散装材料测量的应用数量不断增加。对用户的好处是显而易见的:系统改造简单;不需要额外的安装高度;输送流路无工艺流程限制;无需花费大量时间和精力即可在短期内进行测试测量;防爆区域和温度高达约400 °C 是没有障碍的。
结合获得专利的测量和分析,ENVEA的 SolidFlow 2.0 微波传感器可直接测量高达约20 t/h的质量流量。使用该系统,可在自由落体和气动管路中测量所有粉末、粉尘和颗粒状材料(达到先前指示的体积)。在水泥行业,SolidFlow 2.0已通过收集材料(如硫酸铁(II)和其他添加剂)以及测量炉内碳尘证明了自己的能力。

SolidFlow 2.0 – Mass flow measurement

(图: SolidFlow 2.0 – 质量流量测量)

SolidFlow 2.0 分析电子设备的菜单led操作使用户只需几步即可完成简单的调试。操作员指南可选择以3种语言(德语/英语/法语),可通过触摸屏或笔记本电脑执行。此外,评估电子设备配备有一个单位计数器;此外,4–20 mA输出和2个继电器输出也可用作输出信号。

今天,固体材料的剂量通常是按体积计算的。设置所需体积的唯一指示是机械输送元件的转速,通常为旋转给料机或螺旋输送机。然而,由于输送机的材料压缩性和填充水平显然并不总是恒定的,因此目标排放量和实际排放量之间往往存在很大的偏差。这会导致质量波动和不必要的材料浪费,从而增加成本。
利用雷达技术,由转速控制的剂量可以升级为规定剂量,而无需集成需要更多努力和费用的称重装置。
SolidFlow 2.0具有主动绳索补偿功能。基于最新的微处理器技术,测量信号在其频谱中被分解,从而使传感器能够补偿绳索的影响。

原料混合物、水泥、石膏、盐、砾石……——在大质量流量 (>20t/h) 中需要测量哪种材料并不重要。MaxxFlow HTC可以避免机械程序和创建更昂贵的安装高度。

MaxxFlow HTC用于需要在机械输送装置(如螺旋输送机、气动输送系统、旋转输送机或类似机械卸料元件)之后测量大量散装材料的区域。事实上,这里也没有任何类型的配件必须安装在输送流的路径上,这项技术的优势是显而易见的。吞吐量的上限不存在;可以测量任何材料体积–无论每小时性能如何(50、180、290 t/h或更高);传感器元件的安装高度达到300 mm,这就是为什么在现有系统中进行改装很容易的原因。这也是因为安装位置完全是任意的。MaxxFlow HTC具有极其耐磨的陶瓷内饰;该系统可在120°C的材料温度下使用。如果在新系统中使用,其小尺寸通常会导致安装高度降低,这之前必须为机械测量装置进行规划。在连续提取的情况下,即使通常不需要卸料段,也可以在输送机机构卸料后立即安装变送器。测量与流速无关,因为它与输送线中输送物料的流型无关。

在其他地方,MaxxFlow HTC用于几个水泥厂,其中水泥体积的测量用作硫酸铁添加的参考输入变量。在其他应用中,也在水泥区域,记录原始混合料体积。这使得有可能确保所需的混合比得到遵守,从而提供恒定质量的输出。

物料水分的测定
可在实验室通过样品提取和分析来测定材料水分。这需要花费大量时间和精力,直到可以根据获得的值调整生产过程。质量和工艺可靠性降低,导致成本和必要时间增加。微波还提供了在进行过程中在线记录材料水分的可能性。envea-SWR提供的微波水分测量基于开放式谐振器的原理。它在高频波范围内测量,用于记录表面和毛细管水分。将当前湿度值分配给阻尼,将微波耦合到待测物体中;阻尼的变化与含水量成正比。位于不锈钢法兰壳体中的探针测量窗通过非磨损陶瓷盘进行保护。也可以通过塑料进行测量,不会出现问题。

正确测量散装材料中残留水分的最重要先决条件是正确选择传感器的安装位置。对于散装材料滑道或传送带,必须注意将材料引导至探头上方的层厚尽可能均匀。事实证明,在螺旋输送机中安装M-Sens 2特别有利。作为输出,用户接收4–20 mA信号以及2个报警触点。传感器可安装在所有防爆区(气体和灰尘),温度最高可达120°C。

M-Sens – Online moisture measurement

(图: M-Sens – 在线水分测量)

粉尘监测
Dusty 是专门开发为了及时可靠地监测过滤器后的清洁侧是否有任何过滤器损坏。水泥的研磨、破碎或储存等工艺步骤会增加粉尘的产生。就是为什么这些过程都是颗粒物的典型应用。
Dusty是一款基于摩擦电原理的过滤器监控器。这意味着一旦有运动,带电的灰尘颗粒就会撞击传感器或飞过传感器,然后这些颗粒的电荷就会转移到传感器杆上。这些非常小的信号通过电子设备得到增强,从而变得可见。粉尘可用于金属通道中,在金属通道中可检测到流动气体中的粉尘颗粒。其工作范围从0.1 mg/m3的粉尘体积开始。在爆炸危险区为22区的系统中,可采用“Dusty DustEx 22”型。由于其速度和可靠性,Dusty也可作为“警用过滤器”的替代和/或扩展,以及差压测量的替代品。