RU2473031C2

RU2473031C2 - Method of detecting at least partially sealed partition wall for multichamber furnace

Info

Publication number: RU2473031C2
Application number: RU2010139874/02A
Authority: RU
Inventors: Андре ПИНОНСЕЛИ; Пьер МАЁ
Original assignee: Солиос Карбон
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2013-01-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: method of detecting at least partial sealing of hollow partition wall (6) of multichamber furnace (1) with rotating flame with chambers (2) involves the stages, at which there determined is variable R_x characterising the flue gas flow in hollow partition wall (6) of serial number x among partition walls (6) of chamber (2) of furnace (1); there determined is reliability interval of set of variables R at least of several partition walls (6) of serial number from 1 to n specified chamber (2), excluding R_x, based on average value m and typical deviation σ of the above variables R; there shall be checked at subsequent moments and preferably continuously, whether variable R_x is beyond the limits of the specified reliability interval or not; at that, only as per lower value, and in case of positive result there supplied is alarm signal indicating at least partial plugging of hollow partition wall (6) in line of partition walls (6), to which the above partition wall (6) of serial number x belongs, relative to other partition walls (6), and/or command is supplied at least for single change of control of furnace (1) operation.

EFFECT: improving the detection reliability of plugging of hollow partition wall.

15 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к многокамерным печам, называемым «печами с вращающимся пламенем», для обжига углеродистых блоков, в частности, анодов и катодов из углерода, предназначенных для электролизного производства алюминия, и, в частности, изобретение относится к способу обнаружения, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородок в многокамерной печи.The invention relates to multi-chamber furnaces, called “rotary flame furnaces”, for firing carbon blocks, in particular carbon anodes and cathodes, for the electrolysis of aluminum, and in particular, the invention relates to a method for detecting at least partial clogging partitions in a multi-chamber furnace.

Печи с вращающимся пламенем для обжига анодов описаны, в частности, в следующих документах: US 4859175, WO 91/19147, US 6339729, US 6436335 и СА 2550880, к которым можно обратиться для получения более подробной информации по этому вопросу. Вместе с тем, можно вкратце напомнить их конструкцию и принцип работы со ссылками на прилагаемые фиг.1, 2 и 3, где соответственно на фиг.1 представлен схематичный вид конструкции печи с вращающимся пламенем и с открытыми камерами, в данном случае с двумя зонами действия пламени, на фиг.2 - частичный вид в перспективе и в поперечном разрезе с вырезом внутренней конструкции такой печи и на фиг.3 - вид в продольном разрезе классической перегородки такой печи.Rotary flame furnaces for burning anodes are described, in particular, in the following documents: US 4859175, WO 91/19147, US 6339729, US 6436335 and CA 2550880, which can be consulted for more information on this subject. However, we can briefly recall their design and principle of operation with reference to the accompanying figures 1, 2 and 3, where, respectively, Fig. 1 shows a schematic view of the design of a furnace with a rotating flame and with open chambers, in this case with two zones of action flame, in Fig.2 is a partial perspective view and in cross section with a cutout of the internal structure of such a furnace and in Fig.3 is a longitudinal sectional view of a classical partition of such a furnace.

Показанная на фиг.1 обжиговая печь (FAC) 1 содержит два параллельных пролета или две параллельные шахты 1а и 1b, проходящие вдоль продольной оси XX по длине печи и каждая из которых содержит последовательный ряд поперечных камер 2 (перпендикулярных к оси XX), отделенных друг от друга поперечными стенами 3. По своей длине, то есть в поперечном направлении печи 1 каждая камера 2 образована чередованием расположенных рядом друг с другом ячеек 4, выполненных открытыми в своей верхней части для обеспечения загрузки предназначенных для обжига углеродистых блоков и выгрузки охлажденных обожженных блоков и в которые укладывают штабелем предназначенные для обжига углеродистые блоки 5, погруженные в углеродистую пыль, а также полыми нагревательными перегородками 6 с тонкими стенками, как правило, удерживаемыми на расстоянии друг от друга поперечными распорками 6а. Полые перегородки 6 камеры 2 находятся в продольном продолжении (параллельно большой оси XX печи 1) полых перегородок 6 других камер 2 одного пролета 1а и 1b, и эти полые перегородки 6 сообщаются друг с другом через окна 7 в верхней части своих поперечных стенок напротив продольных каналов, выполненных на этом уровне в поперечных стенах 3, при этом полые перегородки 6 образуют продольные линии перегородок, расположенные параллельно большой оси XX печи и предназначенные для циркуляции в них газообразных сред (окисляющий воздух, горючие газы и газообразные продукты горения и дымы), что позволяет обеспечивать предварительный нагрев и обжиг анодов 5 и их последующее охлаждение. Полые перегородки 6 дополнительно содержат переборки 8 для удлинения и более равномерного распределения пути отходящих газов и дымов, и в своей верхней части эти полые перегородки 6 оборудованы отверстиями 9, закрываемыми съемными крышками и выполненными в блоке 9а венца печи 1.The kiln (FAC) 1 shown in FIG. 1 contains two parallel spans or two parallel shafts 1a and 1b extending along the longitudinal axis XX along the length of the furnace and each of which contains a series of transverse chambers 2 (perpendicular to axis XX) separated by from each other by transverse walls 3. In their length, that is, in the transverse direction of the furnace 1, each chamber 2 is formed by alternating adjacent to each other cells 4, made open in its upper part to provide loading intended for firing carbon x blocks and unloading of cooled calcined blocks and into which carbon blocks 5, immersed in carbon dust, and hollow heating partitions 6 with thin walls, usually kept at a distance from each other by transverse struts 6a, are stacked in a stack. The hollow partitions 6 of the chamber 2 are in a longitudinal extension (parallel to the major axis XX of the furnace 1) of the hollow partitions 6 of the other chambers 2 of the same span 1a and 1b, and these hollow partitions 6 communicate with each other through windows 7 in the upper part of their transverse walls opposite the longitudinal channels made at this level in the transverse walls 3, while the hollow partitions 6 form the longitudinal lines of the partitions located parallel to the major axis XX of the furnace and designed to circulate gaseous media in them (oxidizing air, combustible gases and gas Different combustion products and fumes) that allows to provide preheating and calcining anodes 5 and subsequent cooling. The hollow partitions 6 additionally contain bulkheads 8 for lengthening and more even distribution of the path of the exhaust gases and fumes, and in their upper part these hollow partitions 6 are equipped with openings 9 closed by removable covers and made in the block 9a of the crown of the furnace 1.

Оба пролета 1а и 1b печи 1 сообщаются своими продольными концами через поворотные каналы 10, которые позволяют перемещать газообразные среды от конца каждой линии полых перегородок 6 одного пролета 1а или 1b в конец соответствующей линии полых перегородок 6 другого пролета 1b или 1а, образуя по существу прямоугольные замкнутые контуры линий полых перегородок 6.Both spans 1a and 1b of furnace 1 communicate with their longitudinal ends through rotary channels 10, which allow gaseous media to move from the end of each line of hollow partitions 6 of one span 1a or 1b to the end of the corresponding line of hollow partitions 6 of another span 1b or 1a, forming essentially rectangular closed contours of the lines of the hollow partitions 6.

Принцип работы печей с вращающимся пламенем, называемых также печами «с продвижением пламени», основан на перемещении фронта пламени от одной камеры 2 к смежной с ней другой камере во время цикла, при этом каждая камера 2 последовательно проходит через стадии предварительного нагрева, принудительного нагрева, полного пламени, затем охлаждения (естественного, затем принудительного).The principle of operation of rotary flame furnaces, also called “flame advance furnaces”, is based on the movement of the flame front from one chamber 2 to another chamber adjacent to it during a cycle, with each chamber 2 successively passing through the stages of preheating, forced heating, full flame, then cooling (natural, then forced).

Обжиг анодов 5 осуществляют одним или несколькими факелами пламени или группами факелов (на фиг.1 показаны две группы факелов в положении, в котором одна из них работает на тринадцать камер 2 пролета 1а, а другая - на тринадцать камер 2 пролета 1b), которые циклически перемещаются от камеры 2 к камере 2. Каждый факел пламени или группа факелов состоит из пяти последовательных зон от А до Е, как показано на фиг.1 для пламени пролета 1b, и от выхода ко входу в направлении потока газообразных сред в линиях полых перегородок 6 и в обратном направлении при цикличных перемещениях от камеры к камере:The burning of the anodes 5 is carried out by one or more flame torches or groups of torches (Fig. 1 shows two groups of torches in the position in which one of them works for thirteen chambers 2 of span 1a, and the other for thirteen chambers 2 of span 1b), which are cyclically move from chamber 2 to chamber 2. Each flame or group of flames consists of five consecutive zones from A to E, as shown in FIG. 1 for the flame span 1b, and from the outlet to the entrance in the direction of flow of gaseous media in the lines of the hollow partitions 6 and in the opposite direction when iklichnyh travels from chamber to chamber:

А) Зона предварительного нагрева, содержащая, если рассматривать пламя пролета 1а и с учетом направления вращения факелов, показанного стрелкой на уровне поворотного канала 10 на конце печи 1 вверху на фиг.1:A) The pre-heating zone, containing, if we consider the flame span 1A and taking into account the direction of rotation of the flames, shown by the arrow at the level of the rotary channel 10 at the end of the furnace 1 at the top in figure 1:

- рампу 11 всасывания, оборудованную, - для каждой полой перегородки 6 камеры 2, над которой проходит эта рампа всасывания, - системой измерения и регулирования расхода газообразных продуктов горения и дымов на каждую линию полых перегородок 6, причем в каждой всасывающей трубе 11а, жестко соединенной с рампой 11 всасывания и выходящей в эту рампу, с одной стороны, и заходящую в отверстие 9 соответственно одной из полых перегородок 6 этой камеры, эта система может содержать регулируемую шиберную заслонку, поворачиваемую приводом заслонки для регулирования расхода, а также расходомер 12 немного ближе к входу в соответствующей трубе 11а, а также температурным датчиком (термопарой) 13 измерения температуры дымов при всасывании, и рампу 15 предварительного нагрева, по существу параллельную рампе 11 всасывания над этой же камерой 2 и оборудованную температурными датчиками (термопарами) и датчиками давления;- a suction ramp 11, equipped, - for each hollow partition 6 of the chamber 2 over which this suction ramp passes, - a system for measuring and regulating the flow of gaseous combustion products and fumes to each line of the hollow partitions 6, and in each suction pipe 11a, rigidly connected with a suction ramp 11 and going into this ramp, on the one hand, and going into the hole 9, respectively, of one of the hollow partitions 6 of this chamber, this system may include an adjustable slide gate rotated by the shutter drive for regulating of the flow rate, as well as the flow meter 12 is slightly closer to the inlet to the corresponding pipe 11a, as well as a temperature sensor (thermocouple) 13 for measuring the temperature of the smoke during suction, and a pre-heating ramp 15, essentially parallel to the suction ramp 11 above the same chamber 2 and equipped with temperature sensors (thermocouples) and pressure sensors;

B) Зона нагрева, содержащая:B) A heating zone comprising:

- несколько идентичных рамп 16 нагрева, а именно две или предпочтительно три рампы, как показано на фиг.1; при этом каждая из них оборудована горелками и топливными форсунками (для жидкого или газообразного топлива) и температурными датчиками (термопарами), при этом каждая из рамп 16 расположена над одной из камер соответственно из числа смежных камер таким образом, чтобы форсунки каждой рампы 16 нагрева заходили в отверстия 9 полых перегородок 6 для впрыска в них топлива;- several identical heating ramps 16, namely two or preferably three ramps, as shown in FIG. each of them is equipped with burners and fuel nozzles (for liquid or gaseous fuel) and temperature sensors (thermocouples), with each of the ramps 16 is located above one of the chambers, respectively, from the number of adjacent chambers so that the nozzles of each heating ramp 16 in the holes 9 of the hollow partitions 6 for injection of fuel into them;

C) Зона обдува или естественного охлаждения, содержащая:C) A cooling or freezing zone comprising:

- так называемую рампу 17 «нулевой точки», расположенную над камерой 2 непосредственно на входе в нее под рампой 16 нагрева, находящейся ближе всего ко входу, и оборудованную датчиками давления для измерения давления в каждой из полых перегородок 6 этой камеры 2 с целью регулирования этого давления, что будет описано ниже, и- the so-called “zero point” ramp 17 located above the chamber 2 directly at the entrance to it under the heating ramp 16 closest to the inlet and equipped with pressure sensors for measuring pressure in each of the hollow partitions 6 of this chamber 2 in order to regulate this pressure, which will be described below, and

- рампу 18 обдува, оборудованную вентиляторами со встроенным двигателем, оснащенными устройством, обеспечивающим регулирование расхода атмосферного воздуха, нагнетаемого в каждую из полых перегородок 6 камеры 2, на входе камеры, находящейся под рампой 17 нулевой точки, чтобы регулировать расход воздушных потоков, нагнетаемых в эти полые перегородки 6, для получения необходимого давления (небольшое превышение давления или небольшое разрежение) на уровне рампы 17 нулевой точки;- a blowing ramp 18 equipped with fans with a built-in engine, equipped with a device for regulating the flow of atmospheric air pumped into each of the hollow partitions 6 of the chamber 2, at the inlet of the chamber located under the zero ramp 17, in order to regulate the flow rate of the air flows pumped into these hollow partitions 6, to obtain the necessary pressure (slight excess pressure or slight vacuum) at the level of the ramp 17 zero point;

D) Зона принудительного охлаждения, выполненная для трех камер 2 на входе рампы 18 обдува и в данном примере содержащая две параллельные рампы 19 охлаждения, каждая из которых оборудована вентиляторами со встроенным двигателем и трубами обдува, нагнетающими атмосферный воздух в полые перегородки 6 соответствующей камеры 2; иD) The forced cooling zone made for three chambers 2 at the inlet of the blowing ramp 18 and in this example contains two parallel cooling ramps 19, each of which is equipped with fans with a built-in motor and blowing pipes forcing atmospheric air into the hollow partitions 6 of the corresponding chamber 2; and

Е) Рабочая зона, расположенная на входе рамп 19 охлаждения и обеспечивающая загрузку анодов 5 в печь и их выгрузку из печи, а также обслуживание камер 2.E) The working area located at the inlet of the cooling ramp 19 and providing the loading of the anodes 5 into the furnace and their unloading from the furnace, as well as the maintenance of the chambers 2.

Таким образом, нагрев печи 1 обеспечивается рампами 16 нагрева, форсунки горелок которых заходят через отверстия 9 в полые перегородки 6 соответствующих камер 2. На входе рамп 16 нагрева (относительно направления продвижения пламени и направления циркуляции воздуха и газообразных продуктов горения и дымов в линиях полых перегородок 6) рампа 18 обдува и рампа или рампы 19 охлаждения содержат трубы для нагнетания воздуха-окислителя, подающегося вентиляторами со встроенным двигателем, причем эти трубы соединены через отверстия 9 с полыми перегородками 6 соответствующих камер 2. На выходе рамп 16 нагрева расположена всасывающая рампа 11 для удаления газообразных продуктов горения и дымов, обозначаемых вместе общим термином «дымовые газы», которые циркулируют в линиях полых перегородок 6.Thus, the heating of the furnace 1 is provided by heating ramps 16, the burner nozzles of which enter through the openings 9 into the hollow partitions 6 of the respective chambers 2. At the entrance of the heating ramp 16 (relative to the direction of flame advancement and the direction of circulation of air and gaseous products of combustion and smoke in the lines of the hollow partitions 6) the blowing ramp 18 and the cooling ramp or ramp 19 contain pipes for pumping an oxidizing air supplied by fans with a built-in engine, and these pipes are connected through openings 9 with hollow fumes 6 dkami respective chambers 2. At the exit ramp 16 is heating the suction ramp 11 for removal of gaseous combustion products and fumes, denoted with the generic term "flue gas", which circulate in hollow partitions 6 lines.

Нагрев и обжиг анодов 5 одновременно обеспечивается управляемым горением топлива (газообразного или жидкого), впрыскиваемого рампами 16 нагрева и, по существу в равной степени, - горением летучих веществ (таких как полициклические ароматические углеводороды) пека, выделяемых анодами 5 в ячейках 4 камер 2, в зонах предварительного нагрева и нагрева, причем эти летучие вещества, в основном горючие, распространяющиеся в ячейках 4, могут проходить в две смежные полые перегородки 6 через каналы, выполненные в этих перегородках, и воспламеняться в этих двух перегородках благодаря присутствию остаточного окисляющего воздуха в среде дымовых газов в этих полых перегородках 6.The heating and burning of the anodes 5 is simultaneously ensured by the controlled combustion of fuel (gaseous or liquid) injected by the heating ramps 16 and, essentially equally, by the burning of volatile substances (such as polycyclic aromatic hydrocarbons) of the pitch emitted by the anodes 5 in cells 4 of the chambers 2, in preheating and heating zones, and these volatile substances, mainly combustible, propagating in cells 4, can pass into two adjacent hollow partitions 6 through channels made in these partitions and ignite in of two partitions by the presence of residual oxidizing air into the flue gases in the environment of these hollow partitions 6.

Таким образом, циркуляция воздуха и дымовых газов происходит вдоль линий полых перегородок 6, и разрежение, создаваемое на выходе зоны В нагрева рампой 11 всасывания на выходном конце зоны А предварительного нагрева, позволяет контролировать расход дымовых газов внутри полых перегородок 6, тогда как воздух, поступающий из зон охлаждения С и D при помощи рамп 19 охлаждения и особенно рампы 18 обдува, предварительно нагревается в полых перегородках 6, охлаждая аноды 5, обжигаемые в смежных ячейках 4, во время своего прохождения и служит окислителем при поступлении в зону В нагрева.Thus, the circulation of air and flue gases occurs along the lines of the hollow partitions 6, and the vacuum created at the outlet of the heating zone B by the suction ramp 11 at the output end of the preheating zone A allows controlling the flow of flue gases inside the hollow partitions 6, while the air entering from the cooling zones C and D by means of cooling ramps 19 and especially blowing ramps 18, it is preheated in the hollow partitions 6, cooling the anodes 5, fired in adjacent cells 4, during its passage and serves as an oxidizer m when entering the zone B of heating.

По мере обжига анодов 5 все рампы 11-19 и соответствующие устройства и приборы измерения и записи циклично (например, приблизительно каждые 24 часа) перемещаются от камеры к камере 2, при этом каждая камера 2 обеспечивает, таким образом, последовательно на входе зоны А предварительного нагрева функцию загрузки необожженных углеродистых блоков 5, затем в зоне А предварительного нагрева функцию естественного предварительного нагрева дымовыми газами топлива и парами пека, которые покидают ячейки 4, проникая в полые перегородки 6 с учетом разрежения в полых перегородках 6 камер в зоне А предварительного нагрева, затем в зоне В нагрева или обжига функцию нагрева блоков 5 примерно до 1100°С и, наконец, в зонах охлаждения С и D функцию охлаждения обожженных блоков 5 атмосферным воздухом и, соответственно, предварительного нагрева этого воздуха, являющегося окислителем для печи 1, при этом в направлении, противоположном направлению перемещения пламени и циркуляции дымовых газов, за зоной принудительного охлаждения D следует зона Е выгрузки охлажденных углеродистых блоков 5, затем, в случае необходимости, загрузки необожженных углеродистых блоков 5 в ячейки 4.As the anodes 5 are fired, all the ramps 11-19 and corresponding devices and measuring and recording devices cyclically (for example, approximately every 24 hours) move from camera to camera 2, with each camera 2 thus providing a preliminary heating function to load unfired carbon blocks 5, then in zone A preheating function of natural preheating with flue gas fuels and vapors of the pitch that leave the cell 4, penetrating into the hollow partitions 6 taking into account rarefied in the hollow partitions of 6 chambers in the preheating zone A, then in the heating or firing zone B, the function of heating the blocks 5 to about 1100 ° C and, finally, in the cooling zones C and D, the cooling function of the calcined blocks 5 with atmospheric air and, accordingly, preliminary heating this air, which is an oxidizing agent for furnace 1, while in the direction opposite to the direction of movement of the flame and circulation of flue gases, the forced cooling zone D is followed by the discharge zone E of the cooled carbon blocks 5, then, in the case of essay, loading unfired carbonaceous blocks 5 in the cell 4.

Способ регулирования FAC 1 в основном включает регулирование температуры и/или давления зон предварительного нагрева А, нагрева В и обдува или естественного охлаждения С печи 1, а также этапы контроля и регулирования горения путем коррекции впрыска топлива рампами 16 нагрева, а также необходимого количества воздуха, и даже непрерывную оптимизацию этих параметров, например, в зависимости от содержания СО или от непрозрачности дымовых газов, замеряемых в рампе 11 всасывания (см. фиг.2).The FAC 1 control method mainly involves regulating the temperature and / or pressure of the preheating zones A, heating B and blowing or free cooling C of the furnace 1, as well as the steps of controlling and regulating combustion by correcting the fuel injection with heating ramps 16, as well as the required amount of air, and even continuous optimization of these parameters, for example, depending on the CO content or on the opacity of the flue gases measured in the suction ramp 11 (see figure 2).

Для обеспечения управления и контроля FAC 1 система контроля и управления этой печи может содержать два уровня. Первый может затрагивать все рампы 11-19, оборудованные датчиками и приводами, управляемыми программируемыми автоматами, а также локальную сеть цеха для связи между автоматами и для обмена данными между первым уровнем и вторым, который содержит центральную систему вычислительных машин с их периферийными устройствами, обеспечивающую связь с первым уровнем, контроль за всеми зонами действия пламени, центральное регулирование FAC, считывание задаваемых команд, управление хронологией данных обжигов, управление событиями, а также запоминание и создание отчетов в конце обжига.To provide control and monitoring of FAC 1, the monitoring and control system of this furnace can contain two levels. The first can affect all ramps 11-19, equipped with sensors and drives controlled by programmable automata, as well as the local network of the workshop for communication between automata and for the exchange of data between the first and second levels, which contains a central system of computers with their peripherals, providing communication with the first level, control of all flame zones, central control of the FAC, reading of the given commands, management of the firing data history, event management, as well as memorization and reporting at the end of the firing.

Каждый факел пламени регулируется по линии полых перегородок 6 от рампы 18 обдува до рампы 11 всасывания, и для каждой линии полых перегородок 6 регулирование производит, например, регулятор типа ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальный).Each flame is regulated along the line of the hollow partitions 6 from the blowing ramp 18 to the suction ramp 11, and for each line of the hollow partitions 6 the regulation is performed, for example, by a PID controller (proportional-integral-differential).

Дымовые газы, извлекаемые из зоны действия пламени рампами 11 всасывания, поступают в дымоотводную трубу 20, например, цилиндрическую трубу, частично показанную на фиг.2, с дымоходом 21, который может иметь в проекции U-образную форму (на фиг.1 показан пунктирной линией) или может проходить вокруг всей печи и выход 22 которого направляет всасываемые и удаляемые газы в центр обработки дымов (CTF), который не показан на чертеже, поскольку не относится к изобретению.Flue gases extracted from the flame by suction ramps 11 enter a chimney 20, for example, a cylindrical pipe partially shown in FIG. 2, with a chimney 21, which may have a U-shape in projection (shown in dotted form in FIG. 1 line) or may extend around the entire furnace and the outlet 22 of which directs the suction and exhaust gases to a smoke treatment center (CTF), which is not shown in the drawing, since it is not related to the invention.

Объектом настоящего изобретения является способ обнаружения, по меньшей мере, частичного закупоривания полой перегородки, такой как перегородка 6. Закупоривание, по меньшей мере, одной перегородки 6 или появление препятствия прохождению дымов в одной или нескольких перегородках 6 линии перегородок в основном происходит в следующих ситуациях:An object of the present invention is a method for detecting at least partial clogging of a hollow partition, such as a partition 6. Clogging of at least one partition 6 or obstruction of smoke passage in one or more partitions 6 of the partition line mainly occurs in the following situations:

- проникновение из ячейки 4 в смежную перегородку 6 и осаждение в этой перегородке 6 углеродистой пыли, покрывающей аноды 5 в этой ячейке 4,- penetration from cell 4 into an adjacent partition 6 and the deposition in this partition 6 of carbon dust covering the anodes 5 in this cell 4,

- разрушение одной или нескольких распорок 6а в перегородке 6, обломки которых мешают потоку дымов, проходящих через эту перегородку 6,- the destruction of one or more spacers 6a in the partition 6, the debris of which interferes with the flow of fumes passing through this partition 6,

- деформация и/или перекос стенки перегородки 6 под действием перепада температур или- deformation and / or skew of the wall of the partition 6 under the influence of a temperature difference or

- сочетание нескольких вышеуказанных ситуаций,- a combination of several of the above situations,

Риски, связанные с, по меньшей мере, частичным закупориванием перегородки 6, являются значительными, поскольку без его обнаружения система регулирования температуры продолжает впрыскивать топливо в перегородки 6 зоны В нагрева, даже если в результате закупоривания возникает нехватка окисляющего воздуха. Эта ситуация может привести к взрыву.The risks associated with at least partial clogging of the partition 6 are significant since without detecting it, the temperature control system continues to inject fuel into the partitions 6 of the heating zone B, even if a shortage of oxidizing air occurs as a result of clogging. This situation may cause an explosion.

Ситуация, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки 6 может также отрицательно сказаться на качестве обжига анодов 5 не только в ячейке 4, смежной с закупоренной перегородкой 6, но и в находящихся ближе ко входу и к выходу ячейках 4, включенных в процесс обработки пламенем, по причине плохой циркуляции дымов и, следовательно, плохого теплообмена между дымами и перегородкой или перегородками 6.The situation of at least partial clogging of the partition 6 can also adversely affect the firing quality of the anodes 5 not only in the cell 4 adjacent to the clogged partition 6, but also in the cells 4 that are closer to the entrance and exit, included in the flame treatment, due to poor circulation of fumes and, consequently, poor heat exchange between fumes and a partition or partitions 6.

Контроль расхода в перегородке 6 осуществляют либо путем измерения статического разрежения в нижней части отверстия 9 и/или в соответствующей всасывающей трубе 11а рампы 11 всасывания, либо путем измерения расхода, например, при помощи прибора, работающего на разности давлений, такого как трубка Вентури, трубка Пито, диафрагма, конус и т.д., установленного во всасывающей трубе 11а рампы 11 всасывания. Измерение статического разрежения характеризует расход в случае стабильного потока. В ситуации, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки 6 расход дымов стремится к снижению, в то время как статическое разрежение увеличивается, что приводит к изменению порядка корреляции этих двух переменных на обратный.The flow control in the partition 6 is carried out either by measuring the static vacuum in the lower part of the hole 9 and / or in the corresponding suction pipe 11a of the suction ramp 11, or by measuring the flow, for example, using a device operating on a pressure difference, such as a venturi, a tube Pitot, diaphragm, cone, etc., installed in the suction pipe 11a of the suction ramp 11. The measurement of static vacuum characterizes the flow rate in the case of a stable flow. In the situation of at least partial clogging of the partition 6, the consumption of fumes tends to decrease, while the static vacuum increases, which leads to a reverse order of correlation of these two variables.

Измерение расхода при помощи расходомера 12 в соответствующей всасывающей трубе 11а позволяет характеризовать количественно поток дымов, поступающий из каждой перегородки 6. В ситуации, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки 6, учитывая увеличение статического разрежения, происходит проникновение воздуха, в частности, из верхней части печи 1 и/или из первой секции на входе зоны действия пламени и/или из соответствующей всасывающей трубы 11а, которая частично компенсирует снижение расхода дымов, проходящих через перегородку 6, и создает, таким образом, разность между расходом дымов, разбавляемых проникающим воздухом, измеряемым во всасывающей трубе 11а, и расходом дымов, реально проходящих через перегородку 6. В некоторых случаях эта разность может быть значительной и маскировать большое снижение расхода в перегородке 6. Поэтому, как было установлено экспериментальным путем, только одного измерения расхода разбавленных дымов во всасывающей трубе 11 недостаточно, чтобы надежно обнаруживать ситуацию, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки 6.The flow measurement using a flow meter 12 in the corresponding suction pipe 11a allows to quantitatively characterize the smoke flow coming from each partition 6. In the situation of at least partial clogging of the partition 6, given the increase in static depression, air penetrates, in particular, from the upper part furnace 1 and / or from the first section at the entrance of the flame zone and / or from the corresponding suction pipe 11a, which partially compensates for the reduction in the consumption of fumes passing through the partition 6 , and thus creates a difference between the flow rate of fumes diluted by penetrating air measured in the suction pipe 11a and the flow rate of fumes actually passing through the partition 6. In some cases, this difference can be significant and mask a large decrease in flow in the partition 6. Therefore as it was established experimentally, only one measurement of the flow rate of diluted smoke in the suction pipe 11 is not enough to reliably detect the situation of at least partial clogging of the partition 6.

Основной задачей настоящего изобретение является устранение вышеупомянутых недостатков за счет разработки способа обнаружения, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки, который предпочтительно можно применять для системы анализа в режиме реального времени измерений, производимых в зоне А предварительного нагрева, и который позволяет с уверенностью идентифицировать ситуации закупоривания перегородок, не требуя при этом дополнительных измерительных приборов и инструментов, и который при этом не приводит к подаче ложных тревожных сигналов, которые могут помешать нормальной работе печи.The main objective of the present invention is to remedy the aforementioned disadvantages by developing a method for detecting at least partial clogging of a septum, which can preferably be used for a real-time analysis system of measurements made in preheating zone A, and which can reliably identify clogging situations. partitions, without requiring additional measuring instruments and tools, and which at the same time does not lead to false alarms that may interfere with the normal operation of the furnace.

Поставленная задача решена в способе обнаружения, по меньшей мере, частичного закупоривания полой перегородки многокамерной печи, называемой «печью с вращающимся пламенем», который, согласно изобретению, содержит, по меньшей мере, этапы, на которых:The problem is solved in a method for detecting at least partial clogging of a hollow partition of a multi-chamber furnace, called a “rotary flame furnace”, which, according to the invention, contains at least the stages in which:

- определяют переменную R_x, характеризующую расход дымов в полой перегородке порядкового номера х среди перегородок камеры печи,- determine the variable R _x characterizing the consumption of smoke in the hollow partition of serial number x among the partitions of the furnace chamber,

- определяют интервал надежности совокупности переменных R, по меньшей мере, нескольких из перегородок порядкового номера от 1 до n указанной камеры, за исключением R_x, на основании среднего значения m и типового отклонения σ указанных переменных R,- determine the reliability interval of the set of variables R, at least several of the partitions of the serial number from 1 to n of the specified camera, with the exception of R _x , based on the average value of m and the standard deviation σ of these variables R,

- в последовательные моменты и предпочтительно непрерывно проверяют, не находится ли переменная R_x за пределами указанного интервала надежности, причем исключительно по нижнему значению, и в случае утвердительного результата,- at consecutive moments and preferably continuously check whether the variable R _{x is} outside the specified reliability interval, and exclusively on the lower value, and in the case of an affirmative result,

- выдают тревожный сигнал, свидетельствующий, по меньшей мере, о частичном закупоривании полой перегородки в линии перегородок, к которой принадлежит указанная перегородка порядкового номера х относительно других перегородок, и/или подают команду, по меньшей мере, на одно изменение регулирования работы печи.- issue an alarm signal indicating at least partial clogging of the hollow partition in the line of partitions to which the specified partition of serial number x belongs relative to other partitions, and / or give a command for at least one change in the regulation of the furnace.

Согласно изобретению предпочтительно переменную R_x, характеризующую расход дымов для перегородки порядкового номера х камеры печи, определяют как комбинацию трех измерений, произведенных в зоне А предварительного нагрева печи, которыми являются расход Q_x, температура дымов Т_х и статическое разрежение Р_х для указанной перегородки порядкового номера х.According to the invention, it is preferable that the variable R _x characterizing the smoke flow for the partition of the furnace chamber serial number x is defined as a combination of three measurements taken in the furnace preheating zone A, which are the flow rate Q _x , the temperature of the smoke T _x and the static vacuum P _x for the partition serial number x.

В частности, согласно изобретению, переменную R_x предпочтительно определяют при помощи формулы:

, где α, β, χ являются весовыми коэффициентами измерений.In particular, according to the invention, the variable R _{x is} preferably determined using the formula:

, where α, β, χ are the weighting coefficients of the measurements.

На практике выбор весовых коэффициентов α, β и χ можно производить путем сравнения существенных отклонений закупоривания со шкалами измерения каждой из величин, соответственно расхода Q, температуры Т и статического разрежения Р.In practice, the selection of weight coefficients α, β, and χ can be made by comparing significant deviations of clogging with the measurement scales of each of the quantities, respectively, flow rate Q, temperature T, and static vacuum R.

Таким образом, на основании данных, полученных для нескольких печей, предпочтительно весовые коэффициенты α, β и χ можно выбрать в следующих интервалах: α от 0,3 до 0,5, β от 1 до 1,5 и χ от 0,3 до 0,5.Thus, based on the data obtained for several furnaces, preferably the weight coefficients α, β and χ can be selected in the following ranges: α from 0.3 to 0.5, β from 1 to 1.5, and χ from 0.3 to 0.5.

Чтобы характеризовать ситуацию, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки 6, способ в соответствии с настоящим изобретением содержит этап, на котором в качестве условия, по меньшей мере, частичного закупоривания перегородки порядкового номера х указанной камеры, определяют условие, при котором значение С_хявляется отрицательным, где С_х=R_x-[k×m(R₁…R_x-1, R_x+1…R_n)-p×σ(R₁…R_x-1,R_x+1…R_n)], где k является коэффициентом коррекции обнаружения, значение которого выбирают от 0,8 до 1, m является средним значением переменных R, за исключением R_x, n является общим числом перегородок камеры и р является числом типовых отклонений от среднего значения m, при этом р является натуральным целым числом, которое выбирают превышающим или равным 3 и предпочтительно меньшим или равным 6.In order to characterize the situation of at least partial clogging of the partition 6, the method in accordance with the present invention comprises the step of determining, as a condition for at least partially clogging the partition of the serial number x of said chamber, a condition under which the value of C _x is negative, where C _x = R _x - [k × m (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n ) -p × σ (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n )], where k is the detection correction coefficient, the value of which is selected from 0.8 to 1, m is the average value of the variables R, with the exception of R _x , n is the total number of chamber walls and p is the number of typical deviations from the average value of m, while p is a natural integer that is selected to be greater than or equal to 3 and preferably less than or equal to 6.

Таким образом, этим условием можно проверить, что переменная R_x перегородки порядкового номера х находится за пределами интервала надежности совокупности переменных R перегородок порядкового номера от 1 до n, за исключением R_x, причем исключительно по нижнему значению, что позволяет выявить ненормальную ситуацию в перегородке порядкового номера х по отношению к совокупности других перегородок.Thus, with this condition, it can be verified that the variable R _{x of the} partition of the serial number x is outside the reliability interval of the set of variables R of the partitions of the serial number from 1 to n, with the exception of R _x , and only by the lower value, which allows to detect an abnormal situation in the partition serial number x in relation to the totality of other partitions.

В случае обнаружения и альтернативно или в совокупности с подачей тревожного сигнала операторам печи система анализа данных, полученных в результате применения способа в соответствии с настоящим изобретением, может подать команды на изменения регулирования работы печи в зависимости от серьезности обнаруженного закупоривания, пока на перегородке или перегородках, в которых обнаружили закупоривание, будут производиться операции обслуживания.In the case of detection, and alternatively or in conjunction with an alarm to the furnace operators, the analysis system of the data obtained as a result of applying the method in accordance with the present invention may give instructions to change the regulation of the furnace depending on the severity of the obstruction detected, while on the partition or partitions, in which clogging is detected, maintenance operations will be performed.

Согласно изобретению такие изменения регулирования работы печи могут состоять в переводе, по меньшей мере, одной рампы нагрева в зоне В нагрева печи в режим ограничения или остановки впрыска топлива указанной рампой нагрева, и/или в переводе рампы всасывания в зоне А всасывания печи в режим максимального всасывания указанной рампой всасывания, и/или в переводе, по меньшей мере, одной рампы охлаждения в зоне D принудительного охлаждения печи и/или рампы обдува в зоне С естественного охлаждения печи в режим максимального обдува, по меньшей мере, одной из указанных рам охлаждения и обдува, и/или в любой другой мере или любом другом действии, по меньшей мере, на одной из указанных рамп печи с целью снижения риска взрыва, связанного с ситуацией закупоривания перегородки.According to the invention, such changes in the regulation of the furnace operation can consist in transferring at least one heating ramp in the furnace heating zone B to the fuel injection restriction or stopping mode by the indicated heating ramp, and / or in switching the suction ramp in the furnace suction zone A to the maximum the suction specified by the suction ramp, and / or in the transfer of at least one cooling ramp in the zone D forced cooling of the furnace and / or blowing ramp in the zone C of natural cooling of the furnace in the maximum airflow mode, at least m Here, one of the indicated cooling and blowing frames, and / or in any other way or any other action on at least one of the indicated furnace ramps in order to reduce the risk of explosion associated with the situation of clogging of the partition.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.Other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following description, presented by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings.

На фиг.1 схематично показана конструкция печи с вращающимся пламенем и с открытыми камерами, в данном случае с двумя зонами действия пламени, вид в плане;Figure 1 schematically shows the design of a furnace with a rotating flame and with open chambers, in this case with two zones of the flame, a plan view;

на фиг.2 показан частичный вид в перспективе и в поперечном разрезе с вырезом внутренней конструкции такой печи;figure 2 shows a partial perspective view and in cross section with a cutout of the internal structure of such a furnace;

на фиг.3 показана известная полая перегородка такой печи, при этом фиг.1-3 уже были описаны выше, вид в продольном разрезе;figure 3 shows the known hollow partition of such a furnace, while figure 1-3 have already been described above, a view in longitudinal section;

на фиг.4 и 5 изображены характеристические кривые, показывающие, - в зависимости от времени (в часах) в цикле обжига, - соответственно значение С_х и расход Q дымов для пяти из восьми полых перегородок одной камеры печи под рампой 11 всасывания в зоне А предварительного нагрева печи с порядковыми номерами 1, 3, 4, 5 и 8, для которых характеристические кривые обозначены С1, С3, С4, С5 и С8 на фиг.4 и Q1, Q3, Q4, Q5 и Q8 на фиг.5.4 and 5 are characteristic curves showing, depending on the time (in hours) in the firing cycle, respectively, the value of C _x and the flow rate Q of fumes for five of the eight hollow partitions of one furnace chamber under the suction ramp 11 in zone A pre-heating the furnace with serial numbers 1, 3, 4, 5 and 8, for which the characteristic curves are indicated by C1, C3, C4, C5 and C8 in figure 4 and Q1, Q3, Q4, Q5 and Q8 in figure 5.

Способ обнаружения в соответствии с настоящим изобретением применяют для печи, показанной на уже описанных выше фиг.1-3, при помощи системы анализа данных, основанной на статистической теории нормального распределения Гаусса. При таком распределении известно, что 99,73% совокупности находятся в интервале [m-3σ, m+3σ] и что 99,99% этой совокупности находятся в другом интервале [m-6σ, m+6σ], где m является средним значением, а σ является типовым отклонением.The detection method in accordance with the present invention is applied to the furnace shown in FIGS. 1-3, already described above, using a data analysis system based on the statistical theory of the normal Gaussian distribution. With this distribution, it is known that 99.73% of the population is in the interval [m-3σ, m + 3σ] and that 99.99% of this population is in the other interval [m-6σ, m + 6σ], where m is the average value , and σ is a standard deviation.

Хотя распределение рабочих данных на всех перегородках порядкового номера от 1 до n необязательно должно следовать закономерности Гаусса, экспериментальным путем было установлено, что применение этой статистической модели, которая более детально будет описана ниже, приводит к способу обнаружения закупоривания перегородки, который одновременно является эффективным и надежным. Так, за период скрытого наблюдения в течение 3 месяцев на опытном промышленном объекте способ позволил обнаружить все появившиеся ситуации полного или частичного закупоривания перегородки и при этом привел только к одному ложному сигналу.Although the distribution of operating data on all partitions of serial number from 1 to n does not have to follow the Gaussian pattern, it was experimentally found that the use of this statistical model, which will be described in more detail below, leads to a method for detecting clogging of the partition, which is both effective and reliable . So, for a period of covert surveillance for 3 months at a pilot industrial facility, the method made it possible to detect all situations of complete or partial clogging of the partition, and at the same time led to only one false signal.

Таким образом, основываясь на этом распределении Гаусса, согласно изобретению, способ обнаружения по меньшей мере, частичного закупоривания, по меньшей мере, одной перегородки 6 печи 1 с камерами 2, называемой печью «с вращающимся пламенем», содержит этап, на котором определяют интервал надежности переменной R_x, которую определяют как характеристику расхода дымов в перегородке 6 порядкового номера х среди перегородок порядкового номера от 1 до n одной камеры 2 печи 1, которая является камерой 2, находящейся под рампой 11 всасывания в зоне А предварительного нагрева, по меньшей мере, одной зоны действия пламени и предпочтительно каждой зоны действия пламени печи 1, для обеспечения идентификации ситуации закупоривания, по меньшей мере, одной перегородки 6, если переменная R_x, характеризующая расход дымов для этой перегородки 6 порядкового номера х, находится за пределами интервала надежности совокупности переменных R перегородок 6 порядкового номера от 1 до n, исключая R_x, причем этот интервал определяют на основании среднего значения m и типового отклонения σ указанных переменных.Thus, based on this Gaussian distribution according to the invention, the method for detecting at least partial clogging of at least one partition 6 of the furnace 1 with cameras 2, called the “rotary flame” furnace, comprises the step of determining the reliability interval variable R _x, which is defined as the fumes flow characteristic in the partition 6 ordinal number x among partitions ordinal numbers 1 to n one chamber 2 of the furnace 1, camera 2 which is located under the ramp 11 in the suction area a pre preliminarily heating at least one flame coverage and preferably each flame coverage of the furnace 1, to provide identification situation plugging at least one partition 6, if the variable R _x, which characterizes the fume flow for this partition 6 with sequence number x, is outside the reliability interval of the set of variables R of the partitions 6 of the serial number from 1 to n, excluding R _x , and this interval is determined based on the average value of m and the standard deviation σ of these variables.

Согласно изобретению характеристическая переменная R является комбинацией трех измерений, произведенных в зоне А предварительного нагрева, например, при помощи расходомера 12 и температурного датчика (термопары) 13, установленных в каждой из всасывающих труб 11а, соединяющих рампу 11 всасывания соответственно с одной из полых перегородок 6 этой камеры через отверстие 9, находящееся ближе всего к выходу в направлении циркуляции дымов для каждой из этих полых перегородок 6. Этими тремя измерениями являются расход Q и температура Т дымов, а также статическое разрежение Р в рассматриваемой перегородке 6.According to the invention, the characteristic variable R is a combination of three measurements made in the preheating zone A, for example, using a flow meter 12 and a temperature sensor (thermocouple) 13 installed in each of the suction pipes 11a connecting the suction ramp 11 to one of the hollow partitions 6 of this chamber through the hole 9, which is closest to the exit in the direction of smoke circulation for each of these hollow partitions 6. These three measurements are the flow rate Q and the temperature T of the fumes, and static depression P in the partition 6.

В случае закупоривания перегородки 6 камеры 2, сообщающейся с рампой 11 всасывания в одной зоне действия пламени, или закупоривания, по меньшей мере, одной из перегородок 6 линии перегородок, к которой принадлежит рассматриваемая перегородка 6 камеры 2, отмечают, что расход Q и температура Т дымов стремятся к снижению, тогда как статическое разрежение Р стремится к увеличению, что будет пояснено ниже.In the case of clogging of the partition 6 of the chamber 2, communicating with the suction ramp 11 in one zone of the flame, or clogging of at least one of the partitions 6 of the line of partitions to which the considered partition 6 of the chamber 2 belongs, note that the flow rate Q and temperature T fumes tend to decrease, while the static vacuum P tends to increase, which will be explained below.

Поэтому, определив переменную R_x, характеризующую расход дымов для перегородки 6 порядкового номера х, при помощи следующей формулы:Therefore, having determined the variable R _x characterizing the consumption of fumes for the partition 6 of serial number x, using the following formula:

,

где α, β, χ являются весовыми коэффициентами измерений, устанавливают, что переменная R_x перегородки 6 порядкового номера х в ситуации закупоривания значительно уменьшилась по сравнению с переменными R, характеризующими расход дымов в других перегородках 6 этой же камеры 2. Согласно изобретению в качестве условия, характеризующего ненормальную ситуацию в перегородке 6 порядкового номера х указанной камеры, определяют условие, при котором значение С_х является отрицательным, причем эту переменную С_х определяют при помощи следующей формулы:where α, β, χ are the weighting coefficients of the measurements, it is established that the variable R _{x of the} partition 6 of the serial number x in the clogging situation has significantly decreased compared to the variables R characterizing the consumption of fumes in other partitions 6 of the same chamber 2. According to the invention, as a condition characterizing the abnormal situation in the partition 6 of the serial number x of the specified camera, determine the condition under which the value of C _x is negative, and this variable C _x is determined using the following formula :

C_x=R_x-[k×m(R₁…R_x-1,R_x+1…R_n)-p×σ(R₁…R_x-1, R_x+1…R_n)],C _x = R _x - [k × m (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n ) -p × σ (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n )],

где:Where:

- R_x является переменной, характеризующей расход дымов для перегородки 6 порядкового номера х камеры 2, соединенной с рампой 11 всасывания;- R _x is a variable characterizing the flow of fumes for the partition 6 of the serial number x of the chamber 2 connected to the suction ramp 11;

- k является коэффициентом коррекции теста обнаружения и может меняться от 0,8 до 1,- k is the correction coefficient of the detection test and can vary from 0.8 to 1,

- n является общим числом перегородок 6 камеры 2 печи 1,- n is the total number of partitions 6 of the chamber 2 of the furnace 1,

- m является средним значением характеристических переменных R, исключая R_x,- m is the average of the characteristic variables R, excluding R _x ,

- σ является типовым отклонением,- σ is a standard deviation,

- р является натуральным целым числом типовых отклонений от среднего значения m, и его выбирают превышающим или равным 3 и предпочтительно меньшим или равным 6.- p is a natural integer of typical deviations from the average value of m, and it is chosen to be greater than or equal to 3 and preferably less than or equal to 6.

Таким образом, этим условием можно проверить, что переменная R_x, характеризующая расход дымов для перегородки 6 порядкового номера х, находится за пределами интервала надежности совокупности переменных R перегородок порядкового номера от 1 до n этой камеры 2, за исключением R_x, причем исключительно по нижнему значению, что позволяет выявить ненормальную ситуацию в перегородке 6 порядкового номера х по сравнению с совокупностью других перегородок 6 этой же камеры 2 и что свидетельствует, по меньшей мере, о частичном закупоривании полой перегородки 6 линии перегородок, которая включает эту перегородку 6 порядкового номера х.Thus, this condition can verify that the variable R _x characterizing the consumption of smoke for partition 6 of serial number x is outside the reliability interval of the set of variables R of partition walls of serial number 1 to n of this chamber 2, with the exception of R _x the lower value, which allows you to identify an abnormal situation in the partition 6 of serial number x in comparison with the combination of other partitions 6 of the same chamber 2 and which indicates at least partial blockage of the hollow section 6 rodki line partitions, which includes the baffle 6 sequence number of x.

Выбор весовых коэффициентов α, β и χ измерений можно осуществлять эмпирическим путем, сравнивая существенные отклонения закупоривания перегородки 6 со шкалами измерений соответственно каждой из переменных Q, Т и Р.The selection of weighting coefficients of α, β, and χ measurements can be carried out empirically by comparing the significant deviations of clogging of the partition 6 with the measurement scales of each of the variables Q, T, and P.

Таким образом, на основании данных, получаемых из разных печей одного типа, определяют интервалы коэффициентов, в которых α меняется от 0,3 до 0,5, β меняется от 1 до 1,5 и χ меняется от 0,3 до 0,5.Thus, based on data obtained from different furnaces of the same type, coefficient intervals are determined in which α varies from 0.3 to 0.5, β varies from 1 to 1.5, and χ varies from 0.3 to 0.5 .

Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением можно осуществлять при помощи системы статистического анализа данных и, в частности, переменной R_x, преимуществом которой является возможность реализации этого анализа в ходе процесса, поэтому хронологическая запись данных не является необходимой.Thus, the method in accordance with the present invention can be carried out using a statistical data analysis system and, in particular, the variable R _x , the advantage of which is the possibility of implementing this analysis during the process, therefore, a chronological recording of data is not necessary.

За счет этого статистические вычисления для осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением являются доступными для системы контроля и управления печью 1 и, в частности, для входящей в ее состав системы автоматического контроля, установленной непосредственно на оборудовании печи 1 и не требующей наличия интерфейса с другим уровнем обработки данных или контроля, что обеспечивает исключительную надежность работы.Due to this, statistical calculations for implementing the method in accordance with the present invention are available for the control and management system of the furnace 1 and, in particular, for the automatic control system included in it, installed directly on the equipment of the furnace 1 and not requiring an interface with a different level data processing or control, which provides exceptional reliability.

Кроме того, поскольку анализ данных с применением способа в соответствии с настоящим изобретением производят путем сравнения переменных R_x между собой на данный момент, предложенный способ обнаружения является независимым от регулирования процесса обжига в печи 1 и от изменения переменных обжига в течение цикла обжига.In addition, since the data analysis using the method in accordance with the present invention is performed by comparing the variables R _{x with} each other at the moment, the proposed detection method is independent of the regulation of the firing process in the furnace 1 and of changing the firing variables during the firing cycle.

В случае обнаружения закупоривания перегородки 6 система контроля и управления печью 1 может подать тревожный сигнал, предпочтительно в виде тревожного сообщения для оповещения операторов печи. Однако, альтернативно или дополнительно, в зависимости от серьезности обнаруженного закупоривания, система контроля и управления может подать команду на изменения регулирования процесса обжига и, в целом, работы печи, пока на закупоренной перегородке или перегородках 6 будут производиться операции технического обслуживания.In the event of a clogging of the partition 6, the monitoring and control system of the furnace 1 may give an alarm, preferably in the form of an alarm message to alert the operators of the furnace. However, alternatively or additionally, depending on the severity of the clogging detected, the monitoring and control system may command changes in the regulation of the firing process and, in general, the operation of the furnace, while maintenance operations will be performed on the clogged partition or partitions 6.

Такие изменения могут относиться к переводу рамп 16 нагрева в зоне В нагрева в режим ограничения или остановки впрыска топлива этими рампами 16, и/или к переводу рампы 11 всасывания в зоне А предварительного нагрева в режим максимального извлечения (или всасывания) дымов этой рампой 11 всасывания, и/или к переводу рамп 19 охлаждения в зоне D принудительного охлаждения и/или рамп 18 обдува в зоне С естественного охлаждения печи в режим максимального обдува, по меньшей мере, одной из этих рамп 19 и 18, и/или к любой другой мере или любому другому действию на печи с целью снижения риска взрыва, связанного с ситуацией закупоривания перегородки 6.Such changes may relate to the transfer of the heating ramp 16 in the heating zone B to the mode of limiting or stopping fuel injection by these ramps 16, and / or to the transfer of the suction ramp 11 in the preheating zone A to the maximum extraction (or absorption) of fumes by this suction ramp 11 and / or to transfer cooling ramps 19 in the forced cooling zone D and / or blow ramps 18 in the free cooling zone C of the furnace to the maximum blow mode of at least one of these ramps 19 and 18, and / or to any other measure or any other action in the furnace in order to reduce the risk of explosion associated with the situation of clogging of the partition 6.

На фиг.4 и 5 соответственно показаны характеристические кривые переменной С_хи расхода дымов Q, выраженного в Н.м³ в час, в зависимости от времени, выраженного в часах, в течение цикла обжига продолжительностью примерно 27 часов для пяти полых перегородок 6 из восьми полых перегородок каждой камеры 2 печи 1. Этот частичный показ результатов только по пяти перегородкам из восьми на фиг.4 и 5 связан только с соображениями упрощения представленного примера, тогда как во время скрытых испытаний по обнаружению закупоривания перегородки порядкового номера 5 учитывались результаты по всем восьми перегородкам каждой камеры 2 печи 1.Figures 4 and 5 respectively show the characteristic curves of variable C _x and smoke flow Q, expressed in N.m ³ per hour, depending on the time, expressed in hours, during a firing cycle of approximately 27 hours for five hollow partitions 6 of eight hollow partitions of each chamber 2 of furnace 1. This partial display of the results for only five of the eight partitions in Figs. 4 and 5 is associated only with considerations of simplification of the presented example, whereas during hidden tests to detect blockage of the ordinal partition number 5, the results were taken into account for all eight partitions of each chamber 2 of furnace 1.

Из кривых расхода на фиг.5 видно, что расход Q5 в частично закупоренной перегородке по существу ниже расходов Q1, Q4 и Q8 в перегородках порядкового номера 1, 4 и 8, но не отличается в достаточной степени от расхода Q3 в перегородке порядкового номера 3, чтобы можно было ясно и уверенно идентифицировать ненормальную ситуацию закупоривания перегородки. С другой стороны, вычисление переменной С_х для перегородки порядкового номера 5 с применением способа в соответствии с настоящим изобретением дает кривую С5 на фиг.4, которая остается отрицательной в течение почти всего цикла обжига, тогда как значения С1, С3, С4 и С8, вычисленные с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением для четырех перегородок порядкового номера 1, 3, 4 и 8, являются явно положительными и достаточно сгруппированными друг с другом, что неоспоримо свидетельствует о ненормальной ситуации для перегородки порядкового номера 5.From the flow curves in FIG. 5, it can be seen that the flow rate Q5 in the partially blocked partition is substantially lower than the flow rates Q1, Q4 and Q8 in the partitions of serial number 1, 4 and 8, but does not differ sufficiently from the flow rate Q3 in the partition of serial number 3, so that it is possible to clearly and confidently identify the abnormal situation of clogging the septum. On the other hand, the calculation of the variable C _x for the partition of serial number 5 using the method in accordance with the present invention gives curve C5 in figure 4, which remains negative for almost the entire firing cycle, while the values C1, C3, C4 and C8, calculated using the method in accordance with the present invention for the four partitions of serial numbers 1, 3, 4 and 8, are clearly positive and sufficiently grouped with each other, which clearly indicates an abnormal situation for the partition of orders wow number 5.

Вычисления и обработка данных, необходимые для определения значений С_х, осуществляют программы, которые можно загрузить в некоторые из программируемых автоматов, связанные с датчиками температуры, расхода и давления, в частности, рампы 11 всасывания и управляющие соответствующими приводами, такими как шиберные заслонки регулирования расхода, как было указано выше.The calculations and data processing necessary to determine the C _x values carry out programs that can be downloaded to some of the programmable automata associated with temperature, flow and pressure sensors, in particular suction ramps 11 and controlling corresponding actuators, such as flow control gate valves as stated above.

Claims

1. A method for detecting at least partial clogging of a hollow partition (6) of a multi-chamber furnace (1) with a rotary flame with chambers (2), characterized in that it contains at least stages in which the variable R _x is determined, characterizing the flow of smoke in the hollow partition (6) of serial number x among the partitions (6) of the chamber (2) of the furnace (1), determine the confidence interval of the set of variables R, at least several of the partitions (6) of the serial number from 1 to n specified chamber (2), except for R _x, based media its value m and standard deviation and these variables R, successively, and preferably continuously checked whether the variable R _x is not outside said confidence interval, and only the lower value, and if affirmative give warning signal indicating, at least, about partial clogging of the hollow partition (6) in the line of partitions (6) to which the specified partition (6) of serial number x belongs, relative to other partitions (6), and / or give a command, m nshey least one change regulation of the furnace.

2. The method according to claim 1, characterized in that the variable R _x characterizing the consumption of fumes for the partition (6) of the serial number x of the furnace chamber is defined as a combination of three measurements made in the zone (A) of the furnace preheating (1), which are the flow rate Q _x , the temperature of the smoke T _x and the static vacuum P _x for the specified partition (6) of serial number x.

3. The method according to claim 2, characterized in that the variable R _x is determined using the formula:

where α, β, χ are measured weights.

4. The method according to claim 3, characterized in that the selection of weight coefficients α, β and χ is made by comparing significant deviations of clogging with the measurement scales of each of the quantities, respectively, flow rate Q, smoke temperature T and static vacuum R.

5. The method according to claim 4, characterized in that the weighting coefficients α, β and χ are selected in the following intervals: α from 0.3 to 0.5, β from 1 to 1.5 and χ from 0.3 to 0, 5.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that it comprises the step of determining, as a condition for at least partially clogging the partition (6) of the serial number x of said chamber (2), the condition under which the value C _x is negative, where C _x = R _x - [k · m (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n ) -p · σ (R ₁ ... R _x-1 , R _{x + 1} ... R _n )], where k is the detection correction coefficient, the value of which is selected from 0.8 to 1, m is the average value of the variables R with the exception of R _x , n is the total number of partitions (6) of the chamber (2), and p is number of typical off it is from the average value of m, while p is a natural integer that is chosen to be greater than or equal to 3 and preferably less than or equal to 6.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of serial number x of chamber 2, located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), at least one change in the regulation of the operation of the kiln (1) is transmitted by transferring at least one heating ramp (16) in the zone (B) heating to a mode of limiting or stopping fuel injection by said heating ramps (16).

8. The method according to claim 6, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of serial number x of camera 2, located in the zone ( A) pre-heating the furnace (1) under the suction ramp (11), at least one change in the regulation of the operation of the furnace (1) is given by transferring at least one heating ramp (16) in the heating zone (B) to the mode of limiting or stopping fuel injection by the indicated heating ramps (16).

9. The method according to any one of claims 1 to 5, 8, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is sent to put the suction ramp (11) into maximum suction mode by the indicated ramp (11).

10. The method according to claim 6, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is given to put the suction ramp (11) into maximum suction mode with the indicated ramp (11).

11. The method according to claim 7, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is given to put the suction ramp (11) into maximum suction mode with the indicated ramp (11).

12. The method according to any one of claims 1 to 5, 8, 10, 11, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6) including the partition serial number x of the chamber (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), they command to transfer at least one of the cooling ramps (19) in the forced cooling zone (D) and / or a ramp (18) of blowing in the zone (C) of natural cooling of the furnace (1) to the maximum blowing mode of at least one and cooling said ramp (19) and blower (18).

13. The method according to claim 6, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is sent to transfer at least one of the cooling ramps (19) in the forced cooling zone (D) and / or the cooling ramp (18) in the zone (C) natural cooling of the furnace (1) to the maximum blow mode of at least one of these ramps about cool the (19) and blower (18).

14. The method according to claim 7, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is sent to transfer at least one of the cooling ramps (19) in the forced cooling zone (D) and / or the cooling ramp (18) in the zone (C) natural cooling of the furnace (1) to the maximum blow mode of at least one of these ramps about cool the (19) and blower (18).

15. The method according to claim 9, characterized in that in case of detection of at least partial clogging of at least one partition (6) of the line of partitions (6), including the partition of the serial number x of the camera (2) located in the preheating zone (A) of the furnace (1) under the suction ramp (11), a command is sent to transfer at least one of the cooling ramps (19) in the forced cooling zone (D) and / or the cooling ramp (18) in the zone (C) natural cooling of the furnace (1) to the maximum blow mode of at least one of these ramps about cool the (19) and blower (18).