回转窑壁厚计算机辅助红外透视及相关技术研究

摘要

回转窑是冶金、建材行业熟料煅烧的关键工艺设备，它的运行状况直接关系到产品的产量、质量、燃料消耗及生产成本。而窑体表面温度场变化综合地、间接地反映了回转窑窑内的热工过程、窑衬及窑内物料的变化。通过对回转窑表面温度监测，实时获取窑皮(特别是烧成带)的厚度变化状况和耐火砖蚀损的情况，对于避免“红窑”事故发生、延长窑体耐火材料的使用寿命、减少停窑次数具有明显效果。因此，对回转窑筒体表面温度的监测意义重大。 本文结合山东铝业公司氧化铝厂“多回转窑表面温度与壁厚红外监测系统”，在综合研究国内外关于红外计算机辅助透视(IR-CAT)技术的基础上，就回转窑壁厚问题进行了较深入地研究。建立了符合现场实际的回转窑壁厚数学模型；结合现场采用红外测温仪测量所得的温度数据和回转窑的实际结构数据，确定出适合该模型的定常系数(包括导热系数、换热系数、傅立叶系数、接触热阻等)，并得出与回转窑工况的相近的接触热阻公式ln(R<,C>)=T<'0.5154>-36.7868；利用MATLAB软件仿真出回转窑壁厚，并将运算结果通过在VC++的编译环境下编译出MATLAB和DELPHI的接口函数传输到该监测系统中，实现了温度数据的转换和交换；运用科学计算可视化技术和Bresenham扫描转换算法对基本图形——圆和直线进行分析，从而实现了仿真后的壁厚数据可视化；在研究异步串行通信方式的基础上，设计了该系统上下位机功能和通信内容，并运用差错控制技术、多线程思想以及嵌入式汇编语言实现了温度数据和图形数据在上下位机之间的远程传输，提高了数据传输的速率和系统的可靠性、稳定性。 上述研究工作在“多回转窑表面温度与壁厚红外监测系统”中得到应用，使得现场工作人员更为直观地了解回转窑内部工况，并且大大提高了整个系统的运行效率。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章基于表面温度的回转窑壁厚数学模型的建立

第三章回转窑壁厚模型计算机仿真和实验比较

第四章回转窑壁厚的可视化及其通信技术开发

第五章全文总结

致谢

参考文献