Способ автоматического управления процессом обжига цементного клинкера во вращающейся печи Советский патент 1980 года по МПК F27D19/00 

,

Изобретение относится к способам -автоматического управления процессом обжига, например, цементного клинкера во вращающейся печи, и может быть использовано Б промышленности строитель ных материалов.

Известен способ автоматического управления процессом обжига цементного клинрера во вращающейся печи, заключащийся в формировании управляющего сиг нала с воздействием на подачу топлива в печь по величине упругой деформации корпуса печи на участке, прилегающем к венцовой ш«зтерне со стороны зоны спекания Ш. .

Недостатком этого способа является то, что он опирается на интегральную оценку состояния зоны спекания по крутящему моменту на корпусе печи. Кроме того, измерить момент на корпусе печи труднъ в силу того, что диаметр печи велик (5м) и требуются датчики, работающие в условиях высоких температур (2ОО С). Погрешность в измерении крутяШего момента может вносить нестабильность футеровки печи из-за ее износа и наростов. Это, в конечном счете, ведёт к снижению качества клинкера и невозможности интенсифицировать процесс обжига.

Известен также способ автоматического управления процессом обжига цементного клинкера во вращающейся печи, включающий измерение количества обжигаемого материала методом проникающего излучения и изменение подачи топлива в печь И.

Способ не обеспечивает необходимого управления, так как количество требуемого тепла для обжига материалов определяется его количеством и степенью приближения к температуре плавления (сыпучестью). Таким образом, только одного количества материала (высота подъема материала) недостаточно для правильной оценки вводи мого тепла. Необходимо еще учитъшать положение материала (утоп откоса материала). Целью изобретения является повышение точности управления. Цель достигается тем, что в способе автоматического yrtpaBne iria процессом обжига цементного клинкера во вращающейся печи, включающем измерение количества обжигаемого материала методом проникающего излучения и изменение подачи топлива в печь, дополнительно определяют положение материа ла в зоне спекания методом проникающего излучения, а изменение подачи топ лива осуществляют в зависимости от ко личества, и положения материала в зоне спекания, печи. Сущность способа заключается в следующем. Известно, что процесс обжига клинкера протекает оптимально только при определенном соотношении жидкого расп лава (жидкой фазы) и твердого (твер дой фазы) в обжигаемом материале в зоне спекания. Температура начала плав

ения сырьевой смеси или, другими слоами, соотношение жидкое-твердое заисит от химического состава сырьевой меси. Поэтому даже в тех исключитель- ных случаях, когда удается решить задачу измерения и стабилизации температурь в зоне спекания, естественные колебания химсостава сырья вызовут колебания соотношения жидкое-твердое в обжигаемом материале, что сразу же отразится на качестве клинкера.

Таким образом, если учесть реальную обстановку на объекте и сущность физико-хим1гческих превращений, происходящих при обжиге, то можно прийти к выводу, что для оптимизации процесса управления .необходима информация о состоянии обжигаемого материала в зоне спекания, о степени приближения его к 1очке плавления. Такую информацию о состоянии материала можно получить на основании анализа характера распределения 1ййтериала в поперечном Сечении печи при ее вращении, а именно по углу откоса материала (по его положению) и по его количеству.

На чертеже изображен способ автоматического управления процессом обжига цементного клинкера во вращающейся печи.

Источник .1 и приемник 2 гамма-иэпучения образуют сканирующую систему измерения количества и положения маустройство 4 передает необходимую информацию блоку управления 5, последний через исполнительный механизм 6 увеличивает подачу топлива в печь 3. При увеличении угла.подъема материала относительно оптимального формируется управляющее воздействие на уменьшение подачи топлива.

Измерение количества и положения материала основано на поглощении гамма-излучения прос.вечиваемым материалом. Источник излучения, и приемник в данном случае представляют единую сканирующую систему, которая узким лучом непрерывно или шаг за шагом просвечивает все поперечное сечение печи, снизу доверху, периодически повторет эту процедуру.

Если результаты измерения представить графически в системе координат интенсивность поглощения -лучей положение приемника относительно корпуса печи (в поперечном сечении), то получится некоторая выпуклая кривая, содержащая информацию и о положении , материала в сечении печи и его количестве.

Мерой количества Штериеяе являет ся площадь под указанной кривой, ме-. рой положения, материала - положение вершины этой кривой относительно начала коордтшт. Обработка результатов измерений решается с использоватериала в поперечном сечении печи 3 в зоне спекания. Сигнал от приемника 2 поступает в вычислительное устройство 4, где подвергается соответствуюшей обработке для выделения полезной информации из результатов сканирования проникающим излучением поперечного сечения печи. Обработанный в вычислительном устройстве 4 сигнал поступает в блок управления 5, где преобразуется в управляющее воздействие, поступающее на исполнительный механизм 6, изменяющий раскод топлива в печь. За нулевой уровень сигнала датчика 2 принимается его значение в таком положении сканирзющего механизма (на чертеже условно не показан), когда между датчиком 2 и приемником 1 отсутствует обжигаемый материал, например, в положении, показанном пунктирными линиями на чертеже. Например, при уменьшении угла подъема материала во вращающейся печи от носительно оптимального (установленного экспериментально), вычислительное