Способ регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи Советский патент 1980 года по МПК F27D19/00 

Изобретение относится к производству CTpOHTesTibHbix и других материалов во вращающихся печах, и может быть использовано, например, в цементной промыщленности. Известен способ управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающихся печах, например, для производства цементного клинкера, основанный на стабилизации положения горячих зон печи 1. Недостатком этого способа является нарушение нормального хода обжига сырьевой смеси при больщих внутренних возмущениях вызывающих смещение зоны спекания в направлении движения сырьевой смеси, в результате чего процесс спекания не успевает закончиться в пределах зоны горения. Наиболее близким к предлагаемому является способ регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи 2. В этом способе для стабилизации положения зоны спекания в двух точках зоны экзотермических реакции, расположенных на определенном расстоянии одна от другой по оси печи, измеряют температуру материала, определяют разность между ними и в зависимости от нее производят регулировку топлива и положение горелки таким образом, чтобы поддерживать требуемую разность измеренных температур. Однако прн возникновении больших возмущений (обрушение колец, волнообразное движение материала и т. п.), приводящих к смещению зоны экзотермических реакций по направлению движения сырьевой смеси, меняется положенне горелки навстречу движению сырьевой смеси и увеличивается расход топлива. Увеличение подачи топлива ограничено конструктивными параметрами горелки и технологическими допусками на форсирование режима, например, в связи с опасностью прожига футеровки. Поэтому при больщих возмущениях вследствие ограниченности управляющих воздействий и инерционности процессов в печи зачастую не удается стабилизировать положение зоны экзотермических реакций. Эта зона, а также зона спекания смещаются по направлению движения сырьевой смеси. Так как при таких возмущениях горелка оказывается перемещенной навстречу движению сырьевой смеси, то происходит сокращение длины зоны спекания. Это зачастую не обеспечивает выпуск нормального клинкера и приводит к выпуску брака. Другим недостатком является то, что отсутствует контроль качества готовой продукции и коррекция управляющих воздействий в зависимости от него. Эта приводит к длительному выпуску брака при больщих возмущениях, что также снижает эффективность регулирования процесса обжига. Цель изобретения - повыщение качества готового продукта и снижение удельного расхода топлива. Цель достигается тем, что в способе регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающем измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи, дополнительно измеряют средний размер кусков клинкера на выходе печи и задают минимально допустимый размер клинкера и максимально допустимый расход топлива, а перемещение горелки вдоль оси печи осуществляют в направлении движения материала при отрицательной величине отклонения среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера и максимально допустимом расходе топлива и осуществляют перемещение горелки в противоположном направлении при положительной величине отклонения среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера. Способ осуществляют следующим образом. Управляют расходом топлива в зависимости от контролируемых параметров, характеризующих процесс обжига, например, температур материала по длине печи. Горелка максимально вдвинута в печь. Измеряют расход топлива и средний размер кусков клинкера на выходе печи. Если в печи произощло больщое возмущение, например, обрущилось кольцо, то в печи, начиная с места обрущения, начинает двигаться волна материала. Цри этом температуры материала снижаются и для восстановления необходимо увеличивать расход топлива. Если возмущение велико, то хотя расход топлива достигнет максимально допустимого значения, восстановление температур мате эиала до величин, соответствующих нормальному режиму, не происходит. Это в свою очередь приводит к ухудшению качества обжига, что проявляется в уменьшении среднего размера кусков клинкера на выходе печи. Когда текущее значение среднего размера кусков станет меньше минимально допустимого среднего значения, происходит перемещение положения горелки в направлении движения сырьевой смеси пропорционально величине отклонения среднегго размера кусков клинкера на выходе печи от минимально допустимого. Таким образом, перемещение горелки в направлении движения сырьевой смеси происходит при максимальном значении расхода топлива и при снижении среднего размера кусков ниже минимально допустимого. При указанном перемещении горелки происходит увеличение времени пребывания материала в зоне спекания, что способствует завершению процесса клинкерообразования даже при повышенном количестве материала в печи за счет увеличения времени пребывания материала в горячих зонах печи. После указанных управляющих воздействий (изменение расхода топлива в положении форсунки) процесс клинкерообразования улучшается, что выражается в росте, например, температур материала по длине печи. При этом расход топлива уменьшается и одновременно улучшается процесс клинкерообразования, что проявляется в росте среднего размера кусков клинкера на выходе печи. Когда отклонение величины среднего размера кусков клинкера на выходе от минимально допустимой станет положительным, происходит перемещение горелки в направлении, противоположном направлению движения сырьевой смеси. Перемещение горелки происходит до тех пор, пока горелка не займет начальное, максимально вдвинутое в печь положение. Формула изобретения Способ регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение температур материала по длине печи и расхода теплива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества готового продукта и снижения удельного расхода топлива, дополнительно измеряют средний размер кусков клинкера на выходе печи и задают минимально допустимый размер клинкера и максимально допустимый расход топлива, а перемещение горелки вдоль оси печи осуществляют в направлении движения материала при отрицательной величине отклонения среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера и максимально допустимом, расходе топлива и осуществляют перемещение горелки в противоположном направлении при положительной величине отклонения среднего размера -кусков клинкера от минимально допустимого размера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 392317, кл. F27 D 19/00, 1970. 2.Патент США № 3657195, кл. 263-19, 1969 (прототип).