Способ управления процессом обжига ма-ТЕРиАлА BO ВРАщАющЕйСя пЕчи Советский патент 1981 года по МПК F27D19/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА МАТЕРИАЛА ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ 8 скорости приводит к меньшей эффективности теплообмене. Кроме того, сложность подготовки пробы, неизбежные при этом неточности контроля, большое запаздывание информации не позволяет оперативно управлять процессом. Указанные недостатки не позволяют гарантировать минимизацию затрат топлива и получение клинкера высокого качества. Цель изобретения - повышение точности управления процессом обжига. Достигается это тем, что в способе управления процессом обжига материала во вращающейся печи, включающем стабилизацию расхода смеси и стабилизацию температуры в декарбонизаторе и зоне спекания и корректировку заданных величин температур в декарбонизаторе и зоне спекания, дополнительно измеряют химический состав смеси на входе в печь и вычисляют величину коэффициента насыщения, корректируя эту величину с учетом модели прохождения материала по печи и осуществляют петрографический ана ЛИЗ клинкера на выходе из печи, причал корректиро ку заданной величины температуры в декарбонизаторе осуществляют прямо пропорционально величине коэффициента насьщения, а корректировку заданной величины температуры в зоне спе кания осуществляют прямо пропорциональ но величине коэффициента насыщения и по данным петрографического анализа клинкера на выходе из печи. В современных техйологических линия сухого способа производства цемента при готовление сырьевой смеси оптимального химического состава является наиболее ответственным этапом технологического процесса получения клинкера высокого качества. Критерием оценки качества приготовления сьфьевой смеси является стабильность ее состава, оцениваемая по величи не отклонений коэффициента насьпцения глиноземного и силикатного модулей от заданных значений. Для получения сьфьевой смеси заданного химического состава замол производят в силос, используя метод интегрального управления, заключакжхкйся в миним зации дисперсий коэффициента насьпцения и модулей для определенного количества сырьевой муки в силосе. На многих месторождениях наблюдаетс большая неоднородность . химического сос тава компонентов, что является источни 84 ком интенсивных по частоте и амплитуде возмущений при приготовлении сырьевой смеси/Поскольку объект управления обладает большими запаздыванием и инер- ционностью, определяемой запасом материала в трактах и мельницах, то даже при получении определенного количества сырьевой смеси с заданным химическим составом в силосе наблюдается слоистая структура объема смеси. Системы гомогенизации сьфьевой муки в силосе не обеспечивают получения однородного состава сьфьевой муки в силосе, не обеспечивают получения однородного состава сьфьевой смеси, т.е. слоистая структура сохраняется. Послойная подача в печь сырьевой смеси с коэффициентом насьпнения модуляции , отличающимися от заданных, приводит к нарушениям режима обжига. Компенсация этих возмущений по отклонениям режимных параметров не позволяет оперативно управлять режимом обжига из-за большой инерционности процессов в печи. Для решения этой задачи необходимо учитывать колебания химического состава сьфьевой смеси на входе в печь и осуществлять упреждающие воздействия на режим обжига по мере продвижения материала по печи. Современные методы Контроля позволяют измерять химический состав сьфьевой смеси с дискретностью, много меньшей по сравнению с инерционностью объекта, .т.е. с частотой сбора информации, необходимой для оперативного управления. Для устранения краткосрочных выбросов показания квантометра необходимо сглаживать на некотором интервале. Известно, что коэффициент насыщения является наиболее представительной характеристикой химического состава сьфьевой смеси и во многих случаях для принятия решений по ведению процесса обжига i. достаточно знать отклонение величины коэффициента насьоцения от заданной при колебаниях модулей в известнь|х границах. С повышением величины коэффициента насыщения сырье, становится более жестким и для его обжига требуется больший расход топлива и наоборот. По экспериментальным данным установлено, что при повышении величины коэффициента насыщения, т.е. более жестком сырье , для получения клинкера высокого качества обжиг сьфьевой смеси необходимо производить при более высоких тем пера тур ах, т.е. заданные величины температур по зонам должны меняться. Зависимость между величиной коэффициента насыщения и величинами температур по зонам ,с достаточной для управления точностью может быть принята линейной.

С изменением величины коэффициента насыщения изменение термообработки сырьевой смеси необходимо осуществлять уже на стадии декарбонизациив циклонных теплообменниках без нарушения режима обжига во вращающейся печи. Это- ю му требованию отвечают циклонные теплообменники с встроенными в них декарбонизаторами, в которых происходит независимое сжигание топлива.. Для материала, находящегося от зоны 15 .спекания до зоны декарбонизации, осуществляющий режим обжига оптимален, поэтому заданную величину температуры в, зоне спекания необходимо изменять только при подходе материала с изменяю щимися коэффициентами насыщения к зон спекания.. Время продвижения материала по печи зависит от многих технологических параметров, поэтому для фиксации момента подхода материала с изменившимся коэффициентом насьщения к зоне спекания, необходимо формировать модель продвижения материала попечи Соотношение между величиной коэффициента насьпцения и величиной толпературы в зоне спекания может меняться .в зависимости от изменения характеристик сырьевой смеси (гранулометрического состава, изменение содержания приме сей и т.п.). Величину соотноЬигения необходимо корректировать, контролируя качество клинкера на выходе из печи. При осуществлении автоматизации приготовления шлифов петрографические методы контроля позволяют опера-; тивно получать информацию о качестве клинкера. Таким образом, используя петрографический метод контроля, можно оперативно корректировать соотношение между величиной коэффициента насыщения и величиной температуры в зойе спекания, т.е. тепловой режим. На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего способ. Способ осуществляется следующим образом. Сырьевая смесь через течку I поступает в циклонный теплообменник 2 и далее в декарбонизатор 3. Датчиком 4 измеряют температуру отходящих газов из декарбонизатора, срав нивают с величиной сигнала от задатчика 5 и в зависимости от величины рассогласования регулятор 6 изменяет подачу топлива в декарбонизатор 3 через форсунку 7. С помощью пробоотборника 8 проба сьфьевой смеси непрерывно поступает в анализатор 9, который измеряет содержание окислов в пробе.

В вычислительном блоке ,10 рассчитывается величина коэффициента насышения, далее эта величина сглаживается фильтром II и поступает в блок задержки 12, который моделирует . транспортное запаздывание сьфьевой смеси от питателя до декарбонизатора. Сглаженная величина коэффициента насьпцения с учетом транспортного запаздывания поступает в качестве корректирующего сигнала в регулятор б, который стабилизирует новое значение T«v nepaTypbi в декарбонизаторе. Оптимально подготовленная на стадии декарбонизации смесь поступает- во вращающуюся печь 13, Температура в зоне ;спекания измеряется: датчиком 14, вейичина сигнала которого сравнивается с сигналом от задатчика 15. Величина рассогласования подается на регулятор 16, который стабилизирует темп атуру путем изменения расхода топлива через форсунку 17. Величина коэффициента насыщения с блока 9 поступает в вычислительный блок 18, моделирующий на основании показаний технологических параметров Х« ... Х, продвижение материала до зоны спекания и с учетом этого времени подается в качестве корректирующего сигнала на регулятор 16. Другим корректируклцим воздействием является сигнал с петрографического анализатора 19 клинкера на выходе из печи. Формула изобретения Способ управления процессом обжига материала во вращающейся печи, включающий стабилизацию расхода смеси и стабилизацию температуры в декарбонизаторе и зоне спекания и корректировку заданных величин, температур в декарбонизаторе и зоне спекания, отличаюшийс я тем, что, с целью повыщения точности управления, дополнительно измеряют химический состав смеси на входе в печь и вычисляют величину коэффициента насыщения, корректируя эту величину с учетом модели прохождения материала по печн, и осуществляю петрографический анализ клинкера на выходе из печи, причем корректировку заданной величины температуры в декарбонизаторе осуществляют прямо пропорционально величине коэффициента

насыщения, а корректировку заданной величины температуры в зоне спекания осуществляют прямо пропорционально величине коэффициента насьпцения и по данным петрографического анализа клинкера на выходе из печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.АвторскЬе свидетельство СССР f9 4О3939, кл. F27D 19/ОО, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 621810, кл. F27D 19/2О, 1978.