BR112012000103B1

BR112012000103B1 - Method and device for controlling a process of burning a mixing containing lime for live limes

Info

Publication number: BR112012000103B1
Application number: BR112012000103-5A
Authority: BR
Inventors: Ledung Lars; Dahlqvist Erik
Original assignee: Abb Ab
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2017-10-31
Also published as: EP2449329B1; CN102472582B; BR112012000103A2; EP2449329A1; CN102472582A; US8340825B2; US20120143377A1; WO2011000430A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA CONTROLAR UM PROCESSO DE QUEIMAR UMA MISTURA CONTENDO CAL PARA CAL VIVA".

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método e um dispositivo para controlar um processo para queimar uma mistura contendo cal e convertendo-a para cal viva em um forno de calcinação rotativo. O método é, por exemplo, particularmente útil em prensas de polpa de papel (fornos de cal) e na indústria de cimento.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] No processo para queima de pedras de cal (CaC03) na forma de uma mistura contendo cal, também conhecida como pasta de cal ou lama de cal, para cal viva, (CaO), também designada cal calcinada, o equipamento do processo inclui um forno rotativo modelado como um reator de tubo. A mistura contendo cal é introduzida em uma extremidade, também designada extremidade fria, do forno de calcinação, e combustível misturado com ar é introduzido na outra extremidade, também designada extremidade quente. A umidade da mistura contendo cal é evaporada quase totalmente durante o processo.

[003] O processo químico no forno de calcinação é descrito como: [004] Um problema conhecido dos fornos de calcinação rotativos usados para queimar uma mistura contendo cal é a formação de anéis no perímetro dentro do forno de calcinação. Anéis são formados quando substâncias inertes se fundem na cal e depois se colam na parede de dentro do perímetro do forno de calcinação.

[005] Anéis podem também ser formados de substâncias evaporadas, que condensam na parede interna mais perto da extremidade fria do forno de calcinação. Um alto conteúdo de álcali da mistura contendo cal é uma razão para esta formação e pode também aumentar o risco de sinterizar. O vapor condensa a certa temperatura (posição) e os anéis tendem a formar uma certa posição dentro do perímetro do forno de calcinação. Uma ou mais trincheiras podem ser formadas ao mesmo tempo, dependendo das substâncias presentes e suas concentrações. Atrás de tal anel, um "ροοΓ de cal é formado e um fluxo natural de cal ao longo do forno é evitado. Outro problema conhecido é que as bolas de lama são facilmente formadas atrás de tal anel, que torna a queima da cal desigual e o resultado disso é uma cal viva irregular, isto é, grandes variações na qualidade do produto e longe do uso ideal de energia. Tais anéis e bolas de lama também causam qualidade inferior da cal e podem também interromper a produção de cal. Nos dias de hoje, formações de anéis dentro do forno de calei nação são co mu mente removidos escorrendo para fora usando pistolas. Isto provoca uma interrupção indesejável na produção de cal viva. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] É um objetivo da presente invenção reduzir os inconvenientes da deposição de cal dentro do forno de calcinação.

[007] O método compreende coletar dados de medição da temperatura na parede em uma pluralidade de pontos de medição ao longo do eixo longitudinal da cavidade, predizendo a temperatura real do gradiente ao longo do eixo longitudinal da cavidade baseado, pelo menos, dos dados de medição da temperatura na parede e por meio de um modelo térmico descrevendo a temperatura ao longo da cavidade do forno de calcinação, determinando um gradiente da temperatura ao longo da cavidade com base no gradiente da temperatura predita, ao longo da cavidade e uma estratégia de controle predeterminada para controlar a temperatura no forno de tal maneira que a área de deposição da cal na parte de dentro das paredes dos forno é controlada e os inconvenientes da deposição da cal são reduzidos.

[008] A temperatura no forno de calcinação varia ao longo do comprimento do forno. A temperatura é mais alta naquela extremidade em que o queimador é posicionado (isto é, a extremidade quente) e a temperatura diminui em direção a extremidade em que a lama de cal é suprida (isto é, a extremidade fria). A formação de anel é devida à deposição de cal na parte de dentro da cavidade e ocorre em uma determinada temperatura. Desse modo, a posição das formações de anéis depende da temperatura no forno de calcinação. Se a temperatura é alta e o tempo de permanência é longo o suficiente, a cal depositada começará a sinterizar e formar compostos que são insolúvel na água. De acordo com a invenção, o gradiente da temperatura real, ao longo do eixo longitudinal da cavidade do forno de calcinação, é predita e um gradiente da temperatura desejada ao longo da cavidade é determinada baseada na temperatura predita, e uma estratégia de controle predeterminada. Por uma estratégia de controle se quer dizer uma estratégia para controle em que a deposição de cal acontece a cavidade, a fim de reduzir os inconvenientes que ocorrem devido à deposição de cal. É difícil reduzir ou prevenir a deposição de cal. Entretanto, é possível aliviar as consequências da deposição de cal controlando onde e como a deposição de cal tem lugar na cavidade. O controle de onde e como a deposição de cal tem lugar na cavidade é feito controlando a temperatura na cavidade. A estratégia de controle pode também incluir regras para a temperatura máxima na área de deposição no forno de calcinação a fim de prevenir a sinterização da cal depositada. Valores prescritos para suprimento de mistura contendo cal e combustão para obter o gradiente da temperatura desejada, são determinados com base no gradiente da temperatura desejada e na temperatura predita no forno de calcinação.

[009] Por área de deposição se quer dizer a área da parede da cavidade em que a deposição da cal pode ocorrer devido às condições de temperatura correntes no forno de calcinação.

[0010] Medir a temperatura dentro da cavidade é difícil. Entretanto, medir a temperatura na parede do forno de calcinação é mais fácil. De acordo com a invenção, a temperatura dentro da cavidade é predita com base em um modelo térmico. O modelo térmico é adaptado devido a condições de mudança no decorrer do tempo medindo a temperatura na parede de uma pluralidade de posições ao longo do forno de calcinação. Esta adaptação do modelo é importante para realizar pre-dições corretas da temperatura dentro da cavidade.

[0011] De acordo com uma modalidade da invenção, o método compreende coletar dados de mensuração do suprimento de mistura contendo cal para o forno de calcinação, coletando os dados de mensuração do combustível do dito queimador, predizendo a temperatura real de gradiente ao longo do eixo longitudinal da dita cavidade baseada no suprimento de mistura contendo cal e o suprimento de combustível, e determinando os valores prescritos para suprimento de cal contendo mistura e suprimento de combustível para obter o gradiente da temperatura desejada.

[0012] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, a estratégia de controle é manter a temperatura na área de deposição essencialmente em um nível constante a fim de concentrar a deposição de cal em uma área pequena. Se as condições de temperatura no forno de calcinação são muito estáveis, a deposição de cal será concentrada em uma área pequena dentro da cavidade. Consequentemente, a formação de anéis se tornará muito fina e vai se separar devido ao transporte da lama de cala pelo forno de calcinação e/ou devido ao seu próprio peso. Desse modo, interrupções indesejáveis na produção de cal viva devido a formação de anéis na cavidade são reduzidas ou mesmo evitadas.

[0013] De acordo com outra modalidade da invenção, a estratégia de controle controla a temperatura no forno de combustão de maneira que a temperatura na área de deposição é variada a fim de espalhar a deposição de cal por uma grande área. Por deliberadamente variar a temperatura na área de deposição, a formação da deposição de cal, dentro do forno de calcinação, se espalhará sobre uma área grande e, consequentemente, o fluxo natural da cal ao longo do forno não será significativamente afetado ou evitado. Dessa maneira, o risco da interrupção da produção é significativamente reduzido.

[0014] De acordo com outra modalidade da invenção, a estratégia de controle controla a temperatura no forno de calcinação de modo que a temperatura na área de deposição é mantida em um valor predeterminado. Desse modo, o risco da cal depositada sinterizar é reduzido, e o risco do fluxo natural da cal ao longo do forno ser significativamente afetado e prevenido é reduzido.

[0015] De acordo com outra modalidade da invenção, a estratégia de controle controla a velocidade rotacional do forno de calcinação rotativo a fim de controlar a temperatura e, em consequência, controla a deposição de dentro do forno de calcinação.

[0016] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, o método compreende determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal durante a lavagem, e se o conteúdo de álcali está abaixo de um limite predeterminado, a lavagem é interrompida e a mistura contendo cal é suprida para o forno de calcinação. Se o conteúdo de álcali da mistura contendo cal é alto, o risco de formação de anéis como também de sinterização é aumentado. Além disso, se o conteúdo de álcali é muito baixo existe o risco de formação de poeira, uma vez que nada faz as partículas pequenas aderirem umas as outras. De acordo com esta modalidade da invenção, o conteúdo de álcali na mistura contendo cal suprido para o forno de calcinação é controlado controlando a interrupção da lavagem da mistura contendo cal. Desse modo, o conteúdo de álcali da mistura contendo cal é mantido sob controle e, em consequência, a formação de anéis, bolas e poeira pode ser reduzida.

[0017] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, o método compreende determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal durante a lavagem, e se o conteúdo de álcali está abaixo de um limite predeterminado da mistura contendo cal é suprido para o forno de calcinação sem interromper a lavagem.

[0018] De acordo com uma modalidade da invenção, o método compreende medir a condutividade elétrica do filtrado a partir da lavagem e, baseado na mesma, determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal. A condutividade do filtrado depende da condutividade elétrica na água; alta condutividade implica em alto conteúdo de álcali e vice versa. A condutividade do filtrado é rápida e fácil de medir, e de acordo com esse método para medir a condutividade elétrica do filtrado é rápida e fácil.

[0019] 0 dispositivo compreende uma pluralidade de sensores adaptados para medir a temperatura no forno de calcinação, os sensores sendo dispostos na parede do forno em uma pluralidade de posições ao longo do eixo longitudinal da cavidade, e uma unidade de controle configurada para: - coletar os dados de medição da temperatura na parede a partir dos sensores, - predizer o gradiente da temperatura atual ao longo do eixo longitudinal da cavidade com base, pelo menos, nos dados de medição da temperatura na parede, e por meio de um modelo térmico descrevendo a temperatura ao longo da cavidade do forno de calcinação, - determinar um gradiente da temperatura desejada ao longo da cavidade com base no gradiente da temperatura prevista ao longo da cavidade e uma estratégia de controle predeterminado para controlar a temperatura no forno de calcinação de tal maneira que a área de deposição da cal dentro das paredes do forno é controlada e os inconvenientes da deposição da cal são reduzidos.

[0020] De acordo com uma modalidade da invenção a unidade de controle é configurada para: - coletar dados de medição do suprimento de uma mistura contendo cal para o forno de calcinação, - coletar dados de medição do suprimento de combustível para o dito queimador, - predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal da dita cavidade com base no suprimento da mistura contendo cal e um suprimento de combustível, e - determinar os valores prescritos para suprimento de mistura contendo cal e suprimento de combustível para obter o gradiente da temperatura desejada.

[0021] De acordo com uma modalidade adicional da invenção, a mistura contendo cal é lavada em um filtro antes de ser suprida para o forno de calcinação, o dispositivo compreende um aparelho para medir a condutividade elétrica do filtrado da lavagem, e a unidade de controle é configurada para: - receber dados de medição da condutividade elétrica do filtrado do aparelho com base nos mesmos determinar o conteúdo de álcali da cal contendo mistura, - determinar quando o conteúdo de álcali está abaixo de um limite predeterminado, e - gerar um sinal para interromper a lavagem quando o conteúdo de álcali está abaixo do limite predeterminado.

BREVE DESCRICÃO DOS DESENHOS

[0022] Outras características e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes para uma pessoa versada na técnica a partir da descrição detalhada a seguir em conjunto com o desenho anexado em que: [0023] figura 1 mostra um dispositivo para controlar um processo para queimar uma mistura contendo cal (CaC03) e convertendo-o para cal calcinada (CaO) em um forno de calcinaçâo rotativo, de acordo com uma modalidade da invenção.

[0024] Figura . 2a mostra parte da cavidade e como a cal é depositada dentro do forno de calcinaçâo quando a área de deposição de cal é grande.

[0025] Figura 2b mostra parte da cavidade e como a cal é depositada dentro do forno de calcinaçâo quando a área da deposição de cal é pequena.

DESCRIÇÕES DETALHADAS

[0026] Figura 1 mostra um dispositivo 1 para controlar um processo para queimar uma mistura contendo cal (CaC03) e converter para cal calcinada (CaO) em um forno de calcinaçâo rotativo 2, de acordo com uma modalidade da invenção. O dispositivo 1 é disposto para ser usado em associação com prensas de polpa de papel (fornos de calci-nação de cal) ou na indústria de cimento.

[0027] O dispositivo 1 compreende um forno rotativo 2 tendo uma cavidade 3 ao longo da, compreendendo uma pluralidade de elementos de volume, circundado por uma parede 4. O forno de calcinaçâo 2 é u tubo de aço comprido alinhado com tijolos refratários (não mostrados) e o comprimento de um forno de calcinaçâo 2 é tipicamente 50-100 metros. O forno de calcinaçâo 2 tem uma extremidade quente 14 tipicamente disposta com um queimador 5 e 17 meios para descarregar a cal calcinada (CaO) da cavidade 3. A mistura contendo cal (CaC03), com mais ou menos água e impurezas ou adições incluindo sais de álcali e/ou sílica (Si03) é alimentada para dentro da cavidade 3 do forno de calcinaçâo 2 através de um meio de carregação 8 por meio de alimentação (não mostrados) como um transportador de rosca dispôs- to na extremidade fria 15 do corno de calcinação 2. Primeiro, a água é evaporada na fase de gás e depois disso os sólidos são aquecidos e o C02 é extraído. Mais tarde a temperatura aumenta e os sais de álcali são evaporados. O forno de calcinação 2 tem uma inclinação de alguns graus na direção da extremidade quente 14, e é letamente girado ao redor do eixo longitudinal 20 da cavidade 3. O queimador 5, disposto para aquecer a cavidade 3 do forno de calcinação 2 com gases de combustão, é tipicamente um gás ou queimador de óleo, mas também outros combustíveis como bio combustíveis podem ser usados. A mistura contendo cal encontra os gases combustíveis no seu caminho através da cavidade 3, e gases combustíveis e poeira são descarregados na extremidade fria 15 da cavidade 3 em que a poeira é separada dos gases combustíveis no filtro de partícula (não mostrado). Além disso, o dispositivo compreende uma pluralidade de sensores 6a-c disposta na parede 4 da cavidade 3, e adaptado para medir a temperatura no forno de calcinação 2 em uma pluralidade de posições diferentes ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3. O dispositivo 1 também compreende uma unidade de controle 7, como um computador ou um PLC, disposta para a temperatura no forno de calcinação 2 de acordo com um modelo térmico. A unidade de controle 7 compreende uma unidade de memória e uma CPU e está configurada para coletar os dados da temperatura na cavidade 3 do forno de calcinação 2 medidos pelos sensores 6a-c. A unidade de controle 7 é conectada aos sensores 6a-c dispostos na parede 4 da cavidade 3, a fim de coletar os dados de medição da temperatura, que é medida pelos sensores 6a-c, em uma pluralidade de pontos de medição, na parede 4, ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3. Adicionalmente, o controle 7 é conectado ao tubo de combustível 9 do queimador 5 a fim de regular o suprimento de combustível para o queimador 5.

[0028]0 gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3 é predita com base, pelo menos, nos dados de medição da temperatura na parede 4. A temperatura ao longo da cavidade 3 do forno de calcinação 2 é descrita por meio de um modelo térmico, e umo gradiente da temperatura desejada ao longo da cavidade 3 é determinada com base no gradiente da temperatura predita ao longo da cavidade 3. Uma estratégia de controle predeterminada controla a temperatura no forno de calcinação 2 de modo que a área de deposição 10 da cal na parte de dentro das paredes 4 do forno de calcinação 2 é controlada e, em consequência, os inconvenientes da deposição de cal 10 são reduzidos. A estratégia de controle predeterminada é baseada em experiências anteriores sobre como controlar a temperatura no forno de calcinação 2.

[0029] A lavagem da mistura contendo cal, que é opcional e nem sempre necessária, é realizada em um filtro 16 a partir do qual a mistura contendo cal 13 é transportada por meios de transporte (não mostrados) para dentro do forno de calcinação 2. No entanto, se a lavagem não for realizada nenhum filtro é usado antes do carregamento de mistura contendo cal para dentro do forno de calcinação 2. Durante a lavagem, o conteúdo de álcali de cal na mistura contendo cal 13 é controlado medindo a condutividade elétrica do filtrado 12 da lavagem, e em consequência o controle da lavagem é realizado. Desse modo, é possível determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal 13. Baixa eficiência de lavagem causa alto conteúdo de álcali na mistura contendo cal 13 que previne problemas de poeira mas causa problemas com formação de anéis no perímetro de dentro do forno de calcinação 2. Entretanto, se a lavagem é muito eficaz, o conteúdo de álcali da mistura contendo cal 13 será muito baixo e desse modo causa problemas com formação de poeira, uma vez que nada faz as partículas pequenas aderirem umas as outras. A lavagem da mistura contendo cal é usualmente realizada continuamente, mas pode também ser rea- lizada lote por lote. Um ou muitos sensores 19 são dispostos no filtro 16 para o propósito de medir a condutividade elétrica do filtrado 12 a partir da lavagem. Dados de medidas dos sensores 19 são processados em um aparelho 11 disposto com o propósito de determinar a condutividade elétrica do filtrado 12 a partir da lavagem. O aparelho 11 é conectado a unidade de controle 7. Depois de lavar, a mistura contendo cal é descarregada do filtro 16 e finalmente carregada dentro do forno de calcinação 2 através da extremidade fria 15.

[0030] Mantendo o conteúdo de álcali na mistura contendo cal em um nível correto, por exemplo, em torno de aproximadamente 100 ppm, a formação de poeira pode ser evitada, e também problemas com formação de anéis. Se o equilíbrio entre os problemas com poeira e formação de anéis é mantido acuradamente, a maior parte do Ca-C03 pode ser reduzida para CaO, sem sinterizar muito o material sendo formado.

As reações de lavagem são: a) Mistura contendo cal - isto é CaC03 + H20, e b) Filtrado - isto é, NaOH + H20 [0031] O conteúdo de álcali é ajustado e controlado medindo o álcali no filtrado 12, também conhecido como água de dejetor ou licor fraco. A concentração no filtrado 12 é proporcional ao conteúdo na fase sólida (CaC03). Para o caso com produção de cimento, o álcali é controlado adicionando adições específicas, ou usando uma mistura apropriada e bio combustíveis e outros combustíveis, contendo outros componentes de cinza.

[0032] Medindo o fluxo de massa (kg/s) da mistura contendo cal com adições como também a composição de cinza de combustível, a unidade de controle 7 pode usar o modelo de temperatura para predizer o equilíbrio de material e energia ao longo de partes diferentes do forno de calcinação 2 ao longo de seu comprimento. Isto dará a temperatura de sólidos, paredes como também componentes de gás, ao longo do forno de calcinação 2. Além disso, o tempo de permanência em uma temperatura específico pode ser determinado. A partir disso e da composição dos sólidos com relação, por exemplo, aos sais de ál-cali e sílica, alumina e outros metais, a quantidade de sinterização, CaC03 residual etc. podem ser determinados. O modelo de temperatura é controlado e adaptado devido às condições de mudança com tempo, medindo a temperatura em algumas posições ao longo do forno de calcinação de cal 2 através de sensores, como termopares, nas cerâmicas de isolamento, isto é, os tijolos refratários. Esta adaptação do modelo de temperatura é importante para obter predições corretas.

[0033] 0 modelo de temperatura é baseado nos dados de medição coletados da temperatura na parede 4 em uma pluralidade de pontos de medição ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3. Desse modo, é possível predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3 com base pelo menos nos dados de medição da temperatura na parede 4. Um modelo térmico descreve a temperatura ao longo da cavidade 3 do forno de calcinação 2 e, desse modo, um gradiente da temperatura desejada, ao longo da cavidade 3, pode ser determinada com base no gradiente da temperatura predita ao longo da cavidade 3, e uma estratégia de controle predeterminada controlando a temperatura no forno de calcinação 2. Por conseguinte, a área de deposição da cal dentro das paredes 4 do forno de calcinação 2 pode ser controlada e inconvenientes da deposição da cal são reduzidos.

[0034] 0 modelo de temperatura também depende em dados de medição coletados do suprimento da mistura contendo cal para o forno de calcinação 2, e o suprimento de combustível para o dito queimador 5. Desse modo, é possível predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal 20 da cavidade 3 com base no suprimento de uma mistura contendo cal e no suprimento de combustível, e também para determinar valores prescritos para suprimento da mistura contendo cal e suprimento de combustível para o queimador 5 a fim de obter o gradiente da temperatura desejada no forno de calcinação 2.

[0035] A temperatura é principalmente controlada variando a alimentação de combustível em relação à alimentação da mistura contendo cal. Além disso, uma vez que o combustível é misturado com o ar, a alimentação de ar é controlada. Entretanto, isto pode também ser combinado com a medição do conteúdo de umidade da mistura contendo cal e/ou variando a velocidade de rotação do forno de calcinação 2. Todos os pontos prescritos para essas ações são dados através do modelo de temperatura combinado com um número de controles de PI locais integrais proporcionais.

[0036] A figura 2a mostra quando a estratégia de controle predeterminada controla a temperatura no forno de calcinação 21 de modo que a temperatura na área de deposição 23, no forno de calcinação 21, é variada a fim de espalhar a deposição de cal 23 sobre uma grande área. Variando deliberadamente a temperatura na área de deposição 23, a formação da deposição da cal 23 dentro da cavidade 25 do forno de calcinação 21 será disseminada sobre uma grande área.

[0037] A figura 2b mostra quando a estratégia de controle predeterminada controla a temperatura no forno de calcinação 27 de tal modo que a temperatura na área de deposição 29 no forno de calcinação 27 é mantida essencialmente em um nível constante a fim de concentrar a deposição 29 da cal em uma área pequena. Se as condições de temperatura no forno de calcinação 27 são muito estáveis, a deposição 29 da cal será concentrada em uma área pequena dentro da cavidade 31.

As reações são: [0038] A taxa de reação depende da temperatura: d[CaC03]/dt = taxa_de reação * ([CaCO3]0 / [C02])* exp -(ΔΗ/RT) [0039] Quando o C02 aumenta, a taxa de reação diminui. Quando a temperatura aumenta, a taxa de reação aumenta. O tempo de permanência em um certo elemento de volume também aumentará a conversão.

[0040] Para o material de aquecer a energia o equilíbrio é: Q = F * Cp* (T gas - T sonde), em que Q=(kW) e F=(kg/s) [0041] A transferência de calor entre as paredes e os sólidos é dada por: Q = Área* Calor_transferência_taxa*( T SóNdos - T parede) [0042] Existe uma equação correspondendo a transferência de calor entre o gás e a parede.

[0043] O calor gerado pelas chamas é dado por: Q = F * HHV

[0044] HHV é o valor de aquecimento mais alto da mistura de combustível. Isto significa que se há diversos combustíveis, o HHV é adicionado para cada fração vezes a taxa de fluxo da massa.

[0045] É também possível conduzir outras medições, como medições acústicas para o grau de sinterização, conteúdo de poeira e gases de exaustão, torque/carga dos motores dispostos para girar o forno de calcinação 2 ou o conteúdo de umidade da cal. Uma estratégia de controle alternativa é implementar uma variação deliberada em conteúdo de sólidos secos e temperatura do forno de calcinação 2, por exemplo senoidal ou similar, a fim de obter uma temperatura variada em que a condensação de vapor de álcali ocorre. A mistura de combustíveis, por exemplo, conteúdo de enxofre, valor de aquecimento etc, podem também ser controlados e desse modo também o tempo de permanência dos gases de combustível. Para controle similar em fornos de calcinação de cimento, o fluxo de produtos químicos aditivos deverá ser controlado de perto.

[0046] A presente invenção não está limitada às modalidades descritas mas uma pessoa versada na técnica pode modificá-la em uma pluralidade de maneiras dentro do escopo da invenção.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para controlar um processo de queimar uma mistura contendo cal (CaC03) para cal viva (CaO) em um forno de calci-nação rotativo (2), o dito forno de calcinação (2) rotativo tendo uma cavidade (3) alongada circundada por uma parede (4) e um queimador (5) disposto para aquecer a cavidade (3), caracterizado pelo fato de que o método compreende, - coletar dados de medição da temperatura na parede (4) em uma pluralidade de pontos de medição ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3), - predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3) com base pelo menos nos ditos dados de medição da temperatura na parede (4), e por meio de um modelo térmico descrevendo a temperatura ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3) do forno de calcinação (2), - determinar um gradiente da temperatura desejada ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3) com base no gradiente da temperatura predito ao longo da cavidade (3) e uma predeterminada estratégia de controle controlando a temperatura no forno de calcinação (2).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende, - coletar dados de medição do suprimento de uma mistura contendo cal para o forno de calcinação (2), - coletar dados de medição do suprimento de combustível para o dito queimador (5), - predizer o gradiente de temperatura real ao longo do eixo longitudinal da dita cavidade (3) com base no suprimento de uma mistura contendo cal e no suprimento de combustível, e - determinar os valores prescritos para suprimento de uma mistura contendo cal e suprimento de combustível para obter o gradiente da temperatura desejado.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o método compreende, - determinar a velocidade de rotação do dito forno de calci-nação rotativo (2).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a estratégia de controle controla a temperatura no forno de calcinação (2) de modo que a temperatura na dita área de deposição é mantida essencialmente em um nível constante a fim de concentrar a deposição de cal (10) para uma área pequena.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a estratégia de controle controla a temperatura no forno de calcinação (2) de modo que a temperatura na dita área de deposição é variada a fim de disseminar a deposição de cal (10) sobre uma grande área.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a estratégia de controle controla a temperatura no forno de calcinação (2) de modo que a temperatura na dita área de deposição é mantida abaixo de um valor predeterminado.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo cal (13) é lavada em um filtro (16) antes de ser suprida para o forno de calcinação (2), e que o método compreende: - determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal (13) durante a lavagem, - se o conteúdo de álcali é abaixo de um limite predeterminado, interromper a lavagem e suprir a mistura contendo cal (13) para o forno de calcinação (2).

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura contendo cal (13) é lavada em um filtro (16) antes de ser suprida para o forno de calcinação (2), e que o método compreende: - determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal (13) durante a lavagem, - se o conteúdo de álcali é abaixo de um limite predeterminado, a mistura contendo cal (13) é suprida para o forno de calcinação (2) sem interromper a lavagem.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, em que o método compreende medir uma condutividade elétrica do filtrado (12) a partir da lavagem e com base na mesma determinar o conteúdo de álcali da mistura contendo cal (13).

10. Dispositivo para controlar um processo de queimar uma mistura contendo cal (CaC03) para cal viva (CaO) em um forno de calcinação rotativo (2), tendo uma cavidade alongada (3) circundada por uma parede (4) e um queimador (5) disposto para aquecer a cavidade (3) , caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende, - uma pluralidade de sensores (6a-c) adaptados para medir a temperatura no forno de calcinação (2), os sensores (6a-c) sendo dispostos na parede (4) do forno de calcinação (2) em uma pluralidade de posições ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3), e - uma unidade de controle (7) configurada para - coletar dados de medição da temperatura na parede (4) a partir dos ditos sensores (6a-c), - predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3) com base pelo menos nos ditos dados de medição da temperatura na parede (4), e por meio de um modelo térmico descrevendo a temperatura ao longo da cavidade (3) do forno de calcinação (2), - determinar um gradiente da temperatura desejado ao longo da cavidade (3) com base no gradiente da temperatura predito ao longo da cavidade (3) e uma estratégia de controle predeterminada para controlar a temperatura no forno de calcinação (2).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (7) é configurada para, - coletar dados de medição de suprimento da mistura contendo cal para o forno de calcinação (2), - coletar dados de medição de suprimento de combustível para o dito queimador (5), - predizer o gradiente da temperatura real ao longo do eixo longitudinal (20) da dita cavidade (3) com base no suprimento de uma mistura contendo cal e no suprimento de combustível, e- determinar valores prescritos para suprimento da mistura contendo cal e suprimento de combustível para obter o gradiente da temperatura desejado.