CN100450952C - 水泥生料磨自动化控制方法及控制装置 - Google Patents

水泥生料磨自动化控制方法及控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明是水泥生产过程中磨机自动化控制方法及装置，该方法是用一套程序控制器，控制料粉制备的多个环节，用一套磨音监测仪器，监测磨机运行期间磨音变化，用收尘器风机变频器控制转速，磨内有检测风压的仪器输出风压信号给程序控制器，有控制器控制风机变频，选粉机使用变频器控制选粉机转子转速，程序控制器根据输入数据来调节选粉机转子变频；在磨前增加一台热风炉，用来增加磨内温度，使物料水分在磨内蒸发，在磨前热风进口使用热电偶，监测进磨热风温度，使温度达到一个使磨内物料水份蒸发的温度；优点：结构简单，运行可靠、测检精度高。操作员在操作室及时准确监视磨机的运行，实现人工监控，减轻工人劳动强度、提高产量、降低电耗。

Description

水泥生料磨自动化控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及的是一种水泥生产过程中磨机自动化控制方法及控制装置。属于水泥建筑材料技术领域。
背景技术
水泥生产过程中磨机自动化控制方法是水泥生产工艺中的一大难点。目前用于磨机控制方法主要是人工控制，工人根据磨机磨音的不同，凭经验、感觉调节磨机的产量。
水泥企业的料粉制备主要流程是：各种原料经过研磨粉碎后，按一定比例的配比混合在一起，从磨机前端进料口进入磨机；(如果物料水分比较高，影响磨机产量，那必须在磨机前增加一个烘干磨或热风炉等其它烘干装置减少入磨物料水份)经过磨机内钢球、钢锻的研磨、挤压形成料粉，料粉从磨机尾部出料口出来后进入料粉选粉机，经过选粉机的分级选粉，粗的料粉重新返回磨头与物料继续进入磨机研磨；达到细度的料粉出选粉机出来后进入料粉库，完成水泥生产过程中料粉的制备。整个过程是连续不断的。
所以料粉的制备环节多，人工控制后，磨机一会饱磨(即磨内物料过多)，一会又空磨(即磨内物料过少)，严重影响磨机的产量；饱磨时为防止磨机吐磨(堵塞进磨口)，必须减少磨机的进料量；空磨时更使得磨内钢球相互碰撞，使钢球耐用度下降，造成严重的经济损失；甚至造成钢球破损，破损后的钢球碎片在磨机中被其它钢球研磨，成为钢球粒(磨机的产量更加降低)；细小的钢球粒进入选粉机后，对选粉机的内壁造成巨大的磨损，使选粉机使用寿命大大降低，严重的造成机械损毁和重大的经济损失。
发明内容
本发明的目的旨在解决上述存在的问题与缺陷，提出一种水泥生产过程中磨机自动化控制方法，对磨机实现自动化控制。
本发明的技术解决方案：使用一套程序控制器，控制料粉制备的多个环节，使其整合为一个磨机自动化闭环控制；
使用一套磨音监测仪器，监测磨机运行期间磨音变化，输出磨音变化信号给程序控制器，程序控制器根据磨音的变化控制磨机给料量的大小；根据磨机磨音变化自动控制磨机内物料的多少，能保持磨机负荷或磨内填充量值；
收尘器的风机使用变频器控制转速，磨内有检测风压的仪器；仪器输出风压信号给程序控制器，有控制器控制风机变频，从而控制风机转速达到所需要的风压；有磨内风压大小控制风机变频大小，磨机产量来决定磨内风压的大小；
选粉机使用变频器控制选粉机转子转速，每个小时有自动取样机取出磨料粉，再由化验室分析料粉细度，把分析出来的数据输入程序控制器，程序控制器根据输入数据来调节选粉机转子变频；
在磨前增加一台热风炉，用来增加磨内温度，使物料水分在磨内蒸发，随着收尘风一起抽离磨机，达到降低物料水分的目的；在磨前热风进口使用热电偶，监测进磨热风温度，使温度达到一个使磨内物料水份蒸发的温度；
传送温度信号给程序控制器，根据温度大小来控制热风炉喷煤机喷煤量的大小，使温度控制在设定的控制范围内。
本发明的优点：结构简单，运行可靠、测检精度高的水泥生产过程中自动化控制装置。操作员就可在操作室及时准确监视磨机的运行，实现人工监控，达到减轻工人劳动强度、提高产量、降低电耗的目的。
该控制装置还具有以下优点：
(1)保证生产过程稳定，可减少饱磨、空磨；
(2)降低电耗10％左右，台时产量提高15％左右；
(3)稳定配比，提高生料化学成分合格率；
(4)降低操作员劳动强度，保护工人身体健康；
(5)喂料量自动控制，自控系统投运率100％。
附图说明
附图1是生料制备工艺流程图
具体实施方式
对照附图1，其方法是使用一套程序控制器，控制生料制备的多个环节，使其整合为一个生料磨自动化闭环控制。
使用一套磨音监测仪器，监测磨机运行期间磨音变化，输出磨音变化信号给程序控制器，程序控制器根据磨音的变化控制磨机给料量的大小；根据磨机磨音变化自动控制磨机内物料的多少，能保持磨机负荷或磨内填充量为一定值或范围，可使磨机台时产量达到最高，单位电耗最低，节能效果最佳，使磨机长期稳定运行在最佳工况，防止空磨和饱磨。
收尘器的风机使用变频器控制转速，磨内有检测风压的仪器。仪器输出风压信号给程序控制器，有控制器控制风机变频，从而控制风机转速达到所需要的风压。有磨内风压大小控制风机变频大小，风压过大就减小风机频率；风压过小就加大风机频率。有磨机产量来决定磨内风压的大小。
选粉机使用变频器控制选粉机转子转速，每个小时有自动取样机取出磨料粉，再由化验室分析料粉细度，把分析出来的数据输入程序控制器，程序控制器根据输入数据来调节选粉机转子变频。所以有出磨料粉细度控制选粉机转子的变频，从而使控制选粉机转子转速达到料粉进库的细度控制的标准。
由于一般物料的含水量超过标准，所以在磨前需要增加一台热风炉，用来增加磨内温度，使物料水分在磨内蒸发，随着收尘风一起抽离磨机，达到降低物料水分的目的。在磨前热风进口使用热电偶，监测进磨热风温度，使温度达到一个使磨内物料水份蒸发的温度；传送温度信号给程序控制器，有控制器根据温度大小来控制热风炉喷煤机喷煤量的大小，使温度控制在一定的控制范围内。使喷煤机喷煤量自动化，省却人工加减煤的工作及岗位，使温度更加稳定、可靠，降低了工人劳动强度。
磨机自动化控制装置，其结构是热风炉的出风管接入磨机的入口；磨机的出料管接入选粉机的入口，选粉机的粗粉出料管、物料出料管接入磨机的进口，选粉机的细粉出料管与收尘器的细粉出料管接入料粉库的入口；磨机的热风出口接入收尘器的入口，收尘器的热风出口送入烟囱；磨音监测仪器的信号输出端与程序控制器的第一信号输入端对应相接；磨内检测风压仪的信号输出端与程序控制器的第二信号输入端对应相接；程序控制器的第一信号输出端与风机变频机的信号输入端对应相接；选粉机变频器的信号输出端与程序控制器的第三信号输入端对应相接；磨前热风进口热电偶的温度信号输出端与程序控制器的第四信号输入端对应相接。
程序控制器(现有技术)：如电脑、微机、单片机等等，可控制多个设备的运行及检测点的监视工作。
磨音控制仪：(型号：S型SLD-01、ASC-02)仪器能灵敏地检测和显示磨机运转时的声音变化情况，以此判断磨机运转是否正常，喂料是否合适，同时具有饱磨、即将饱磨、空磨、即将空磨的报警功能。它有磨音传感器、磨音信号转换器、磨音信号控制器三部分组成。
变频器：  (型号：佳灵JP6C-X)变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
选粉机：(型号：NHX700)选粉机是闭路粉磨系统的重要组成部分，主要功能是把粉末颗粒分级筛选。如组合式选粉机、旋风式选粉机、高效涡流选粉机、转子选粉机等等。
收尘器：(型号：KMP70-7布袋收尘器)一种收集粉尘的环保设备，如大布袋收尘器、静电收尘器等等，配合磨机使用时，可把磨内细粉吸入收尘器，防止磨机过粉磨，提高磨机产量；配合热风炉使用时，可使磨内水蒸气抽出，保持磨内高温，达到烘干物料的目的。
热风炉(现有技术)：一种在炉内使用煤燃烧，依靠高温热风，使物料水分蒸发的烘干设备。
温度检测仪：现有技术中的热电偶、红外线测温仪等等一些检测温度变化的仪器。

Claims (1)

1、水泥生料磨自动化控制方法，其特征是使用程序控制器，控制料粉制备的多个环节，使其整合为一个磨机自动化闭环控制；
使用一套磨音监测仪器，监测磨机运行期间磨音变化，输出磨音变化信号给程序控制器，程序控制器根据磨音的变化控制磨机给料量的大小；根据磨机磨音变化自动控制磨机内物料的多少，能保持磨机负荷或磨内填充量值；
收尘器的风机使用变频器控制转速，磨内有检测风压的仪器；仪器输出风压信号给程序控制器，有控制器控制风机变频，控制风机转速达到所需要的风压；磨内风压大小控制风机变频大小，磨机产量来决定磨内风压的大小；
选粉机用变频器控制选粉机转子转速，每个小时自动取样机取出磨生料粉，再由化验室分析生料细度，把分析出来的数据输入程序控制器，程序控制器根据输入数据来调节选粉机转子变频；
在磨前增加一台热风炉，用来增加磨内温度，使物料水分在磨内蒸发，随着收尘风一起抽离磨机；在磨前热风进口用热电偶，监测进磨热风温度，使温度达到一个使磨内物料水份蒸发的温度；
传送温度信号给程序控制器，根据温度大小来控制热风炉喷煤机喷煤量的大小，使温度控制在设定的控制范围内。
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