CN107677119B - 一种回转窑自动加料系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种回转窑自动加料系统，属于冶金领域，窑筒、延伸至窑筒预热段端内部的进料管，料管上端连接的密封仓，密封仓上部设置的加料仓，密封仓入口和出口处分别设置的上位密封阀和下位密封阀，其特征在于：所述进料管内设置有低料位取样探针，加料仓内物料为导电物料，料位取样探针另一端一次连接有滑动变阻器，中间继电器，所述中间继电器接地连接，中间继电器常闭点接时间继电器，上位密封阀和下位密封阀上分别连接有电磁阀，利用这种加料系统能够保证料不会妨碍密封仓上设置的下位密封阀的正常关闭，能够保证窑筒内的气密性，能够对物料形成保护作用。

Description

一种回转窑自动加料系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种加料系统，特别涉及一种回转窑自动加料系统及其控制方法，属于冶金领域。

背景技术

回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），属于冶金、化工、建材类制造设备。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。按照供能效果不同又分为燃气回转窑，燃煤回转窑，混合燃料回转窑。回转窑内部的传热方式是根据物料的形式来决定的。

回转窑是一个有一定斜度的圆筒状物，斜度为3～3.5%，借助窑的转动态来促进料在回转窑（旋窑）内搅拌，使料互相混合、接触进行反应。传统的回转窑的燃料采用煤炭和燃气，喷煤或喷气后燃烧产生大量的热，热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖(窑皮)传导等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动态在窑内向前运动态。

原料颗粒在重力的作用下，沿料层滑落下来。由于回转窑（旋窑）有一定倾斜度，而原料颗粒滚动态时，沿着斜度的最大方向下降，因此向前移动态了一定的距离。

回转窑中，为了保护窑筒内物料，防止物料的变性，一般是在封闭的窑筒内向送入氮气等保护气体，形成环境气体，也成为气氛气体，气密性回转窑为隔绝空气，一般进料仓设有封闭阀门，无法直观观察到物料添加量。物料添加过多会导致阀门无法正常关闭，过少又会影响物料堆积量导致工况不稳定。适当的加料量是保证涉设备正常运行的关键所在，如何才能够保证加料的适量，是回转窑设计中的一大课题。

发明内容

针对回转窑加料过程中，物料添加多少直接影响着窑筒封闭阀门的开闭状态、从而导致窑筒的密闭性和气密性问题，本发明提供一种回转窑自动加料系统及其控制方法，其目的是通过利用检测系统控制加料量，防止加料过量难以关闭封闭阀门，导致窑筒内气体泄漏，难以保护物料情况的发生，保证回转窑的正常生产。

本发明的技术方案是：一种回转窑自动加料系统，包括窑筒、延伸至窑筒预热段端内部的进料管，料管上端连接的密封仓，密封仓上部设置的加料仓，所述密封仓入口和出口处分别设置的上位密封阀和下位密封阀，进料管内设置有低料位取样探针，加料仓内物料为导电物料，料位取样探针另一端依次连接有滑动变阻器，中间继电器，所述中间继电器接地连接，中间继电器常闭点接时间继电器，上位密封阀和下位密封阀上分别连接有电磁阀一和电磁阀二；

进一步，所述料位取样探针为导电体低料位取样探针，料位取样探针与物料接触为高电位；

进一步，所述回转窑自动加料系统中设置有控制系统，控制系统中包括正常运行指示灯和低料位指示灯。一种回转窑自动加料控制方法，控制方法通过上述的回转窑自动加料系统进行控制，自动加料控制方法的控制步骤为：

1) 当物料高于低料位时，料位取样探针接触高电位物料，与接地处形成电压，中间继电器常闭点断开，电磁阀不动作；

2) 物料低于低料位取样探针时，低料位取样探针脱离带电物料，与接地处没有电压，中间继电器常闭点导通，通过时间继电器、电磁阀，依次打开上位封闭阀和下位封闭阀，物料进入料管；

3) 加入物料后料位再次高于探针，中间继电器常闭点断开，电磁阀不动作，上、下封闭阀保持关闭。

本发明具有的积极效果是：通过在进料管内设置导电体低料位取样探针，导电探针另一端依次连接有取样电阻，中间继电器，然后接地，并在中间继电器的常闭点连接时间继电器，能够在物料高于低料位取样探针时，导电物料与导电体低料位取样探针接触，与接地处形成电压，中间继电器常闭点断开，电磁阀不动作；当物料低于低料位时，低料位取样探针脱离带点物料，与接地处没有电压，中间继电器常闭点导通，通过时间继电器、电磁阀，依次打开上位封闭阀和下位封闭阀，物料进入料管；当加入物料后料位再次高于低料位取样探针，中间继电器常闭点断开，密封阀保持关闭，实现对加料系统的控制，并能够实现自动控制，利用这种加料系统能够保证料位不会妨碍密封仓上设置的下位封闭阀的正常关闭，能够保证窑筒内的气密性，能够对物料形成保护作用。

附图说明

图1 本发明的结构示意图。

图2 本发明的控制电路图一。

图3 本发明的控制电路图二。

标号说明：10-加料仓、11-上位封闭阀、12-下位封闭阀、13-密封仓、14-低料位取样探针、15-物料接触加热元件、16-进料管、FU1-保险管一、FU2-保险管二、FU3-保险管三、FU4-保险管四、SB1-按钮一、SB2-按钮二、KA-中间继电器、KA1-中间继电器一、KA2-中间继电器二、KA3-中间继电器三、KA4-中间继电器四、KT1-时间继电器一、KT2-时间继电器二、R-取样电阻、KV1-电磁阀一、KV2-电磁阀二、HL1-运行指示灯、HL2-低料位指示灯、L、N-220伏电源、HV-高电位、LV-低电位。-

具体实施方式

以下参照附图就本发明的具体技术方案进行说明。

本发明的技术方案是一种回转窑自动加料系统，图1 是本发明的结构示意图。回转窑自动加料系统包括窑筒、延伸至窑筒预热段内部的进料管16，料管上端连接的密封仓13，密封仓13上部设置的加料仓10，密封仓13入口和出口处分别设置的上位封闭阀11和下位封闭阀12，所述进料管16内设置有低料位取样探针14，加料仓10内物料为导电物料，料位取样探针14另一端依次连接有取样电阻R，中间继电器KA，所述中间继电器KA接地连接，中间继电器KA常闭点接时间继电器，上位封闭阀11和下位封闭阀12上分别连接有电磁阀一KV1和电磁阀二KV2，15为窑筒内设置的物料接触加热元件。

所述低料位取样探针14为导电体，低料位取样探针与物料接触为高电位HV；

进一步，所述控制系统中包括运行指示灯和低料位指示灯。

一种回转窑自动加料控制方法，控制方法通过上述的回转窑自动加料系统进行控制，自动加料控制方法的控制步骤为：

1) 图2 是本发明的控制电路图一。料位取样探针14上连接有取样电阻R，取样电阻R上连接有中间继电器一KA1，高低电位上连接有保险管一FU1和保险管二FU2，当物料低于低料位时，低料位取样探针14脱离带电物料，与低电位没有电压，中间继电器一KA1常闭点导通，取样到加料信号；当物料高于低料位时，低料位取样探针14接触带电物料，与低电位间存在电压，中间继电器一KA1常闭点断开，无加料信号；

2）图3 是本发明的控制电路图二。这是在低料位状态下的加料电路控制图，低料位下，连接有保险管三FU3和保险管四FU4，加料时，上位封闭阀11的电磁阀一KV1得电，上位封闭阀11打开，加料仓10中的物料进入密封仓13。时间继电器一KT1延时后，上位封闭阀11上的电磁阀一KV1失电，上位封闭阀11关闭，下位封闭阀12的电磁阀二KV2得电，下位封闭阀12打开，密封仓内的物料向下通过进料管16，向窑筒中加料。时间继电器二KT2延时后，下位封闭阀12上的电磁阀二KV2失电，下位封闭阀12关闭，完成一次加料过程；

3）加料过程完成后，如果物料高于低料位，低料位取样探针14接触带电物料，与低电位间存在电压，中间继电器一KA1常闭点断开，无加料信号，封闭阀不动作；如果物料低于低料位时，低料位取样探针14脱离带电物料，与低电位没有电压，中间继电器一KA1常闭点导通，取样到加料信号，设备将重复加料时的动作。

在图2和图3中， FU1为保险管一、FU2为保险管二、FU3为保险管三、FU4为保险管四、SB1为按钮一、SB2为按钮二、KA1为中间继电器一、KA2为中间继电器二、KA3为中间继电器三、KA4为中间继电器四、KT1为时间继电器一、KT2为时间继电器二、R为取样电阻、KV1为电磁阀一、KV2为电磁阀二、HL1为运行指示灯、HL2为低料位指示灯、L、N为220伏电源、HV为高电位、LV为低电位。-

本发明具有的积极效果是：通过在进料管16内设置导电体低料位取样探针14，导电探针另一端依次连接有滑线变阻器R，中间继电器KA，时间继电器接地，并在中间继电器KA的常闭点连接时间继电器，能够在物料高于料位时，导电物料与导电体低料位取样探针14接触，与接地处形成电压，中间继电器KA常闭点断开，电磁阀不动作，当物料低于低料位时，料位取样探针14脱离带点物料，与接地处没有电压，中间继电器KA常闭点导通，通过时间继电器、电磁阀，依次打开上位密封阀11和下位密封阀12，物料进入料管；当加入物料后料位再次高于探针，中间继电器KA常闭点断开，密封阀关闭，实现对加料系统的控制，并能够实现自动控制，利用这种加料系统能够保证料位不会妨碍密封仓13上设置的下位密封阀12的正常关闭，能够保证窑筒内的气密性，能够对物料形成保护作用。

Claims (2)

1.一种回转窑自动加料系统，包括窑筒、延伸至窑筒预热段端内部的进料管、进料管上端连接的密封仓、密封仓上部设置的加料仓，其特征在于：

所述密封仓入口和出口处分别设置的上位封闭阀和下位封闭阀，进料管内设置有低料位取样探针，所述料位取样探针为导电体低料位取样探针，加料仓内物料为导电物料，进料管内的物料带电，所述探针与控制电路一相连，在控制电路一中，料位取样探针一端伸入到进料管内，当其与带电物料接触时为高电位，料位取样探针的另一端依次连接滑动变阻器和中间继电器一的线圈后接地，所述中间继电器一的常闭点接入到控制电路二中，为控制电路二提供料位高低信号；

所述控制电路二包括电源、按钮一、按钮二、中间继电器二、中间继电器三、中间继电器四、时间继电器一、时间继电器二、电磁阀一、电磁阀二、正常运行指示灯和低料位指示灯；

在控制电路二中，包括四个并联的支路，即第一支路、第二支路、第三支路、第四支路；

在第一支路中包括按钮一、按钮二、中间继电器二和正常运行指示灯，其中按钮一、按钮二、中间继电器二的线圈依次串联，中间继电器二的第一常开触点与按钮一并联，正常运行指示灯与中间继电器二的线圈并联；

在第二支路中包括中间继电器三、时间继电器一和电磁阀一，其中中间继电器二的第二常开触点、中间继电器一的常闭点、时间继电器二的第一常闭触点、中间继电器三的线圈依次串联，中间继电器三的第一常开触点与中间继电器二的第二常开触点并联，时间继电器一的常闭触点与电磁阀一串联后再分别与时间继电器一的线圈和中间继电器三的线圈并联；

在第三支路中包括中间继电器四、时间继电器二、电磁阀二，其中时间继电器一的常开触点、时间继电器二的第二常闭触点、中间继电器四的线圈依次串联，中间继电器四的常开触点与时间继电器一的常开触点并联，中间继电器四的线圈、时间继电器二的线圈和电磁阀二并联；

在第四支路中包括依次串联的中间继电器三的第二常开触点和低料位指示灯；

控制电路二根据料位高低信号控制电磁阀一和电磁阀二的动作，电磁阀一和电磁阀二分别控制上位封闭阀和下位封闭阀的打开与关闭。

2.一种回转窑自动加料控制方法，通过权利要求1所述的回转窑自动加料系统进行控制，其特征在于：自动加料控制方法的控制步骤为：

1) 当物料高于低料位取样探针时，控制电路一中的料位取样探针接触带电的高电位物料，与接地处形成电压，中间继电器一常闭点断开，控制电路二中的全部电磁阀不动作；

2) 当物料低于低料位取样探针时，控制电路一中的低料位取样探针脱离带电物料，与接地处没有电压，中间继电器一常闭点导通，通过控制电路二依次打开上位封闭阀和下位封闭阀，物料进入料管；

3) 加入物料后当料位再次高于探针时，控制电路一中的中间继电器一常闭点断开，控制电路二中的全部电磁阀不动作，上、下封闭阀保持关闭。