CN113336457B - 回转窑烧制石灰的自反馈煅烧控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
回转窑烧制石灰的自反馈煅烧控制方法和装置。解决原料石灰石等来源多,大小不均,出现生和过烧的较大差异,造成产品质量的极不稳定。在料出口处设一采样检测装置:出料石灰块由伸缩、取样及皮带传动装置送至检测颗粒大小的三层筛网和配合的生烧率检测装置,或者用有两功能的<机器视觉掇象器>,然后将检测结果传送反馈到控制中心。当检测颗粒大小不变,控制中心自动调节二次风电机、煤粉电机,实现自动升或降温,改善生或过烧程度。当颗粒大小变化,还需同时再调节一次风电机和燃烧器行程电机,实现调温度同时调火焰形态,以适应不同颗粒大小下的石灰煅烧。保证了产品质量的稳定。避免了能源的浪费。且可预防窑体内结圈的产生。适用于长度在55‑65米的烧制石灰的回转窑采用。
Description
技术领域
本发明回转窑烧制石灰的自反馈煅烧控制方法和装置。属建筑材料石灰的制作类(C04B)。
背景技术
现有市场公开使用的回转窑是按一定速率转动的水平X长度为40-60米的同心直筒体,见图1中回转窑体1。回转窑具有结构简单,生产过程控制方便可靠、易损件少、运转率高、产能大的优点。
现有回转窑烧制石灰工艺为:见图1,1)将原料块状石灰石2在窑尾(进料端)垂直方向布置的预热器3内预热。2)回转窑窑头设有(三通道)燃烧器7:包括:由一次风电机7.1压入的一次中心风7.2和一次侧向风7.3;由煤粉电机8.1送入的原料煤粉8;以及在回转窑体内的喷嘴7.0。回转窑体在窑头端开有出料口6、二次风6.2和二次风电机6.1。出料口下端设有振动筛9.1、筛分装置9.2、粉状成品库9.3、块状成品库9.4。3)在回转窑体1内还设有与机房内控制中心10n连接的监测集料的窑尾控制站5和窑头控制站4,两者分别用于监测窑尾和窑头包括预热器的现有各种设备运转状况,如:备妥、驱动、报警、温度、注油等。3)石灰石2预热后,石灰石从有倾角的回转窑体原料入口1c滚动到回转窑煅烧段1b。4)通过一次二次风电机调整风量,控制回转窑体内的燃烧温度,使石灰石可以在适宜的煅烧温度下进行分解烧制成石灰成品。
但是,现有的上述工艺对原料矿石的形状、大小较为敏感。在同样的情况下,颗粒较大、形状较圆的矿石烧成的成品较好,但颗粒较小、形状较扁平的矿石生烧率则较高;而如果针对后者调整温度,前者又可能会出现过烧的情况。因此,一般情况下,应尽量保证矿石大小和形状的稳定性。但在生产中,原料来源较多,而目前单一的工艺控制手段难以保证对石灰煅烧过程的实时控制,造成产品质量的不稳定。
发明内容
本发明所要解决的问题是:由于原料矿石(石灰石等)来源多,其大小形状很不均匀,而现有工艺对大小形状不均很敏感,导致产品同时出现生烧和过烧的较大差异;即造成产品质量极不稳定。因此改进工艺和提高产品质量稳定性提上日程。
本发明采用的技术方案是:
回转窑烧制石灰的自反馈锻烧控制方法;其特征是
1)在回转窑出料口6处设有一采样检测装置9,至少设有:用于判断当前石灰成品颗粒大小的颗粒大小检测装置以及判断当前石灰成品生烧率的生烧率检测装置。2)将采样检测装置9判断信息传送到控制中心10,并由控制中心自动控制煤粉给料系统的煤粉电机8.1、二次风电机6.1、一次风电机7.1和燃烧器行程电机7.4;判断信息传送采用人工或电信号线自动传送。3)当采样检测出石灰成品颗粒大小不变的状况,控制中心自动调节二次风的电机6.1和煤粉电机8.1,使燃烧器实现自动升温或降温操作,改善石灰的生烧或过烧程度;当采样检测出颗粒大小发生变化状况,控制中心需要调节二次风电机和煤粉电机外,同时还需调节一次风电机7.1和燃烧器行程电机7.4,从而在改变温度的同时调节火焰1.0形态,用以适应不同颗粒大小下的石灰煅烧。
本发明上述回转窑烧制石灰的自反馈锻烧控制方法所需装置;包括:回转窑体1、预热器3、窑头控制站4、窑尾控制站5、出料口6、燃烧器7、煤粉入口8、粉状成品库9.3、块状成品库9.4;现有控制中心10n;对应设置的二次风电机6.1、一次风电机7.1、燃烧器的行程电机7.4、煤粉电机8.1的电源控制线均接控制中心10n内对应输出接口10.6、10.7、10.74、10.8;其特征是:1)在回转窑出料口6处设有一采样检测装置9,顺次连接如下:出料石灰块由伸缩装置9.1B、取样装置9.2B、皮带传动装置9.3B送至颗粒大小检测装置和生烧率检测装置。2)颗粒大小检测装置采用从上至下三层网孔逐步减小的<三层筛网9.4B>或者用摄象头采集后测定颗粒大小的<机器视觉掇象器9.4A>。3)所述<三层筛网>配置与每层高中低三层筛网高度相匹配的三台生烧率检测装置9.5B:每层筛网与生烧率检测装置之间,配置高中低三个短传送带9.6B分别传送颗粒大小检测后的每层石灰块。4)所述<机器视觉掇象器9.4A>通过设置的颜色来判别和检测石灰块是生烧或过烧,自身带有检测生烧率功能。
上述每台生烧率检测装置9.5B结构和原理在后面结合附图说明。
本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:
1)能够保证不同原料下产品质量的稳定。不同形态大小的石灰石原料在窑内的运动方式、受热面积、间隙等均不相同,直径较大、形状规则的石灰石多采取滚动的方式运动,其间隙也较多,而直径过小、形状扁平不规则的石灰石则容易在窑体内滑动,间隙也较小。因此,本发明在出料口设置采样检测装置9,实现煅烧过程中自动根据原料适当调整各项参数,从而保证产品质量的稳定。
2)根据不同原料调整煅烧参数,避免了能源的浪费。
3)及时调整煅烧温度与火焰形态,对预防窑体内结圈有一定的作用。窑体内壁结圈是因烧制原料石灰石、煤粉、烟气等粘结形成的低共熔物,严重影响产品质量和引发停产检修。
附图说明
图1现有回转窑石灰生产线示意图和装置图。
图1中附图标记说明:
1一回转窑体。1a一回转窑体窑首端口。1b一回转窑体煅烧段。1c一回转窑体窑尾端口。1.0一火焰。
2一石灰石。3一预热器。4一窑头控制站。5一窑尾控制站。
6一出料口。6.1一二次风电机。6.2--二次风。
7一(三通道)燃烧器。7.0一喷嘴。7.1一一次风电机。7.2一一次中心风。7.3一一次侧向风。7.4一行程电机。
8一煤粉。8.1-煤粉电机。
9.1-振动筛。9.2一筛分装置。9.3一粉状成品库。9.4一块状成品库。
10n一现有控制中心。
10.8一现有控制中心上对应煤粉电机8.1电源控制信号线接口。
10.7一现有控制中心上对应一次风电机7.1电源控制信号线接口。
10.74一现有控制中心上对应行程电机7.4电源控制信号线接口。
10.6一现有控制中心上对应二次风电机6.1电源控制信号线接口。
10.5一现有控制中心上对应窑尾控制站5电信号线接口。
10.4一现有控制中心上对应窑头控制站4电信号线接口。
图2本发明回转窑石灰生产线示意图和装置图。
图2中增加的附图标记说明:
9一采样检测装置。
9.1B一伸缩装置。9.2B一取样装置。9.3B一皮带传送装置。
9.4B一三层筛网。(属颗粒大小检测装置)
9.5B一生烧率检测装置。(高中低共三台)
9.6B一短传送带。(高中低共三台)
9.4A一机器视觉摄象器(属颗粒大小和生烧率检测一体装置)。
9.4Aa一机器视觉摄象器电信号线。
10.9一本发明控制中心10上对应机器视觉摄象器电信号线接口。
图3单台生烧率检测装置9.5B立体图。
9.51B一生烧率检测装置中漏网。
9.52B一生烧率检测装置中开有进口的挂接连板。
9.53B一生烧率检测装置中高频振动装置。
9.54B一生烧率检测装置中每层石灰块下落进口。
9.55B一生烧率检测装置中下方水缸。
具体实施方式
实施例1
实施例1回转窑烧制石灰的自反馈煅烧控制方法。
见图1,改进前现有回转窑烧制石灰工艺包括如下步骤:
1)石灰石2送入预热器3中预热。2)预热后石灰石下落从有倾角的回转窑体原料入口1c滚动到回转窑煅烧段1b。3)设有窑尾控制站5和窑头控制站4,两者分别用于监测窑尾和窑头包括预热器的现有各种设备运转状况,如:备妥、驱动、报警、温度、注油等。在窑尾监测集群的石灰石进料和在窑头监测集群出料的石灰成品参数,并将参数送入现有控制中心10n。4)窑尾的一次二次电机7.1、6.1启动,送入并调整一次二次进风量7.2、6.2,达到煅烧温度下进行分解烧制成石灰成品。
见图1,现有石灰成品出料处理包装方法及装置:在出料口6旁,顺次设振动筛9.1、筛分装置9.2、粉状成品库9.3、块状成品库9.4。当石灰成品从出料口下落在振动筛9.1上.由振动机器带动它振动,使石灰粉下落在粉状成品库9.3内;而在振动筛上块状石灰经筛分装置9.2筛分和传送后,逐步下落到块状成品库9.4。
见图2,本发明改进后工艺方法,本实施例1有如下特征步骤:
1)图2,回转窑出料口6处设有一采样检测装置9,本实施例1至少设有:用于判断当前石灰成品颗粒大小的三层筛网9.4B以及判断当前石灰成品生烧率的生烧率检测装置9.5B。
2)图2,将采样检测装置9判断信息传送到控制中心10,并由控制中心控制煤粉给料系统的煤粉电机8.1、二次风电机6.1、一次风电机7.1和燃烧器行程电机7.4。本实施例1判断信息传送采用人工传送,比如微信将数字向控制中心操作员报送,由操作员按键输入,控制上述四个电机。
3)图2,当采样检测出石灰成品颗粒大小不变的状况,控制中心自动调节二次风的电机6.1、煤粉电机8.1,使燃烧器实现自动升温或降温操作,改善石灰的生烧或过烧程度。当采样检测出颗粒大小发生变化状况,控制中心需要在调节二次风电机和煤粉电机外,同时还需调节一次风电机7.1和燃烧器行程电机7.4,从而在改变温度的同时调节火焰形态,用以适应不同颗粒大小下的石灰煅烧。
本实施例1上述回转窑烧制石灰的自反馈锻烧控制方法所需装置。有如下两部分:
(一)与现有回转窑生产线装置相同的构件
回转窑体1、预热器3、窑头控制站4、窑尾控制站5、出料口6、燃烧器7、煤粉入口8、现有控制中心10n;对应设置的二次风电机6.1、一次风电机7.1、燃烧器的行程电机7.4、煤粉电机8.1的电源控制线均接控制中心10n内对应输出接口10.6、10.7、10.74、10.8。
(二)本发明实施例1改进了的装置:
1)见图2,本实施例1.在回转窑出料口6处设有一采样检测装置9,顺次连接如下:出料石灰块由伸缩装置9.1B、取样装置9.2B、皮带传动装置9.3B送至颗粒大小检测装置<三层筛网9.4B>和高中低三台生烧率检测装置9.5B。
2)见图2,<三层筛网9.4B>采用从上至下网孔减小,三层网孔大小从上至下为:5cm以上/3-5cm/3cm以下。这样大小不同的石灰块成品传送到<三层筛网>从上到下落下,则自然将混杂的颗粒大小石灰块成品分配落在上中下三层筛网上,完成了<三层筛网>的颗粒大小检测功能。
3)见图3,每台<生烧率检测装置9.5B>是采用的如下结构及原理:
设不锈钢带制作的两个漏网9.51B,挂接并固定在上方装高频振动装置9.53B的挂接连板9.52B两端;两漏网浸入在外部水缸9.55B内,挂接连板对应漏网处开有每层石灰块下落进口9.54B;每层石灰块下落泡在漏网底水中。高频震动使每层石灰块与水反应溶于水中,使漏网里每层石灰块变成废物杂质,其杂质重量与每个漏网中每层石灰块质量之比为测出的生烧率。
4)采样检测装置9工作过程:在出料口6出料的位置装一个伸缩装置9.1B,取样时伸开探到出料口6,使石灰块落在取样装置9.2B上,然后伸缩装置缩回,通过皮带传动装置9.3B向前传动,当经过<三层筛网9.4B>时,石灰块从上向下落入上中下三层筛网上,依次减小。完成了颗粒大小检测。然后每层石灰块分别通过相匹配的高中低三个短传带9.6B分别传送到高中低三个生烧率检测装置9.5B后,均从生烧率检测装置进口9.55B落入漏网9.51B浸入水中,在高频振动下完成每层石灰块生烧率检测。颗粒大小和生烧率检测结果数据由人工传送(比如微信等)反馈到回转窑旁机房内控制中心,控制中心操作人员按键输入控制上述四个电机动作。
实施例2
本实施例2,除以下一个构件不相同,其余与实施例1方法和装置完全相同。
本实施例2采用<机器视觉掇象器9.4A>替代实施例1的<三层筛网9.4B>。
<机器视觉掇象器9.4A>
见图2,设有摄象头采集皮带传动装置9.3B上的石灰块形状尺寸,然后将采集的石灰块形状尺寸转换成电信号,由机器视觉摄象器电信号线9.4Aa直接与控制中心10上对应机器视觉摄象器电信号线接口10.9连接,将检测结果数据自动传送反馈到回转窑旁机房的控制中心摄象器电信号线接口10.9。控制中心在实时监测下控制上述四个电机。完成石灰块颗粒大小检测装置的功能。
<机器视觉掇象器>由机器枧觉加神经网络经过训练也可以检测石灰块是生烧或过烧。主要是通过设置的颜色来判别和检测:青色为生烧,黑色为过烧。所以又同时能自动完成石灰块生烧率的检测装置的功能。并同颗粒大小检测结果数据相同自动传送到控制中心。
Claims (2)
1.回转窑烧制石灰的自反馈锻烧控制方法;其特征是
1)在回转窑出料口(6)处设有一采样检测装置(9),至少设有:用于判断当前石灰成品颗粒大小的颗粒大小检测装置以及判断当前石灰成品生烧率的生烧率检测装置;
2)将采样检测装置判断信息传送到控制中心(10),并由控制中心自动控制煤粉给料系统的煤粉电机(8.1)、二次风电机(6.1)、一次风电机(7.1)和燃烧器的行程电机(7.4);判断信息传送采用人工或电信号线自动传送;
3)当采样检测出石灰成品颗粒大小不变的状况,控制中心自动调节二次风电机(6.1)和煤粉电机(8.1),使燃烧器实现自动升温或降温操作,改善石灰的生烧或过烧程度;当采样检测出颗粒大小发生变化状况,控制中心需要调节二次风电机和煤粉电机外,同时还需调节一次风电机(7.1)和燃烧器的行程电机(7.4),从而在改变温度的同时调节火焰(1.0)形态,用以适应不同颗粒大小下的石灰煅烧。
2.用于权利要求1所述回转窑烧制石灰的自反馈锻烧控制方法的装置;包括:回转窑体(1)、预热器(3)、窑头控制站(4)、窑尾控制站(5)、出料口(6)、燃烧器(7)、煤粉入口(8)、粉状成品库(9.3)、块状成品库(9.4)、控制中心(10);对应设置的二次风电机(6.1)、一次风电机(7.1)、燃烧器的行程电机(7.4)、煤粉电机(8.1)的电源控制线均接控制中心(10)内对应输出接口(10.6、10.7、10.74、10.8);其特征是
1)在回转窑出料口(6)处设有一采样检测装置(9),顺次连接如下:出料石灰块由伸缩装置(9.1B)、取样装置(9.2B)、皮带传动装置(9.3B)送至颗粒大小检测装置和生烧率检测装置;
2)颗粒大小检测装置采用从上至下三层网孔逐步减小的三层筛网(9.4B)或者用摄象头采集后测定颗粒大小的机器视觉摄象器(9.4A);
3)所述三层筛网(9.4B)配置与每层高中低三层筛网高度相匹配的三台生烧率检测装置(9.5B):每层筛网与生烧率检测装置之间,配置高中低三个短传送带(9.6B)分别传送颗粒大小检测后的每层石灰块;所述生烧率检测装置(9.5B)结构和原理如下:设底部有石灰块浸入在水缸(9.55B)内的不锈钢带制作的两个漏网(9.51B),两漏网挂接并固定在上方装高频振动装置(9.53B)的挂接连板(9.52B)两端;挂接连板对应漏网处开有石灰块下落进口(9.54B);高频震动使石灰块与水反应溶于水中,漏网里石灰块变成废物杂质,其杂质重量与每个漏网中下落石灰块质量之比为测出的生烧率;
4)所述机器视觉摄象器(9.4A)通过设置的颜色来判别和检测石灰块是生烧或过烧,自身带有检测生烧率功能。
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