JP3947609B2 - Operation control method and apparatus for rotary kiln - Google Patents

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JP3947609B2
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泰史 山本
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Taiheiyo Cement Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータリーキルンの操業制御方法及び装置に係り、特にロータリーキルン内壁面の付着物を除去して安定した連続的な焼成操業を行うことができる制御方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
セメント原料等の被焼成原料を送入して焼成を行うロータリーキルンにおいては、原料の一部が付着物としてロータリーキルンの内壁面に付着成長し、この付着物が成長すると原料の移送を妨げたり、通風障害を生じてロータリーキルンの安定した操業が困難になる。
ロータリーキルンの内壁面に付着物が形成されると、付着物が保温材として作用するために、ロータリーキルンのシェル温度が低下する。そこで、従来は、稼働中のロータリーキルンの全体的なシェル温度を測定し、シェル温度から付着物の生成状況を推定し、許容値を越える付着物が生成されたと判断されると、一時的にロータリーキルンの操業を停止して付着物を除去していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロータリーキルンの全体的なシェル温度からでは、付着物の量を正確に把握することができず、付着物を効率的に除去することは困難であった。
また、ロータリーキルンの口元すなわち焼成品の排出側端部に設けられた点検窓から目視により付着物の生成状況を観察する方法もあるが、ロータリーキルン内はバーナーからのフレームや飛散ダストによって視界が限定されるため、付着物の量の正確な把握は困難である。
さらに、特開昭56−137106号公報には、大気温度とロータリーキルンの炉内ガス温度とロータリーキルンの鉄皮外表面温度とを測定して稼働中のロータリーキルン内の付着物の厚さを検出する方法が開示されているが、炉内ガス温度をキルン全体にわたって正確に測定することが困難であり、稼働中の実生産キルンにこの方法を適用するのは非現実的である。
【0004】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、稼働中のロータリーキルン内壁面への付着物の形成・成長を検出してこれを除去することにより安定した連続的な焼成操業を行うことができるロータリーキルンの操業制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るロータリーキルンの操業制御方法は、稼働中のロータリーキルンの外周面全体にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度をそれぞれ連続的に測定し、ロータリーキルンの外周面の所定のエリア内における各測定点でのシェル温度に基づいてキルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための評価値を演算し、演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開始基準値を下回ると、通常運転からロータリーキルン内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとしてロータリーキルンから排出除去する付着物除去操作を行い、評価値として、(a)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値、(b)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値を最高値で割った値の時間平均値、及び(c)所定のエリア内で各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積との積、のうちのいずれかを用いる方法である。
【0006】
さらに、付着物除去操作を開始した後に、演算された評価値が予め設定された付着物除去操作終了基準値を上回ると、付着物が全てクリンカとしてロータリーキルンから排出除去されたと判断して付着物除去操作を終了し通常運転に戻るようにすることもできる。
【0008】
また、この発明に係るロータリーキルンの操業制御装置は、稼働中のロータリーキルンの外周面全体にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度をそれぞれ連続的に測定するための温度計と、焼成用バーナーへ供給される燃料の量を調整する流量調整弁と、ロータリーキルン内へ原料を供給する原料計量供給機と、ロータリーキルンを回転させるキルンモータと、温度計により測定されたシェル温度からキルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための評価値を演算すると共に演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開始基準値を下回ると流量調整弁、原料計量供給機及びキルンモータを制御することによりロータリーキルン内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとしてロータリーキルンから排出除去するコントローラとを備え、評価値として、(a)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値、(b)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値を最高値で割った値の時間平均値、及び(c)所定のエリア内で各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積との積、のうちのいずれかを用いるものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1にこの発明の実施の形態1に係るロータリーキルンの操業制御装置の構成を示す。セメント原料等の被焼成原料の焼成を行うロータリーキルン1はキルンモータ2によりその中心軸の回りに回転自在に設けられている。ロータリーキルン1の窯尻にはプレヒータ3が連結され、このプレヒータ3を介して原料計量供給機4からロータリーキルン1内に被焼成原料が供給されるようになっている。ロータリーキルン1のクリンカ落口側端部には焼成用バーナー5が設けられ、このバーナー5に流量調整弁6を介して重油タンク7が接続されている。また、ロータリーキルン1のクリンカ落口側にロータリーキルン1内で生成されたクリンカを冷却するためのクーラー8が設けられている。
【0010】
ロータリーキルン1の側方には、ロータリーキルン1の外周面全体を監視可能な温度計9が配置されており、キルンモータ2、原料計量供給機4及び流量調整弁6を制御するコントローラ10がこの温度計9に接続されている。また、ロータリーキルン1の窯尻付近には窯尻温度計11及び窯尻ドラフト13が、クリンカ落口付近には焼点温度計12がそれぞれ配置され、これら窯尻温度計11、焼点温度計12及び落口クリンカ温度計14がコントローラ10に接続されている。
【0011】
図2に示されるように、コントローラ10は、温度計9、11、12及び14からそれぞれキルンシェル温度、窯尻温度、焼点温度及び落口クリンカ温度が入力されるA/D変換器21に演算器22、比較器23及び判定器24が順次接続され、さらに判定器24にキルンモータ2、原料計量供給機4及び流量調整弁6を操作するための操作器25が接続された構成を有している。
【0012】
温度計9は、ロータリーキルン1の外周面全体、すなわちキルンの長さ方向及び周方向に沿って分布する複数の測定点毎にキルンのシェル温度を測定することができる。稼働中のロータリーキルン1のある時点におけるシェル温度は、そのキルンの構造に応じてキルンの長さ方向のみならず周方向にも特有の分布を有しているが、特定の測定点におけるシェル温度も、図3に示されるように、操業時間の経過と共に大きく変動する。これは、被焼成原料の焼成に伴ってロータリーキルン1の内壁面に原料の一部が付着物として付着し、次第に成長して厚くなるために、この付着物の層が保温材として作用するからである。付着物の付着成長はシェル温度の低下として現れる。この付着物の成長をそのまま放置すると、ロータリーキルン1内における原料の移送や通風が妨げられ、ロータリーキルン1の安定した操業が困難になる。
【0013】
そこで、ロータリーキルン1の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度に対して例えば下限値Tmin =150℃が付着物除去の必要を生じた付着物除去操作開始基準値として予めコントローラ10内に記憶されており、コントローラ10は稼働中のロータリーキルン1から温度計9で測定された特定の測定点におけるシェル温度が下限値Tmin より低くなったことを判別すると、ロータリーキルン1を稼働しつつ付着物の除去操作を行う。以下、この実施の形態1に係るロータリーキルンの操業制御装置の動作について詳細に説明する。
【0014】
通常は、コントローラ10によってキルンモータ2、原料計量供給機4及び流量調整弁6が制御され、ロータリーキルン1が所定の回転数で回転し、ロータリーキルン1内に所定量の原料が供給され、焼成用バーナー5に所定量の重油が供給されてロータリーキルン1内で原料の焼成が行われる。焼成された原料はクリンカとなってロータリーキルン1から排出され、クーラー8で冷却される。
このような焼成工程に際して、ロータリーキルン1の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度が温度計9によって連続的に測定され、コントローラ10に入力される。コントローラ10は、図4に示すフローチャートのステップS1において、温度計9から入力された各測定点のシェル温度をA/D変換器21でA/D変換した後、演算器22でこれらの温度のうちの最低値を評価値Dとして演算し、ステップS2で比較器23によりこの評価値Dを予め設定されている付着物除去操作開始基準値すなわち下限値Tmin と比較する。判定器24により評価値Dが基準値以上であると判定されれば、ロータリーキルン1の内壁面に付着した付着物はまだ操業に支障を来すほど成長していないと判断して、そのまま焼成工程を続行する。そして、評価値Dが下限値Tmin 以上である限り、ステップS1〜S2が繰り返される。
【0015】
判定器24による判定の結果、例えば図3の時刻t1及びt2のように、評価値Dが下限値Tmin を下回った場合には、安定した操業を行うためにロータリーキルン1の内壁面から付着物を除去する必要が生じたと判断して、ステップS3に進み、操作器25によって付着物除去操作を行う。すなわち、キルンモータ2、原料計量供給機4及び流量調整弁6を制御することによりロータリーキルン1内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した後、ロータリーキルン1内の熱負荷を急激に減少させてキルン内壁面から剥離した付着物の表面を冷却硬化し、これをクリンカとしてロータリーキルン1からクーラー8へ排出させる。
【0016】
このようにして付着物除去操作を開始した後、ステップS4において比較器23により、演算器22で演算された評価値Dを今度は予め設定されている付着物除去操作終了基準値Tend と比較する。判定器24により評価値Dが付着物除去操作終了基準値Tend 以下であると判定されれば、ロータリーキルン1の内壁面に付着した付着物はまだ完全に除去されていないと判断して、そのまま付着物除去操作を続行する。そして、評価値Dが付着物除去操作終了基準値Tend を上回ったと判定されると、付着物は完全に除去されたと判断し、ステップS5で操作器25により焼成用バーナー5へ供給する重油量、ロータリーキルン1の回転数並びにロータリーキルン1への原料送入量をそれぞれ通常の焼成時の状態に復帰させる。
以上のようにして、ロータリーキルン1を稼働しつつキルン内壁面の付着物の形成・成長を検出してこれを除去することができ、これにより安定した連続的な焼成操業が可能となる。
【0017】
なお、コントローラ10は、評価値Dが付着物除去操作開始基準値より低くなった場合にキルン内壁面から付着物を除去する必要が生じたと判断して自動的に付着物除去操作を行ったが、これに限るものではなく、評価値Dが付着物除去操作開始基準値より低くなった場合に、まず警報を発し、この警報に基づいてオペレータが付着物の除去に必要な操作を行うようにしてもよい。
【0018】
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、キルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための評価値として、ロータリーキルン1の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値を用い、この評価値を予め設定されている下限値Tmin と比較したが、これに限るものではない。この実施の形態2においては、ロータリーキルン1の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度のうちの最低値を最高値で割った値の時間平均値を評価値としている。具体的には、複数の測定点のシェル温度の最高値をTa、最低値をTbとして、Tb/Taの所定時間、例えば60分間あるいは30分間の平均値を評価値Eとする。この理由は、このような評価値Eを用いれば、天候、気温、風等の外乱の影響を受けずに評価できるからである。
【0019】
コントローラ10は、予め付着物除去操作開始基準値Estとして例えば0.5を記憶しており、図5のステップS11において評価値Eを演算し、ステップS12で評価値Eを付着物除去操作開始基準値Estと比較し、評価値Eがこの基準値Estより低くなった場合にキルン内壁面から付着物を除去する必要が生じたと判断して、ステップS13で実施の形態1と同様にロータリーキルン1を稼働しつつ付着物除去操作を行う。さらに、ステップS14において評価値Eが予め設定されている付着物除去操作終了基準値Eend を上回ったと判定されると、ステップS15で焼成用バーナー5へ供給する重油量、ロータリーキルン1の回転数並びにロータリーキルン1への原料送入量がそれぞれ通常の焼成時の状態に戻される。これにより安定した連続的な焼成操業が可能となる。
【0020】
実施の形態3.
この実施の形態3では、ロータリーキルン1の外周面の所定のエリア内に存在する各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積との積を評価値として用いている。稼働中のロータリーキルン1のある時点におけるシェル温度は、一般にそのキルンの構造に応じてキルンの長さ方向のみならず周方向にも特有の分布を有している。そこで、その特有の分布を考慮し、所定のエリア内に存在する複数の測定点にそれぞれ重み付けをしてこれらの測定点におけるシェル温度の加重平均をとり、加重平均したシェル温度とそのエリアの表面積の積を演算し、これを評価値Fとして用いることにより、付着物の生成状況を正確に把握することができる。
【0021】
コントローラ10は、予め付着物除去操作開始基準値Fstを記憶しており、図6のステップS21において評価値Fを演算し、ステップS22で評価値Fを付着物除去操作開始基準値Fstと比較し、評価値Fがこの基準値Fstより低くなった場合にキルン内壁面から付着物を除去する必要が生じたと判断して、ステップS23で実施の形態1と同様にロータリーキルン1を稼働しつつ付着物除去操作を行う。さらに、ステップS24において評価値Fが予め設定されている付着物除去操作終了基準値Fend を上回ったと判定されると、ステップS25で焼成用バーナー5へ供給する重油量、ロータリーキルン1の回転数並びにロータリーキルン1への原料送入量がそれぞれ通常の焼成時の状態に戻される。これにより安定した連続的な焼成操業が可能となる。
【0022】
実施の形態4.
この実施の形態4では、図7のステップS31においてコントローラ10がロータリーキルン1の特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度のうちの最高値Tを検出し、ステップS32でこの最高値Tを予め設定されている上限値Tmax との比較を行う。最高値Tが上限値Tmax を越えた場合に、ステップS33でロータリーキルン1の内壁面を構成する耐火材に何らかの異常が生じたと判定することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、稼働中のロータリーキルンを停止することなく、キルン内壁面の付着物の形成・成長を検出してこれを除去することができ、安定した連続的な焼成操業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係るロータリーキルンの操業制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実施の形態1に係る操業制御装置に用いられたコントローラの構成を示すブロック図である。
【図3】実施の形態1における温度計で測定されたシェル温度の時間的変化を示す図である。
【図4】実施の形態1におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図5】実施の形態2におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図6】実施の形態3におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。
【図7】実施の形態4におけるコントローラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 ロータリーキルン
2 キルンモータ
3 プレヒータ
4 原料計量供給機
5 焼成用バーナー
6 流量調整弁
7 重油タンク
8 クーラー
9 温度計
10 コントローラ
11 窯尻温度計
12 焼点温度計
13 窯尻ドラフト
14 落口クリンカ温度計
21 A/D変換器
22 演算器
23 比較器
24 判定器
25 操作器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary kiln operation control method and apparatus, and more particularly, to a control method and apparatus capable of performing a stable continuous firing operation by removing deposits on the inner wall surface of a rotary kiln.
[0002]
[Prior art]
In rotary kilns in which raw materials to be fired such as cement raw materials are fed and fired, a part of the raw materials adheres and grows on the inner wall surface of the rotary kiln as an adhering substance. It causes obstacles and makes it difficult to operate the rotary kiln stably.
When deposits are formed on the inner wall surface of the rotary kiln, the deposits act as a heat insulating material, so that the shell temperature of the rotary kiln is lowered. Therefore, conventionally, the overall shell temperature of the rotary kiln that is in operation is measured, the formation state of deposits is estimated from the shell temperature, and if it is determined that deposits exceeding the allowable value have been generated, the rotary kiln is temporarily The operation was stopped to remove deposits.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, from the overall shell temperature of the rotary kiln, the amount of deposits could not be accurately grasped, and it was difficult to efficiently remove the deposits.
There is also a method of visually observing the state of deposit formation from the inspection window provided at the mouth of the rotary kiln, that is, the discharge side end of the baked product, but the view inside the rotary kiln is limited by the frame from the burner and scattered dust. Therefore, it is difficult to accurately grasp the amount of deposits.
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 56-137106 discloses a method for detecting the thickness of deposits in an operating rotary kiln by measuring the atmospheric temperature, the gas temperature in the furnace of the rotary kiln, and the outer skin surface temperature of the rotary kiln. However, it is difficult to accurately measure the furnace gas temperature throughout the kiln, and it is impractical to apply this method to an actual production kiln in operation.
[0004]
The present invention was made to solve such problems, and by detecting the formation / growth of deposits on the inner wall surface of the rotary kiln during operation and removing it, a stable continuous firing operation can be achieved. An object of the present invention is to provide an operation control method and apparatus for a rotary kiln that can be performed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The operation control method of the rotary kiln according to the present invention continuously measures the shell temperature at a plurality of measurement points distributed over the entire outer peripheral surface of the rotary kiln in operation, and each measurement point within a predetermined area on the outer peripheral surface of the rotary kiln. When the evaluation value for evaluating the generation state of the deposit on the inner wall surface of the kiln is calculated based on the shell temperature at, and when the calculated evaluation value falls below the preset deposit removal operation start reference value, normal operation is performed. After increasing the thermal load in the rotary kiln to melt and peel the deposit on the inner wall of the kiln, the thermal load in the rotary kiln is sharply decreased to cool and harden the surface of the peeled deposit and use this as a clinker to remove it from the rotary kiln. There rows deposit removal operation which, as an evaluation value, (a) a specific length direction position odor rotary kilns The minimum value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction, and (b) the minimum value of the shell temperature at the plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln. This is a method using any one of a time average value obtained by dividing by a maximum value and (c) a product of a weighted average value of shell temperature at each measurement point and a surface area of the area in a predetermined area .
[0006]
Furthermore, after starting the deposit removal operation, if the calculated evaluation value exceeds the preset reference value for the deposit removal operation, it is determined that all deposits have been discharged and removed from the rotary kiln as a clinker. It is also possible to end the operation and return to normal operation.
[0008]
Further, the operation control device for a rotary kiln according to the present invention is supplied to a thermometer for continuously measuring the shell temperature at each of a plurality of measurement points distributed over the entire outer peripheral surface of the rotary kiln in operation, and a firing burner. Flow rate adjustment valve that adjusts the amount of fuel to be produced, raw material metering machine that feeds raw material into the rotary kiln, kiln motor that rotates the rotary kiln, and the generation status of deposits on the inner wall surface of the kiln from the shell temperature measured by the thermometer When the calculated evaluation value falls below a predetermined deposit removal operation start reference value, the heat in the rotary kiln is controlled by controlling the flow rate adjusting valve, the raw material metering machine, and the kiln motor. Heat load in the rotary kiln after increasing the load and fusing and peeling the deposits on the inner wall of the kiln To chill the surface of the peeled rapidly reduced deposits and a controller for discharging removed from rotary kiln this as clinker, as an evaluation value, along the circumferential direction in a specific longitudinal position of (a) a rotary kiln The lowest value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed, (b) the lowest value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln divided by the highest value. Any one of the time average value of the values and (c) the product of the weighted average value of the shell temperature at each measurement point in the predetermined area and the surface area of the area is used .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the configuration of an operation control device for a rotary kiln according to Embodiment 1 of the present invention. A rotary kiln 1 for firing a raw material to be fired such as a cement raw material is provided by a kiln motor 2 so as to be rotatable around its central axis. A preheater 3 is connected to the kiln bottom of the rotary kiln 1, and the raw material to be fired is supplied from the raw material metering machine 4 into the rotary kiln 1 via the preheater 3. A firing burner 5 is provided at the end of the rotary kiln 1 on the clinker outlet side, and a heavy oil tank 7 is connected to the burner 5 via a flow rate adjusting valve 6. Further, a cooler 8 for cooling the clinker generated in the rotary kiln 1 is provided on the clinker outlet side of the rotary kiln 1.
[0010]
A thermometer 9 capable of monitoring the entire outer peripheral surface of the rotary kiln 1 is disposed on the side of the rotary kiln 1, and a controller 10 that controls the kiln motor 2, the raw material metering machine 4 and the flow rate adjusting valve 6 is provided with this thermometer 9. It is connected to the. In addition, a kiln bottom thermometer 11 and a kiln bottom draft 13 are disposed near the kiln bottom of the rotary kiln 1, and a burning point thermometer 12 is disposed near the clinker exit, respectively. A drop clinker thermometer 14 is connected to the controller 10.
[0011]
As shown in FIG. 2, the controller 10 calculates the kiln shell temperature, the kiln bottom temperature, the burning point temperature, and the falling clinker temperature from the thermometers 9, 11, 12 and 14, respectively, to the A / D converter 21. The device 22, the comparator 23, and the determination device 24 are sequentially connected, and the operation device 25 for operating the kiln motor 2, the raw material metering device 4 and the flow rate adjusting valve 6 is connected to the determination device 24. Yes.
[0012]
The thermometer 9 can measure the shell temperature of the kiln at a plurality of measurement points distributed along the entire outer peripheral surface of the rotary kiln 1, that is, along the length direction and the circumferential direction of the kiln. The shell temperature at a certain point of the rotary kiln 1 in operation has a specific distribution not only in the length direction of the kiln but also in the circumferential direction depending on the structure of the kiln, but the shell temperature at a specific measurement point is also As shown in FIG. 3, it fluctuates greatly with the passage of operation time. This is because a part of the raw material adheres to the inner wall surface of the rotary kiln 1 as a deposit as the raw material to be fired is fired, and gradually grows and thickens, so that the layer of the deposit acts as a heat insulating material. is there. Deposit growth of deposits appears as a decrease in shell temperature. If the growth of this deposit is left as it is, the transfer and ventilation of the raw material in the rotary kiln 1 are hindered, and the stable operation of the rotary kiln 1 becomes difficult.
[0013]
Thus, for example, the lower limit Tmin = 150 ° C. with respect to the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln 1 has caused the need to remove the deposit. When it is determined that the shell temperature at a specific measurement point measured by the thermometer 9 from the operating rotary kiln 1 has become lower than the lower limit value Tmin, it is stored in advance in the controller 10 as a start reference value. While the rotary kiln 1 is in operation, the deposit removal operation is performed. Hereinafter, the operation of the operation control device for the rotary kiln according to the first embodiment will be described in detail.
[0014]
Usually, the controller 10 controls the kiln motor 2, the raw material metering machine 4, and the flow rate adjusting valve 6, the rotary kiln 1 rotates at a predetermined rotational speed, a predetermined amount of raw material is supplied into the rotary kiln 1, and the burning burner 5 A predetermined amount of heavy oil is supplied to the rotary kiln 1 and the raw material is fired. The fired raw material becomes a clinker and is discharged from the rotary kiln 1 and cooled by a cooler 8.
In such a firing process, the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln 1 is continuously measured by the thermometer 9 and input to the controller 10. In step S1 of the flowchart shown in FIG. 4, the controller 10 performs A / D conversion on the shell temperature at each measurement point input from the thermometer 9 with the A / D converter 21, and then calculates these temperatures with the calculator 22. The lowest value is calculated as the evaluation value D, and in step S2, the evaluation value D is compared with the preset adhering substance removal operation start reference value, that is, the lower limit value Tmin by the comparator 23. If the evaluation value D is determined to be greater than or equal to the reference value by the determiner 24, it is determined that the deposits attached to the inner wall surface of the rotary kiln 1 have not yet grown so as to hinder the operation, and the baking process is performed as it is. To continue. Then, as long as the evaluation value D is equal to or higher than the lower limit value Tmin, steps S1 to S2 are repeated.
[0015]
If the evaluation value D falls below the lower limit value Tmin, for example, at times t1 and t2 in FIG. 3 as a result of the determination by the determiner 24, deposits are removed from the inner wall surface of the rotary kiln 1 in order to perform stable operation. It is determined that it is necessary to remove, and the process proceeds to step S3, where the operation device 25 performs the deposit removal operation. That is, the heat load in the rotary kiln 1 is increased by controlling the kiln motor 2, the raw material metering machine 4 and the flow rate adjusting valve 6 to melt and peel the deposits on the inner wall surface of the kiln, and then the heat load in the rotary kiln 1 is rapidly increased. The surface of the deposit that has been reduced and peeled off from the inner wall surface of the kiln is cooled and cured, and this is discharged from the rotary kiln 1 to the cooler 8 as a clinker.
[0016]
After starting the deposit removal operation in this way, in step S4, the comparator 23 compares the evaluation value D calculated by the calculator 22 with a preset deposit removal operation end reference value Tend. . If the determination unit 24 determines that the evaluation value D is less than or equal to the reference value Tend for the deposit removal operation, it is determined that the deposit attached to the inner wall surface of the rotary kiln 1 has not been completely removed and is attached as it is. Continue the kimono removal operation. Then, when it is determined that the evaluation value D exceeds the adhering substance removal operation end reference value Tend, it is determined that the adhering substance has been completely removed, and in step S5, the amount of heavy oil supplied to the firing burner 5 by the operating unit 25, The number of rotations of the rotary kiln 1 and the amount of raw material fed into the rotary kiln 1 are returned to the normal firing state.
As described above, while the rotary kiln 1 is in operation, it is possible to detect the formation / growth of deposits on the inner wall surface of the kiln and remove them, thereby enabling a stable and continuous firing operation.
[0017]
In addition, although the controller 10 judged that it was necessary to remove the deposit from the inner wall surface of the kiln when the evaluation value D was lower than the reference value for starting the deposit removal operation, the controller 10 automatically performed the deposit removal operation. However, the present invention is not limited to this. When the evaluation value D is lower than the reference value for starting the deposit removal operation, an alarm is issued first, and the operator performs an operation necessary for removing the deposit based on this warning. May be.
[0018]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, shells at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at specific longitudinal positions of the rotary kiln 1 are used as evaluation values for evaluating the state of formation of deposits on the inner wall surface of the kiln. Although the lowest value of temperature was used and this evaluation value was compared with a preset lower limit value Tmin, it is not limited to this. In the second embodiment, a time average value obtained by dividing the lowest value among the shell temperatures at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln 1 by the highest value. Evaluation value. Specifically, the highest value of the shell temperature at a plurality of measurement points is Ta, the lowest value is Tb, and the average value for a predetermined time of Tb / Ta, for example, 60 minutes or 30 minutes, is taken as the evaluation value E. This is because the evaluation value E can be evaluated without being affected by disturbances such as weather, temperature, and wind.
[0019]
The controller 10 stores in advance 0.5, for example, as the deposit removal operation start reference value Est, calculates the evaluation value E in step S11 of FIG. 5, and uses the evaluation value E as the deposit removal operation start reference in step S12. Compared with the value Est, when the evaluation value E is lower than the reference value Est, it is determined that it is necessary to remove the deposit from the inner wall surface of the kiln, and the rotary kiln 1 is set in step S13 as in the first embodiment. The deposit removal operation is performed while operating. Further, if it is determined in step S14 that the evaluation value E exceeds the preset adhering substance removal operation end reference value Eend, the amount of heavy oil supplied to the firing burner 5 in step S15, the rotational speed of the rotary kiln 1, and the rotary kiln The raw material feed amount to 1 is returned to the normal firing state. As a result, a stable continuous firing operation is possible.
[0020]
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the product of the weighted average value of the shell temperature at each measurement point existing in a predetermined area on the outer peripheral surface of the rotary kiln 1 and the surface area of the area is used as the evaluation value. The shell temperature at a certain point of the rotary kiln 1 in operation generally has a specific distribution not only in the length direction of the kiln but also in the circumferential direction according to the structure of the kiln. Therefore, taking into consideration its unique distribution, each of the measurement points existing in a given area is weighted, and the weighted average of the shell temperatures at these measurement points is taken. The weighted average shell temperature and the surface area of the area are taken. By calculating the product and using this as the evaluation value F, it is possible to accurately grasp the generation state of the deposit.
[0021]
The controller 10 stores the deposit removal operation start reference value Fst in advance, calculates the evaluation value F in step S21 of FIG. 6, and compares the evaluation value F with the deposit removal operation start reference value Fst in step S22. When the evaluation value F is lower than the reference value Fst, it is determined that it is necessary to remove the deposit from the inner wall surface of the kiln, and the deposit is operated while operating the rotary kiln 1 in the same manner as in the first embodiment in step S23. Perform the removal operation. Furthermore, if it is determined in step S24 that the evaluation value F exceeds the preset adhering substance removal operation end reference value Fend, the amount of heavy oil to be supplied to the firing burner 5 in step S25, the rotational speed of the rotary kiln 1, and the rotary kiln The raw material feed amount to 1 is returned to the normal firing state. As a result, a stable continuous firing operation is possible.
[0022]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, the controller 10 detects the highest value T among the shell temperatures at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln 1 in step S31 of FIG. In step S32, the maximum value T is compared with a preset upper limit value Tmax. When the maximum value T exceeds the upper limit value Tmax, it can be determined in step S33 that some abnormality has occurred in the refractory material constituting the inner wall surface of the rotary kiln 1.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to detect the formation / growth of deposits on the inner wall surface of the kiln without removing the rotary kiln that is in operation, and to remove this, and stable continuous firing. Operation becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an operation control device for a rotary kiln according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller used in the operation control apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a temporal change in shell temperature measured by the thermometer in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the controller in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the controller in the second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the controller in the third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation of a controller in the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary kiln 2 Kiln motor 3 Preheater 4 Raw material metering machine 5 Baking burner 6 Flow control valve 7 Heavy oil tank 8 Cooler 9 Thermometer 10 Controller 11 Kiln bottom thermometer 12 Burning point thermometer 13 Kiln bottom draft 14 Dropper clinker thermometer 21 A / D converter 22 Calculator 23 Comparator 24 Judger 25 Controller

Claims (3)

稼働中のロータリーキルンの外周面全体にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度をそれぞれ連続的に測定し、
ロータリーキルンの外周面の所定のエリア内における各測定点でのシェル温度に基づいてキルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための評価値を演算し、
演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開始基準値を下回ると、通常運転からロータリーキルン内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとしてロータリーキルンから排出除去する付着物除去操作を行い、
前記評価値として、
(a)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値、
(b)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値を最高値で割った値の時間平均値、及び
(c)所定のエリア内で各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積との積、
のうちのいずれかを用いることを特徴とするロータリーキルンの操業制御方法。
Continuously measure the shell temperature at each of a plurality of measurement points distributed over the entire outer peripheral surface of the rotary kiln in operation,
Based on the shell temperature at each measurement point in the predetermined area of the outer peripheral surface of the rotary kiln, the evaluation value for evaluating the production status of the deposit on the inner surface of the kiln is calculated,
When the calculated evaluation value falls below the preset reference value for starting the deposit removal operation, the heat load in the rotary kiln is increased from the normal operation, and the deposit on the inner wall surface of the kiln is melted and peeled off. rapidly reducing the surface of the peeled deposit to cool cured have rows deposit removal operation for discharging removed from rotary kiln this as clinker,
As the evaluation value,
(A) the minimum value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln;
(B) a time average value of a value obtained by dividing the minimum value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln by the maximum value; and
(C) The product of the weighted average value of the shell temperature at each measurement point in the predetermined area and the surface area of the area,
Any one of these is used , The operation control method of the rotary kiln characterized by the above-mentioned.
付着物除去操作を開始した後に、演算された評価値が予め設定された付着物除去操作終了基準値を上回ると、付着物が全てクリンカとしてロータリーキルンから排出除去されたと判断して付着物除去操作を終了し通常運転に戻る請求項1に記載の方法。  After starting the deposit removal operation, if the calculated evaluation value exceeds the preset reference value for the deposit removal operation, it is determined that all deposits have been discharged and removed from the rotary kiln as a clinker. The method of claim 1, wherein the method ends and returns to normal operation. 稼働中のロータリーキルンの外周面全体にわたって分布する複数の測定点におけるシェル温度をそれぞれ連続的に測定するための温度計と、
焼成用バーナーへ供給される燃料の量を調整する流量調整弁と、
ロータリーキルン内へ原料を供給する原料計量供給機と、
ロータリーキルンを回転させるキルンモータと、
前記温度計により測定されたシェル温度からキルン内壁面の付着物の生成状況を評価するための評価値を演算すると共に演算された評価値が予め設定された付着物除去操作開始基準値を下回ると前記流量調整弁、原料計量供給機及びキルンモータを制御することによりロータリーキルン内の熱負荷を増加してキルン内壁面の付着物を熔融剥離した後にロータリーキルン内の熱負荷を急激に減少させて剥離した付着物の表面を冷却硬化しこれをクリンカとしてロータリーキルンから排出除去するコントローラと
を備え、前記評価値として、
(a)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値、
(b)ロータリーキルンの特定の長さ方向位置において周方向に沿って分布する複数の測定点でのシェル温度の最低値を最高値で割った値の時間平均値、及び
(c)所定のエリア内で各測定点におけるシェル温度の加重平均値とそのエリアの表面積との積、
のうちのいずれかを用いることを特徴とするロータリーキルンの操業制御装置。
A thermometer for continuously measuring the shell temperature at each of a plurality of measurement points distributed over the entire outer peripheral surface of the rotary kiln in operation;
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of fuel supplied to the burning burner;
A raw material metering machine for supplying raw materials into the rotary kiln;
A kiln motor that rotates the rotary kiln;
When calculating the evaluation value for evaluating the generation state of the deposit on the inner wall surface of the kiln from the shell temperature measured by the thermometer, and the calculated evaluation value is below a preset deposit removal operation start reference value By controlling the flow rate adjusting valve, the raw material metering machine and the kiln motor, the thermal load in the rotary kiln is increased and the deposit on the inner wall surface of the kiln is melted and peeled. A controller that cools and hardens the surface of the kimono and discharges it from the rotary kiln as a clinker, and the evaluation value is as follows :
(A) the minimum value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln;
(B) a time average value of a value obtained by dividing the minimum value of the shell temperature at a plurality of measurement points distributed along the circumferential direction at a specific longitudinal position of the rotary kiln by the maximum value; and
(C) The product of the weighted average value of the shell temperature at each measurement point in the predetermined area and the surface area of the area,
An operation control device for a rotary kiln characterized by using any of the above .
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