SU731247A1 - Способ регулировани процесса обжига сырьевой смеси во вращающейс печи - Google Patents

Description

Изобретение относится к производству строительных и других материалов во вращающихся печах, и может быть использовано, например, в цементной промышленности.

Известен способ управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающихся ⁵ печах, например, для производства цементного клинкера, основанный на стабилизации положения горячих зон печи [1].

Недостатком этого способа является нарушение нормального хода обжига сырьевой ₁₀ смеси при больших внутренних возмущениях^ вызывающих смещение зоны спекания в направлении движения сырьевой смеси, в результате чего процесс спекания не успевает закончиться в пределах зоны горения.

Наиболее близким к предлагаемому яв- 15 ляется способ регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи [2].

В этом способе для стабилизации положения зоны спекания в двух точках зоны экзотермических реакций, расположенных на определенном расстоянии одна от другой по оси печи, измеряют температуру материала, определяют разность между ними и в зависимости от нее производят регулировку топлива и положение горелки таким образом, чтобы поддерживать требуемую разность измеренных температур. Однако при возникновении больших возмущений (обрушение колец, волнообразное движение материала и т. п.), приводящих к смещению зоны экзотермических реакций по направлению движения сырьевой смеси, меняется положение горелки навстречу движению сырьевой смеси и увеличивается расход топлива. Увеличение подачи топлива ограничено конструктивными параметрами горелки и технологическими допусками на форсирование режима, например, в связи с опасностью прожига футеровки. Поэтому при больших возмущениях вследствие ограниченности управляющих воздействий и инерционности процессов в печи зачастую не удается стабилизировать положение зоны экзотермических реакций. Эта зона, а также зона спекания смещаются по направлению движения сырьевой смеси.

Так как при таких возмущениях горелка оказывается перемещенной навстречу движению сырьевой смеси, то происходит сокращение длины зоны спекания. Это зачастую не обеспечивает выпуск нормального клинкера и приводит к выпуску брака. _s

Другим недостатком является то, что отсутствует контроль качества готовой продукции и коррекция управляющих воздействий в зависимости от него. Эта приводит к длительному выпуску брака при больших возмущениях, что также снижает эффектив- 10 ность регулирования процесса обжига.

Цель изобретения — повышение качества готового продукта и снижение удельного расхода топлива.

Цель достигается тем, что в способе регу- ₁₅ лирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающем измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль 20 оси печи, дополнительно измеряют средний размер кусков клинкера на выходе печи и задают минимально допустимый размер клинкера и максимально допустимый расход топлива, а перемещение горелки вдоль оси _2J печи осуществляют в направлении движения материала при отрицательной величине отклонения среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера и максимально допустимом расходе топлива и осуществляют перемещение горёлки в противо- зо положном направлении при положительной величине отклонения среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера.

Способ осуществляют следующим образом. ³⁵

Управляют расходом топлива в зависимости от контролируемых параметров, характеризующих процесс обжига, например, температур материала по длине печи. Горелка максимально вдвинута в печь. Измеряют 4© расход топлива и средний размер кусков клинкера на выходе печи. Если в печи произошло большое возмущение, например, обрушилось кольцо, то в печи, начиная с места обрушения, начинает двигаться волна материала. При этом температуры материала ⁴¹ снижаются и для восстановления необходимо увеличивать расход топлива. Если возмущение велико, то хотя расход топлива достигнет максимально допустимого значения, восстановление температур материала _ίβ до величин, соответствующих нормальному режиму, не происходит. Это в свою очередь приводит к ухудшению качества обжига, что проявляется в уменьшении среднего размера кусков клинкера на выходе печи.

Когда текущее значение среднего разме- ⁵⁵ ра кусков станет меньше минимально допустимого среднего значения, происходит перемещение положения горелки в направлении движения сырьевой смеси пропорционально величине отклонения среднето размера кусков клинкера на выходе печи от минимально допустимого. Таким образом, перемещение горелки в направлении движения сырьевой смеси происходит при максимальном значении расхода топлива и при снижении среднего размера кусков ниже минимально допустимого. При указанном перемещении горелки происходит увеличение времени пребывания материала в зоне спекания, что способствует завершению процесса клинкерообразования даже при повышенном количестве материала в печи за счет увеличения времени пребывания материала в горячих зонах печи. После указанных управляющих воздействий (изменение расхода топлива в положении форсунки) процесс клинкерообразования улучшается, что выражается в росте, например, температур материала по длине печи. При этом расход топлива уменьшается и одновременно улучшается процесс клинкерообразования, что проявляется в росте среднего размера кусков клинкера на выходе печи. Когда отклонение величины среднего размера кусков клинкера на выходе от минимально допустимой станет положительным, происходит перемещение горелки в направлении, противоположном направлению движения сырьевой смеси. Перемещение горелки происходит до тех пор, пока горелка не займет начальное, максимально вдвинутое в печь положение.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к производству CTpOHTesTibHbix и других материалов во вращающихс  печах, и может быть использовано , например, в цементной промыщленности. Известен способ управлени  процессом обжига сырьевой смеси во вращающихс  печах, например, дл  производства цементного клинкера, основанный на стабилизации положени  гор чих зон печи 1. Недостатком этого способа  вл етс  нарушение нормального хода обжига сырьевой смеси при больщих внутренних возмущени х вызывающих смещение зоны спекани  в направлении движени  сырьевой смеси, в результате чего процесс спекани  не успевает закончитьс  в пределах зоны горени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ регулировани  процесса обжига сырьевой смеси во вращающейс  печи, включающий измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи 2. В этом способе дл  стабилизации положени  зоны спекани  в двух точках зоны экзотермических реакции, расположенных на определенном рассто нии одна от другой по оси печи, измер ют температуру материала , определ ют разность между ними и в зависимости от нее производ т регулировку топлива и положение горелки таким образом, чтобы поддерживать требуемую разность измеренных температур. Однако прн возникновении больших возмущений (обрушение колец, волнообразное движение материала и т. п.), привод щих к смещению зоны экзотермических реакций по направлению движени  сырьевой смеси, мен етс  положенне горелки навстречу движению сырьевой смеси и увеличиваетс  расход топлива. Увеличение подачи топлива ограничено конструктивными параметрами горелки и технологическими допусками на форсирование режима, например , в св зи с опасностью прожига футеровки . Поэтому при больщих возмущени х вследствие ограниченности управл ющих воздействий и инерционности процессов в печи зачастую не удаетс  стабилизировать положение зоны экзотермических реакций. Эта зона, а также зона спекани  смещаютс  по направлению движени  сырьевой смеси. Так как при таких возмущени х горелка оказываетс  перемещенной навстречу движению сырьевой смеси, то происходит сокращение длины зоны спекани . Это зачастую не обеспечивает выпуск нормального клинкера и приводит к выпуску брака. Другим недостатком  вл етс  то, что отсутствует контроль качества готовой продукции и коррекци  управл ющих воздействий в зависимости от него. Эта приводит к длительному выпуску брака при больщих возмущени х, что также снижает эффективность регулировани  процесса обжига. Цель изобретени  - повыщение качества готового продукта и снижение удельного расхода топлива. Цель достигаетс  тем, что в способе регулировани  процесса обжига сырьевой смеси во вращающейс  печи, включающем измерение температур материала по длине печи и расхода топлива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи, дополнительно измер ют средний размер кусков клинкера на выходе печи и задают минимально допустимый размер клинкера и максимально допустимый расход топлива, а перемещение горелки вдоль оси печи осуществл ют в направлении движени  материала при отрицательной величине отклонени  среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера и максимально допустимом расходе топлива и осуществл ют перемещение горелки в противоположном направлении при положительной величине отклонени  среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера. Способ осуществл ют следующим образом . Управл ют расходом топлива в зависимости от контролируемых параметров, характеризующих процесс обжига, например, температур материала по длине печи. Горелка максимально вдвинута в печь. Измер ют расход топлива и средний размер кусков клинкера на выходе печи. Если в печи произощло больщое возмущение, например, обрущилось кольцо, то в печи, начина  с места обрущени , начинает двигатьс  волна материала. Цри этом температуры материала снижаютс  и дл  восстановлени  необходимо увеличивать расход топлива. Если возмущение велико, то хот  расход топлива достигнет максимально допустимого значени , восстановление температур мате эиала до величин, соответствующих нормальному режиму, не происходит. Это в свою очередь приводит к ухудшению качества обжига, что про вл етс  в уменьшении среднего размера кусков клинкера на выходе печи. Когда текущее значение среднего размера кусков станет меньше минимально допустимого среднего значени , происходит перемещение положени  горелки в направлении движени  сырьевой смеси пропорционально величине отклонени  среднегго размера кусков клинкера на выходе печи от минимально допустимого. Таким образом, перемещение горелки в направлении движени  сырьевой смеси происходит при максимальном значении расхода топлива и при снижении среднего размера кусков ниже минимально допустимого . При указанном перемещении горелки происходит увеличение времени пребывани  материала в зоне спекани , что способствует завершению процесса клинкерообразовани  даже при повышенном количестве материала в печи за счет увеличени  времени пребывани  материала в гор чих зонах печи. После указанных управл ющих воздействий (изменение расхода топлива в положении форсунки) процесс клинкерообразовани  улучшаетс , что выражаетс  в росте, например, температур материала по длине печи. При этом расход топлива уменьшаетс  и одновременно улучшаетс  процесс клинкерообразовани , что про вл етс  в росте среднего размера кусков клинкера на выходе печи. Когда отклонение величины среднего размера кусков клинкера на выходе от минимально допустимой станет положительным, происходит перемещение горелки в направлении, противоположном направлению движени  сырьевой смеси. Перемещение горелки происходит до тех пор, пока горелка не займет начальное, максимально вдвинутое в печь положение. Формула изобретени  Способ регулировани  процесса обжига сырьевой смеси во вращающейс  печи, включающий измерение температур материала по длине печи и расхода теплива, изменение подачи топлива в зависимости от температур материала по длине печи и перемещение горелки вдоль оси печи, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  качества готового продукта и снижени  удельного расхода топлива, дополнительно измер ют средний размер кусков клинкера на выходе печи и задают минимально допустимый размер клинкера и максимально допустимый расход топлива, а перемещение горелки вдоль оси печи осуществл ют в направлении движени  материала при отрицательной величине отклонени  среднего размера кусков клинкера от минимально допустимого размера и максимально допустимом, расходе топлива и осуществл ют перемещение горелки в противоположном направлении при положительной величине отклонени  среднего размера -кусков клинкера от минимально допустимого размера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 392317, кл. F27 D 19/00, 1970.
2. 2.Патент США № 3657195, кл. 263-19, 1969 (прототип).