|
焙烧/煅烧/烧结炉 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
|
查看本类全部文章 |
| |
|
|
|
|
高温氧化铝焙烧过程的控制问题 |
|
|
作者：山东铝业公司设计院 王兵 |
|
摘 要：高温氧化铝焙烧工艺过程，需要高质量的控制调节，首先要保证高温回转窑燃油系统供油压力稳定，进而解决燃油自动提温和保温，从而实现燃油系统热工参量的稳定、可靠。为解决物料的质量、物料的输送和物料的焙烧等因素参量，给物料高温处理过程所带来的干扰，经过反复的方案实践和分析，采用窑内温度、喂料串机调节，克服了各种干扰问题，稳定了回转窑的运转，大大提高了高温氧化铝焙烧质量。
关键词：焙烧工艺调节控制 自动提温
0 引言
随着高科技产业的迅猛崛起，高温氧化铝的应用领域也得到了迅速拓展。高温氧化铝外观为白色粉末或细砂状，流动性较好、性能稳定、难溶于酸碱溶液中，是一种用途广泛、性能优异、价格经济的无机非金属材料。
高温氧化铝是由氢氧化铝或氧化铝进入回转窑，物料在移动过程中得到加热,经过物理与化学变化焙烧出来。在这一焙烧过程中只有有效地控制高温回转窑的各工艺参量，才能生产出合格的高质量高温氧化铝产品。
1 工艺过程
1.1 稳定供燃重油温度
高温回转窑采用重油供燃，稳定供油回路热工参量是首先要解决的重要问题。从油路系统来看，供油压力比较稳定，但供油温度必须要经过提温、恒温控制。在进窑油路中设置了电加热器装置，经过电加热器提高油温，并经加热器出口温度自动调节电加热负荷，从而实现供燃重油温度稳定。另外从稳定重油油量并考虑生产负荷的改变，设计了重油油量自动调节回路。重油油量和温度的自动调节，保证了回转窑供燃系统热工参量的稳定，如图1 所示。
图1 自动调节回路流程
1.2 窑内温度调节
回转窑物料要稳定且高质量的焙烧，必须使窑尾加料系统得以稳定控制。首先我们考虑物料恒量控制，以计量控制单元调节裙式喂料机下料量，实现均匀喂料。计量控制单元同时微比例调节配料料仓螺旋，使配料支路随动。在恒物料调节回路外给定窑尾温度、窑中温度平均值调节信号组成串机调节回路，来克服窑内宏观温度干扰（来自物料水分、燃油质量等随机量）带来的恒物料运行状态下可能出现的过烧或欠烧现象。另外回转窑检测控制系统还设计了窑尾负压—排风闭环调节回路、电机运行连锁保护回路等，如图2 所示。
图2 串级调节回路流程
2 控制回路抗干扰问题的分析
以上所建立的调节回路能否克服回转窑系统中的各种干扰，保证高温回转窑稳定运行呢，从以上提出看,调节回路中其主要的控制对象是窑内焙烧温度，其他控制对象的被控目的都是为焙烧温度这一主控参数服务的。调节回路中油量单回路闭环调节、油温单回路闭环调节、窑尾负压单回路闭环调节都是单参数调节回路，其作用和调节质量从实践看都比较单一和易实现。
窑尾流程工艺相对复杂，物料的水分、质量和流量等以及窑内工况的变化都对窑温主控参数带来直接干扰。针对这一情况，窑尾控制流程增加副环与窑温主控参数构成串级调节回路如图3 所示，实践证明这是一个非常好的方案。
在油温、油压、油量、窑压相对稳定的状态下，影响窑温的明显干扰是窑尾进料量，因此将调节进料流量作为串级调节的副回路。串级调节系统由于副回路的快速作用，因而对于进入副回路的干扰具有很强的克服能力，这样对窑温主参数构成的调节回路抗干扰起到先声夺人。
从图 4 变换的串级调节系统方块图分析看，当干扰从对象调节通道的输入端进入副回路后，经过裙式机和对象G02（S）先影响副参数y2，于是，副回路立即启动。
图4 主参数调节系统
同时，副参数y2 对给定值的偏差又通过对象G01（S）影响主参数y1，主调节器也开始调节。整个串级系统在此干扰作用下的闭环传递函数可以通过图5 变换的方块图形式描述。
通过串级调节系统方块图的变换形式的传递函数，可以把串级调节系统克服干扰的能力用式（1）来表示。
假定主、副调节器均采用比例调节器，则上式可写成式（2）。
式中：KC1、KC2 分别表示主、副调节器的放大倍数。
显而易见，主、副调节器的总放大倍数越大，则说明干扰作用的传递函数Y1（S）/F（S）作用越小，则系统克服干扰的能力越强。或者说，当干扰由副回路进入系统时，主、副调节器的调节作用越强，则主参数的过渡过程的动态偏差就越小。
另外，比较单回路调节系统调节器的放大倍数Kc 来说，对于绝大多数串级调节系统都能满足：
KC1·KC2＞KC
由此可见由窑内温度、喂料量组成串级调节回路系统由于副回路的存在，提高了系统调节作用的总放大倍数，因而对进入副回路的干扰具有较强的克服能力，并且，副调节器的放大倍数整定得越大，串级调节系统的这个优越性就越加显著。如果没有副回路的作用，物料流量增加△G，并通过滞后较大的温度对象、直到它使窑温上升时，调节器才能动作。而在串级系统中，由于副回路的存在，当扰动影响到物料流量时，流量调节器能及时调节，发出信号去调节裙式喂料，这样，即使进入窑内的物料量比前有所增加的话，也肯定比没有副回路时的幅值小得多，它所能引起的温度偏差也小得多，并且又有主调节器进一步调节来克服这个干扰，因此总效果比单回路调节时大为提高。
3 结束语
实践证明我们运用了以上油路系统控制环路，以及窑尾系统窑内温度、喂料量串机调节控制环路，实现了高温回转窑运转稳定，大大提高了高温氧化铝焙烧质量。(end)
|
|
| 文章内容仅供参考
(投稿)
(如果您是本文作者，请点击此处)
(12/31/2010) |
对 焙烧/煅烧/烧结炉 有何见解？请到 焙烧/煅烧/烧结炉论坛 畅所欲言吧！
|
