[其他]立窑水泥厂生料成分配比自动控制系统

说明书

本发明涉及微机核仪表工业过程控制，特别是工厂投料成分配比过程的控制。

现在国外水泥生产大多采用大型回转窑。用大型X射线荧光分析仪进行全元素分析，用专用电子秤配合调速电机控制物料流量，整个生料系统自动化程度高。但设备投资大，不适合立窑水泥厂。

我国水泥厂大多为立窑系统，目前尚无立窑生料成分配比自动控制系统。

国内已有微机生料配比进料，即控制生料中几种主要物料的流量。但立窑水泥厂一般没有大型均化库，物料成分波动较大，因此仅仅控制物料流量仍无法实现生料成分的配比控制。而且，采用机械秤或电子秤测量物料流量的立窑生料配比进料系统存在精度低，长期稳定性差等缺点，不能保证生料石灰饱和比KH值，硅率N值、铝率P值的稳定合格。

本发明的目的是找出立窑水泥厂的成分配比过程的自动控制系统，使立窑水泥厂生产进料在进行时不断调整，使配比相当准确。

本发明的过程是找到一种适合立窑水泥厂的新的双重闭环控制系统。用流量定值控制器和生料率值控制器实现生料成分配比的自动控制。

流量定值控制器由工业过程控制微机、专用软件、回控同步时间变换器及喂料控制执行机构组成。使用核子皮带秤在线测量主要物料实际流量。输入到微机中与物料流量定值进行比较，根据系统的频率特性及反馈传递函数，用专用软件求出回控量，通过回控同步时间变换器，改变喂料器执行机构中可控硅的导通角，调整物料流量，实现物料流量的闭环控制。（第一重闭环控制）因核子秤不与皮带接触，故不受皮带张力、物料冲击的影响，亦不受环境温度和粉尘干扰，因而可以实现物料精确调整，以达到生料成分的稳定合格。

生料率值控制器由控制微机、专用计算软件及带有长电缆遥控传输光电耦合器的数据通讯接口和快速荧光五元素成分分析仪组成。使用快速荧光五元素成分分析仪快速采样测定生料中钙、铁、硅、铝、炭等五种成分含量，经电缆遥控传输到控制微机，计算出各个时刻的生料三个率值数组，根据系统的频率特性与反馈传递函数，用趋势法计算并调整几种物料的流量给定值，实现生料三个率值（KH值、N值、P值）的定值控制。（第二重闭环控制）

立窑水泥厂生料成分配比自动控制系统的原理和具体内容如图1所示。

组成生料的四种主要物料石灰石、粘土、铁粉和煤分别贮存在料仓A₁，A₂，A₂，A₄中，通过喂料器B₁，B₂，B₃，B₄下到分皮带C₁，C₂，C₃，C₄上。在四个分皮带上各安装一台核子皮带秤D₁，D₂，D₃，D₄，瞬时在线测量四种物料实际流量。测量信号输入到流量定值控制器E₁，E₂，E₃，E₄中，经与人为预置（通过控制台L送来）或生料率值控制器给出的四种物料流量给定值I₁，I₂，I₃，I₄比较，用专用软件计算出回控量，通过回控同步时间变换器P₁，P₂，P₃，P₄改变喂料器执行机构中可控硅导通角，控制喂料器B₁，B₂，B₃，B₄的喂料量，实现第一重闭环反馈调节控制，即物料流量的定值控制。