[发明专利]水泥机立窑全黑料闭门煅烧及微机控制

说明书

本发明是属于一种机立窑生产水泥及应用微机控制实现过程自动化的方法及其专用设备。

已有的普通全黑料法水泥工艺，全凭工人的经验操作，立窑的热工制度不易稳定，经常出现偏火、炼窑、呲火，以致酿成喷窑伤人的重大事故，而且产量低，产品质量不稳定，环境污染严重。为了改变这种状况，多年来一直在探索各种新工艺，有半黑生料闭门煅烧，煤、料分别粉磨煅烧，微机控制机立窑腰风的模糊数学等新工艺，技术途径都不同，又尚在进一步完善之中。

本发明的目的是提高水泥机立窑煅烧熟料的质量和产量及技术经济效果，实现安全、文明生产，其具体任务是稳定采用全黑生料法煅烧的水泥机立窑热工制度，应用热工仪表检测最少的被控参数及利用微机实现过程自动化控制，达到机立窑闭门操作制度。

所谓全黑生料，就是把熟料烧成所需的全部用煤量和各种原料组份混合在一起，喂入生料磨，磨制成黑生料。因此从工艺技术上首先要解决黑生料的化学成份要符合生料配方的要求;其配热量也要满足熟料烧成的需要。采用全黑料工艺，有利于提高熟料化学成分的均匀性，有利于提高煅烧中生料的燃烧速度及熟料质量，同时还可以简化生产工艺。

利用微机控制实现过程自动化，达到机立窑闭门操作制度，其必备的基础是：

（1）全线各工序的工艺制度基本稳定;

（2）机立窑的热工制度合理稳定;

（3）应用热工仪表检测最少被控参数，及利用微机调节控制克服小的扰动，使立窑煅烧过程中各工艺参数都在设定范围内，绝大多数时间内，系统都处于自控状态，正常运行，在极个别情况下，遇到大的扰动，才切换手操状态，进行人工干预，系统恢复正常即切换至微机自控状态。

本发明的工艺流程是：

（1）采用无烟煤、石灰石、粘土、铁矿石及矿化剂为全黑生料;

（2）应用微机配料;

（3）进入球磨、粉磨;

（4）空气搅拌均化;

（5）储存库储料（两座以上）;

（6）多库搭配混料;

（7）微机计量控制;

（8）予加水成黑生料球;

（9）微机控制热工仪表检测及监控机立窑热工制度;

（10）实现闭门煅烧操作制度。

本发明的技术特征是水泥机立窑全黑生料闭门煅烧及微机控制过程自动化，由下述几个方面组成：

1、根据全黑料闭门煅烧的要求，建立生料质量保证体系，保证生料化学成份及配热量的均化性、准确性和稳定性;

原燃料予均化要求氧化钙含量波动范围在±1%以内，在此基础上采用微机配料，使出磨生料细度用0.08毫米方孔筛筛余量小于9%，氧化钙、三氧化二铁、生料含煤量的合格率均应达到60-80%，特别是生料含煤量1-2小时检测一次，采用2-4座∮6×16米生料空气搅拌库均化入窑生料，各指标合格率达85-90%;

2、选用合理的窑形结构，机立窑上喇叭口为9°-11°，有利于窑内物料均衡沉落，窑面通风均匀，边、中部高温层厚度减小，机立窑高温带以上的胴体外面包硅酸铝棉、毡、蛭石或珍珠岩耐火土等保温层以减少高温带热损失，机立窑下部呈小于2°的倒喇叭口，有利于增加冷却带料块之间空隙率，使窑内通风阻力减小又改善中部通风;

3、采用微机控制的予加水成球新技术，使黑生料球径在∮7-∮15毫米的料球占90%以上;

4、机立窑采用合理的煅烧制度;暗火操作，压边布料，运用自行清除粘物的防粘布料装置及布料运行摸拟装置，保证湿料层度在40-60厘米，窑面呈锅底形，中部通风良好，底火深度控制在2米以内，烟道废气温控制在50-55℃，固定生料流量，调节入窑风量以控制煅烧速度，保证加料速度与卸料速度、加料速度与上火速度、入窑风量与配煤量“三平衡”，煅烧中力求稳定高温带的位置，稳定立窑热工参数，在正常头态下人工不干预自控过程，不随意把底火“返”到表面，遇有小故障，短时停止喂料，把风放掉，不再鼓风，随即就恢复正常状态。

5、本发明的机立窑全黑料闭门煅烧采用微机控制系统的功能是：

（1）设置了三个闭环自控回路;

（a）入窑黑生料瞬时流量控制与成球水份流量的比值控制回路，其中黑生料瞬时流量为主控参数;

（b）烟道废气温度控制回路，以测量烟道废气温度为主控参数，入窑风压为付控参数，组成串级调速系统，又采用分段微积分控制电路（PID），并设置不灵敏区以提高调节品质，设置一些判定条件以发挥微机逻辑判断功能;