鎳鐵礦回轉(zhuǎn)窯燃燒器自動(dòng)控制系統(tǒng)
鎳礦回轉(zhuǎn)窯工藝分析
首先將礦石破碎至50-150mm，送入煅燒回轉(zhuǎn)窯，在700℃溫度下干燥、預(yù)熱、煅燒，得到焙砂；然后將焙燒加入電爐，并加入10-30mm的揮發(fā)性煤，經(jīng)過(guò)1000攝氏度的還原熔煉，產(chǎn)出粗鎳鐵合金。在電爐還原熔煉的過(guò)程中幾乎所有的鎳和鈷氧化物都被還原成金屬。而鐵的還原則通過(guò)焦炭加入量調(diào)整；后將粗鎳鐵合金經(jīng)過(guò)吹煉產(chǎn)出成品鎳鐵合金。
控制內(nèi)容：
1、配礦
爐料的配比是重要的，這對(duì)于防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈( 爐料粘結(jié)在爐內(nèi)襯上)、控制爐料的導(dǎo)電性、分離礦熱爐內(nèi)的渣子和金屬 ( 鎳、鐵) 有決定性的作用。
2、在焙燒環(huán)節(jié)中影響窯況和還原效果的主要因素有三個(gè)：
①物料停留時(shí)間
物料的停留時(shí)間，直接影響物料的還原反應(yīng)。如果停留時(shí)間過(guò)短，還原反應(yīng)進(jìn)行不充分；如果停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不但影響產(chǎn)量，同時(shí)對(duì)還原反應(yīng)也會(huì)起到影響。
②窯內(nèi)反應(yīng)區(qū)溫度
如果溫度不夠，還原反應(yīng)進(jìn)行不充分
如果溫度過(guò)高，不但對(duì)耐火材料是極大的考驗(yàn)，而且隨物料融化，團(tuán)聚，會(huì)逐漸形成球狀的固熔塊，嚴(yán)重時(shí)，熔融物料會(huì)直接粘在窯壁上，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈；
③氣體成分
氣體成分影響主要在于CO含量，應(yīng)保持CO的濃度，使整個(gè)焙燒過(guò)程在還原氣氛下進(jìn)行。
其中單個(gè)條件的改變對(duì)工藝參數(shù)的影響并不是獨(dú)立的。鑒于實(shí)驗(yàn)的多變量和探索特性，從開(kāi)窯到窯況趨于穩(wěn)定之前，采用手動(dòng)控制并通過(guò)實(shí)踐摸清經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)相關(guān)指標(biāo)達(dá)到工藝要求后，進(jìn)入自動(dòng)控制模式，只對(duì)作用于工藝明顯的幾項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，保證試驗(yàn)穩(wěn)定進(jìn)行。
物料停留時(shí)間主要受內(nèi)徑等固定值，窯速等設(shè)定值影響，可在調(diào)整好后保持穩(wěn)定；窯內(nèi)氣氛是通過(guò)采樣和氣體分析儀來(lái)測(cè)量，進(jìn)出風(fēng)量及燃燒情況，窯內(nèi)的壓力狀況間接反映出氣體成分，而壓力則可由煙道蝶閥開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)。另外，諸如布袋收塵吹掃，吸收塔PH值及噴淋泵、油泵等輔助設(shè)備也需要接入控制系統(tǒng)。
主要參數(shù)采集：
1、礦土重量計(jì)量
通過(guò)皮帶秤對(duì)干燥劑進(jìn)行重量信號(hào)采集，并上傳至上位機(jī)。
2、干燥劑計(jì)量
通過(guò)皮帶秤對(duì)干燥劑進(jìn)行重量信號(hào)采集，并上傳至上位機(jī)。上位機(jī)在測(cè)量出礦土重量信號(hào)時(shí)，通過(guò)內(nèi)部程序計(jì)算，得出應(yīng)加干燥劑容量，然后進(jìn)行重量調(diào)節(jié)。
3、還原劑計(jì)量
通過(guò)皮帶秤對(duì)干燥劑進(jìn)行重量信號(hào)采集，并上傳至上位機(jī)。上位機(jī)在測(cè)量出礦土重量信號(hào)時(shí)，通過(guò)內(nèi)部程序計(jì)算，得出應(yīng)加干燥劑容量，然后進(jìn)行重量調(diào)節(jié)。
4、窯內(nèi)溫度
窯體溫度的采集采用熱電偶，需要注意是由于窯內(nèi)氣體溫度較高，一方面盡量延長(zhǎng)引氣管長(zhǎng)度以降溫，另一方面選用耐熱等級(jí)較高的變送器
壓力以及油槍鼓風(fēng)、煙道出風(fēng)和柴油流量。
在監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置方面，溫度共設(shè)置6個(gè)采集點(diǎn)，窯體上有3個(gè)，分別監(jiān)控前、中、尾部溫度，其中位于窯頭回轉(zhuǎn)窯燃燒器火焰附近的高溫還原區(qū)溫度為主要控制依據(jù)。另外三個(gè)溫度采集點(diǎn)分別位于旋風(fēng)收塵，布袋收塵器，和吸收塔前部，前者反映尾氣溫度，后兩者則為避免溫度過(guò)高造成設(shè)備損傷。
5、噴槍柴油和鼓風(fēng)、出風(fēng)流量分別選用專(zhuān)用的渦輪流量計(jì)、渦街空氣流量計(jì)和靶式高溫?zé)煹懒髁坑?jì)，將信號(hào)輸送到PLC模擬量模塊。
柴油、鼓風(fēng)機(jī)流量監(jiān)測(cè)在噴槍進(jìn)油口和送風(fēng)口前端各設(shè)一個(gè)，煙氣流量計(jì)設(shè)置在旋風(fēng)收塵前端。壓力監(jiān)測(cè)在窯尾、布袋收塵前后共設(shè)3個(gè)采集點(diǎn)，分別反映窯內(nèi)壓力和布袋收塵工作狀況。
鄭州德斯特自動(dòng)化設(shè)備有限公司：鎳鐵礦回轉(zhuǎn)窯燃燒器 、自動(dòng)化控制系統(tǒng) 、脫硫脫硝設(shè)備及在線監(jiān)測(cè)裝置“總包”工程。
