Способ автоматического управления процессом сухого помола в цементной мельнице

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУХОГО ПОМОЛА В ЦЕМЕНТНОЙ МЕЛЬНИЦЕ, включающий измерение загрузки мельницы сырьем, измерение тонкости помола готового продукта и вычисление значения удельной поверхности продукта помола с использованием модели мельницы, изменение загрузки мельницы, скорости ее вращения и разряжения в выходной горлорине до достижения максимума загрузки мельницы и коррекцию загрузки мельницы до достижения вычисленным значением удельной поверхности заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности управления за счет уменьц ения влияния нестабильности температуры входного потока клинкера, измеряют весовой расход клинкера и температуру входного потока клинкера, корректируют весовой расход клинкера на входе мельницы, задают диапазон нормальной температуры входного потока клинкера и диапазон показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы, причем коррекцию весоi вого расхода клинкера на входе мельницы осуществляют до достижения заданного (Л диапазона показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы величины, равной произведению весового расхода клинкера на разность между температурой входного потока клинкера и заданным диапазоном нормальной температуры входного потока клинкера. о О5 а 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1066648 Д (i9) SU(i, (д В 02 С 25/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3498365/29-33 (22) 11. 10. 82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) Н. В. Кухаренко, В. А. Петров, С. В. Ро винский, Н. К. Савченко, Г. M. Селезнев, В. В. Александров, Е. A. Беликов, Н. В. Дудин, Е. А. Исаков и А. И. Кирсанов (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Пикалевское глиноземное объединение «Глинозем». (53) 621.926 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 768462, кл. В 02 С 25/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 3296902/29-33, кл. В 02 С 25/00, 1981. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУХОГО

ПОМОЛА В ЦЕМЕНТНОЛ МЕЛЬНИЦЕ, включающий измерение загрузки мельницы сырьем, измерение тонкости помола готового продукта и вычисление значения удельной поверхности продукта помола с использованием модели мельницы, изменение загрузки мельницы, скорости ее вращения и разряжения в выходной горловине до достижения максимума загрузки мельницы и коррекцию загрузки мельницы до достижения вычисленным значением удельной поверхности заданного значения, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет уменьшения влияния нестабильности температуры входного потока клинкера, измеряют весовой расход клинкера и температуру входного потока клинкера, корректируют весовой расход клинкера на входе мельницы, задают диапазон нормальной температуры входного потока клинкера и диапазон показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы, причем коррекцию весового расхода клинкера на входе мельницы осуществляют до достижения заданного диапазона показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы величины, равной произведению весового расхода клинкера на разность между температурой входного потока клинкера и заданным диапазоном нормальной температуры входного потока клинкера.

1066648

Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения сырья при производстве цемента.

Известен способ управления загрузкой шаровой мельницы, включающий измерение расхода сырьевого материала на входе мельницы и уровень ее загрузки, измерение тонкости помола готового продукта на выходе мельницы и стабилизацию тонкости помола путем изменения загрузки мельницы в зависимости от данных статистического прогноза изменения размалываемости материала на входе мельницы, определяемой по тонкости помола и расходу материала (1) .

Так как для определения размалываемости по указанному способу используется сигнал измерения тонкости помола, то изменение размалываемости может быть определено лишь после изменения тонкости помола, т. е. после нарушения режима стабилизации заданного показателя качества продукта. Следовательно, недостаток этого способа состоит в том, что он не исключает снижения точности управления при изменениях размалываемости материала на входе мельницы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ автоматического управления процессом сухого помола в цементной мельнице; включающий измерение загрузки мельницы сырьем, измерение тонкости помола готового продукта и вычисление значения удельной поверхности продукта помола с использованием модели мельницы, изменение загрузки мельницы, скорости ее вращения и разряжения в выходной горловине до достижения максимума загрузки мельницы и коррекцию загрузки мельницы до достижения вычисленным значением удельной поверхности заданного значения (2).

Однако изменение размалываемости сырьевой смеси, преимущественно обусловленное нестабильностью температуры клинкера, приводит к изменениям тонкости и удельной поверхности продукта помола (цемента). Изменение тонкости помола, в свою очередь, приводит к изменению расчетного значения удельной поверхности на выходе модели мельницы, и только после этого начинается коррекция загрузки мельницы.

Если размалываемость сырья изменяется медленно, то указанная коррекция позволяет стабилизировать тонкость и удельную поверхность продукта помола с необходимой точностью. Если же размалываемость меняется резко и существенно, то точность управления на начальном интервале снижается и указанные показатели качества продукта выходят за допустимые пределы.

Цель изобретения — повышение точности управления за счет уменьшения влияния нестабильности температуры входног потока клинкера.

Цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом сухого помола в цементной мельнице включающему измерение загрузки мельницы сырьем, измерение тонкости помола готового продукта и вычисление значения удельной поверхности продукта помола с использованием модели мельницы, изменение загрузки мельницы, скорости ее вращения и разряжения в выходной горловине до достижения максимума загрузки мельницы и коррекцию загрузки мельницы до достижения .вычисленным значением удельной поверхности заданного значения, измеряют весовой расход клинкера и температуру входного потока клинкера, корректирует весовой расход клинкера íа входе мельницы, задают диапазон нормальной температуры входного потока клинкера и диапазон показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы, причем коррекцию весового расхода клинкера на входе мельницы осуществляют до достижения заданного диапазона показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы величины, равной произведению весового расхода клинкера на разность между температурой входного потока клинкера и заданным диапазоном нормальной температуры входного потока клинкера.

Нг чертеже показана блок-схема системы автоматического управления процессом помола по предлагаемому способу.

Система содержит мельницу 1, датчик загрузки 2, регулятор загрузки 3, регулятор скорости вращения 4, регулятор разряжения 5, блок экстремального управления 6, датчик тонкости помола 7, модель мельницы 8, элемент сравнения 9, датчик температуры клинкера 10, блок задания диапазона нормальной температуры клинкера 11, датчик весового расхода клинкера 12, блок умножения 13, блок задания диапазона показателя нормальной температуры в рабочем пространстве мельницы 14.

Выход датчика загрузки 2 соединен с одним из входов регулятора загрузки 3.

Выход регулятора 3 соединен с входом блока экстремального управления 6, одним из входов модели мельницы 8 и входом датчика расхода клинкера 12. Выходы блока 6 подключены к входам регулятора скорости вращения 4 и регулятора разряжения 5.

Выходы регуляторов 4 и 5, а также BbIx0ды датчиков тонкости помола 7 и температуры клинкера 10 подключены к входам модели 8, выход которой подключен к элементу сравнения 9, а выход последнего соединен с входом регулятора загрузки 3. Выход датчика температуры клинкера 10 соединен с входом блока задания 11, выход которого соединен с входом блока умножения 13, другой вход блока 13 соединен с выходом датчика расхода клинкера 12.

Выход блока умножения 13 соединен с входом блока задания 14, выход которого со1066648

ВНИИПИ Заказ 11090/9 Тираж 620 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 единен с одним из входов регулятора загрузки 3.

Способ базируется на использовании существующей зависимости тонкости Т и удельной поверхности S продукта помола от усредненной температуры t измельчаемой сырьевой смеси в рабочем пространстве мельницы. Изменения этой температуры определяются выражением

AGI ЬЯ

С М где m,, m, гп„„С,, Сн, Се- массы находящихся в мельнице клинкера, шлака, гипса и их удельные теплоемкости;

ЬЯ вЂ” изменение количества тепла в рабочем пространстве мельницы;

Сс4 — усредненная удельная теплоемкость сырьевой смеси;

М -суммарная масса сырьевой смеси в мельнице.

Основным компонентом сырьевой смел си при сухом производстве цемента является клинкер (свыше 80о/0), температура которого может меняться в значительно более широких, пределах, чем температура шлака и гипса, поэтому изменение количества тепла Щ в рабочем пространстве мельницы обусловлено, главным образом, изменением температуры потока клинкера

Ь|к на выходе мельницы, т. е. ь Я =СкА Мк ь 1к =Cg() 611 d<)h 1к

= Сн бк A к пт р где 5„— расход клинкера на входе мельницы; fry — время прохождения клинкера через мельницу.

Из приведенных выражений следует, что

Таким образом, изменения температуры в рабочем пространстве мельницы пропорциональны произведению изменения температуры клинкера на его расход

q,=htg. бк у т. е. это произведение является показателем температурного режима в мельнице.

Существует диапазон нормальных температур входного потока клинкера

tg Q (tmin t max) при которых его размалываемость практически остается неизменной и не влияет на показатели качества Т и S продукта помола. Расчетно-экспериментальным путем можно определить.и диапазон допустимых изменений показателя

С1 б (Чм1п > фаак) при которых изменение размалываемости приводит к незначительным (допустимым по ГОСТУ) отклонениям Т и S.

ЗО

Управление по способу осуществляется следующим образом.

Загрузку мельницы 1 сырьем измеряют датчиком 2 и его сигнал подают на вход регулятора загрузки 3. Скорость вращения и мельницы 1 и разряжение P в ее выходной горловине регулируют при помощи регуляторов 4 и 5, установки и, и P которых корректируют выходными сигналами

Ьп, йр, блока экстремального управления

6, исходя из условия максимизации выходного сигнала бк регулятора загрузки 3.

Текущее значение тонкости помопа Т измеряют датчиком 7 и подают на вход канала Т вЂ” S модели 8, на другие входы модели при этом подают сигналы о текущих значениях степени разряжения Р, скорости вращения и, температуре клинкера

t, и его расходе 6к. Выходной сигнал Я1 модели 8, определяющий собой прогнозируемое значение удельной поверхности S выходного продукта мельницы 1, сравнивают при помощи элемента сравнения 9 с сигналом задания требуемой величины удельной поверхности S. Разность сигналов и S< подают на вход регулятора 3 и тем самым корректируют загрузку мельницы до тех пор, пока разность S> S< не станет р а в ной нул ю.

На блоках задания 11 и 14, имеющих статические характеристики типа «зоны нечувствительности», устанавливают границы зон нормальных температур входного о P потока клинкера tm;Ä, t m«и показателя температуры в рабочем пространстве мельницы с1„„„, < . Текущее значение температуры входного потока клинкера t„ измеряют датчиком 10 и и подают на вход блока задания 11. На выходе блока 11 получают сигнал л1к, равный разности 1„;„-1, при 1,ф;„или t;-упри t.>tmi, и подают его на первый вход блока умножения 13.

Расход клинкера б«измеряют датчиком весового расхода 12 и подают на второй вход блока умножения 13. Сигнал произведения g = ht< G v, подают на вход блока задания 14. На выходе блока 14 получают сигнал Ьс1, равный разности с1,„;„-с1 при д<,„;„или разности g gma при g> Ч„, Сигнал разности h g подают на вход регулятора 3 и тем самым корректируют расход клинкера (3к до тех пор, пока сигнал q не станет равным нулю.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность модельного прогнозирования зйачения удельной поверхности продукта помола и точность стабилизации ее заданного значения при изменяющейся температуре входного потока клинкера и тем самым обеспечивает повышение качества продукта.