Способ управления процессом получения цемента

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в цементной, химической, металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: в способе управления процессом получения цемента, включающем подачу и помол сырьевых материалов, обжиг и помол полученного клинкера с добавками измерение технологических параметров на каждой стадии обработки и их стабилизацию, помол сырьевых материалов ведут в дискретно-непрерывном режиме, при этом подачу компонентов осуществляют последовательно в соответствии с определенным расчетным путем временем, измеряют выходные параметры полученного шлама и при отклонении какого-либо значения от заданного изменяют количество подаваемого компонента и/или время его измельчения, полученный шлам направляют на перемешивание и последующий обжиг, который осуществляют также в дискретно-непрерывном режиме, затем измеряют параметры полученного клинкера и при отклонении их от заданных регулируют количество и/или время подаваемого шлама до получения заданных параметров клинкера, который одновременно с добавками поступает в цементную мельницу дискретно-непрерывного действия, выходные параметры полученного цемента измеряют и изменяют до заданных значений количеством подаваемого на помол клинкера или добавок и/или временем помола. 1 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в цементной и других отраслях промышленности.

Известен способ получения цемента, включающий помол сырьевых материалов, обжиг и помол полученного клинкера [1] К недостаткам этого способа можно отнести значительные энергозатраты.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ управления процессом получения цемента, включающий подачу и помол сырьевых материалов, обжиг и помол полученного клинкера с добавками в цементной мельнице, измерение и стабилизацию технологических параметров на определенной стадии получения цемента [2] Недостатком известного способа является недостаточная устойчивость и управляемость получения материалов и высокие удельные энергозатраты.

Задачей изобретения является снижение удельных энергозатрат, стабилизация свойств конечного продукта, повышение устойчивости и управляемости технологии.

Задача решается тем, что в способе управления процессом получения цемента, включающем подачу и помол сырьевых материалов, обжиг и помол полученного клинкера с добавками, измерение технологических параметров на каждой стадии обработки и измерения их до заданных параметров, помол сырьевых материалов ведут в дискретно-непрерывном режиме, при этом подачу компонентов осуществляют последовательно в соответствии с определенным расчетным путем временем, измеряют выходные параметры полученного шлама и при отклонении какого-либо значения от заданного измеряют количество подаваемого компонента и/или время его измельчения, полученный шлам направляют на перемешивание и последующий обжиг, который осуществляют также в дискретно-непрерывном режиме, затем измеряют параметры полученного клинкера и при отклонении их от заданных регулируют количество и/или время подаваемого шлама до получения заданных параметров клинкера, который одновременно с добавками поступает в цементную мельницу дискретно-непрерывного действия, выходные параметры полученного цемента измеряют и изменяют до заданных значений количеством подаваемого на помол клинкера или добавок и/или временем помола.

В рассматриваемом способе дискретно-непрерывно означает, что подача и выгрузка материала прерывается пока идет процесс непрерывно, т.е. сочетает периодический процесс, когда подача и выгрузка закрыты, и непрерывный, когда подача и выгрузка открыты и т.д. Регулируемыми параметрами могут являться активность готового продукта, коэффициент насыщения, тонкость помола, вещественный состав, соотношение твердоразмалываемого компонента к легкоразмалываемому.

На фиг. 1 представлена схема установки, реализующей способ управления процессом получения цемента.

Схема включает накопительные бункеры для сырьевых дробленных материалов 1, глиноболтушку 2, десять затворов 3, мерные емкости для сырьевых материалов (известняка, огарков и глиняного шлама) 4, сырьевую мельницу 5 дискретно-непрерывного действия, вращающуюся печь 6 с дискретной подачей через питатель 11 сырьевого шлама, холодильник клинкера 7, накопительные бункеры для клинкера и гипса 8, мерные емкости для клинкера и гипса 9 и цементную мельницу 10 также дискретно-непрерывного действия.

Способ осуществляется следующим образом.

Количество подаваемых в сырьевую мельницу материалов и время помола определяют на основе предварительного контроля и анализа материалов, взятых на входе в накопительные бункеры 1 и глиноболтушки 2. Мерные емкости заполняют после открывания затворов 3 на их входе, причем количество материалов определяется датчиками уровня этих емкостей (на чертеже не показаны). Время помола сырья в дискретно-непрерывном режиме, определенное заранее, регулируется очередностью открывания затвором 3 на выходе мерных емкостей.

Питание печи 6 шламом осуществляется в дискретно-непрерывном режиме с возможностью регулирования количества и степени дискретности подаваемого материала через питатели 11, после контроля и анализа шлама на входе в печь.

Клинкер после холодильника 7 и гипс подают в накопительные бункеры 8, при этом клинкер подвергают контролю и анализу для определения времени помола, количества подаваемого материала и характеристик дискретности его подачи в цементную мельницу 10. Подачу осуществляют из мерных емкостей 9 после открывания затворов 3 на их выходе.

Пример 1 реализации способа при получении цемента.

На основе предварительного контроля и анализа сырьевых материалов, подаваемых в накопительные бункеры 1 и глиноболтушку 2, определяют соотношение и количество материалов, подаваемых в мерные емкости 4 так, чтобы обеспечить требуемый коэффициент насыщения КН и его предельные отклонения от номинала шлама, поступающего в печь. Этот коэффициент экспериментально определяют по пробам шлама, которые отбирают на входе в печь. Если выявляется, что КН уменьшается и выходит за заданные пределы, то заполнение следующей порции сырьевых материалов выполняют с некоторым увеличением, например, количества известняка в мерной емкости 4, что определяют по срабатыванию датчика уровня, расположенного выше номинала. При этом коэффициент КН возвращается к норме. Так, если при расчетном значении КН 0,92 и предельном максимальном значении КН 0,85, значения коэффициента выходят за установленные пределы, то количество подаваемого в следующей порции известняка надо увеличить на 5% В процессе обжига шлама в печи проводят регулярный контроль клинкера на выходе из холодильника клинкера 7 и при отклонении значения КН за допустимые пределы вверх или вниз увеличивают дискретность подачи сырья в печь 6, т.е. подают материал с большими временными интервалами.

При этом уменьшается селективный пылевынос из печи и уменьшается отклонение КН от нормы, т.е. стабилизируется процесс обжига.

При помоле клинкера контролируют тонкость помола цемента, и при отклонении значения этого показателя от заданного, например, при увеличении остатка цемента на сите N 008 до величины более 15% увеличивают время нахождения материала в мельнице путем изменения времени опорожнения мерных емкостей с клинкером и гипсом.

Пример 2.

Сырьевые материалы через мерные емкости подают в сырьевую мельницу, заранее определяют соотношения глинистого и карбонатного материала, время измельчения, чтобы обеспечить тонкость помола, т.е. соотношение глинистого к карбонатному равно Г К, время измельчения τ_изм заданная тонкость помола - R₀₀₈. Подача и выгрузка материала не осуществляется, после времени измельчения τ_изм открывают подачу и выгрузку и измеряют тонкость помола она увеличилась и равна R₀₀₈, увеличивают время измельчения τ_изм и процесс продолжается при таких параметрах.

Шлам из мельницы после перемешивания поступает во вращающуюся печь, в качестве регулируемого параметра выбирают гранулометрический состав (размер гранул) клинкера, на выходе который равен D_кл, время подачи шлама в печь при этом τ_под если выявляется после измерения, что гранулометрический состав изменился увеличился (уменьшился), то уменьшают (увеличивают) время подачи шлама При помоле клинкера за регулируемый параметр выбирают соотношение твердоразмалываемого компонента (Т) к легкоразмалываемому (Л) и задают его равным на выходе, т.е. Т Л А, время помола при этом равно τ_пом Если после измерения на выходе это соотношение (твердоразмалываемого к легкоразмалываемому) изменилось увеличилось, то увеличивают и подачу легкоразмалываемого компонента (Л) для получения заданных параметров.

Способ позволяет управлять процессом получения строительных материалов на основе контроля и стабилизации свойств промежуточных и конечного продукта на трех основных стадиях, что обеспечивает устойчивость и гибкость управления всеми процессами и аппаратами и, в конечном счете, значительно снижает удельные энергозатраты при производстве строительных материалов.

Формула изобретения

Способ управления процессом получения цемента, включающий подачу и помол сырьевых материалов, обжиг и помол полученного клинкера с добавками в цементной мельнице, измерение технологических параметров на определенной стадии получения цемента, сравнение измеренных параметров с заданными и их изменение по результатам сравнения, отличающийся тем, что помол сырьевых материалов ведут в дискретно-непрерывном режиме, при этом подачу компонентов осуществляют последовательно в соответствии с определенным расчетным путем временем, измеряют выходные параметры полученного шлама и при отклонении какого-либо значения от заданного изменяют количество подаваемого компонента и/или время его измельчения, полученный шлам перемешивают и направляют на обжиг, который осуществляют в дискретно-непрерывном режиме, на выходе измеряют параметры полученного клинкера и при отклонении значений от заданных регулируют и/или время подаваемого шлама до получения указанных параметров клинкера, который затем одновременно с добавками поступает в цементную мельницу дискретно-непрерывного действия, выходные значения параметров полученного цемента измеряют и изменяют до заданных значений количеством подаваемого на помол клинкера или добавок и/или временем помола.

РИСУНКИ

Рисунок 1