镁厂自动控制系统技术方案.PDF

镁厂自动控制系统技术方案 近年来，随着国内、国际金属镁市场竞争不断加剧，价格日趋透 明和稳定，金属镁行业的发展已进入有序规范阶段。企业为了提高竞 争力，纷纷在追求规模效益上展开了竞争，新建金属镁项目的规模一 再创新，均在万吨左右。但简单地规模扩大并不能带来经济效益，只 有在建设和生产中大胆采用先进成熟的科学技术，不断提高自动控制 水平，才能降低生产成本，在竞争中占得先机。郑州经纬科技实业有 限公司在借鉴国外金属镁生产先进经验的基础上，结合国内生产工艺 的现状，从提高产量、降低成本、提高经济效益等方面考虑，将目前 已在其他行业应用成熟的控制技术引入金属镁行业，开发研制了一套 用于金属镁生产过程的还原炉自动控制系统，填补了国内空白，极大 地提高了金属镁冶炼过程的自动化水平，具有明显的经济效益。 根据镁还原的工艺，镁厂自动化系统主要包括以下四个主要的控 制系统：1.回转窑控制系统 3.还原路控制系统。下面就各个系统分别 进行详细的说明。 一． 回转窑控制系统 1. 系统设计原则： 工艺描述：金属镁厂回转窑是金属镁冶炼过程的关键设备，是对 镁生产原料白云石进行煅烧处理，其过程是将白云石先破碎，然后又 斗提机，螺旋输送机等输送设备将白云石输送到料仓，然后由电振给 料机送入回转窑进行煅烧处理。 设计原则： 1）.该项目所有设备都采用集中监控控制，减少操作人员 2） 对回转窑高温段温度进行在线监测，控制煤粉（或者煤气等）和 空气尽量调节窑内温度。 3） 对回转窑温度进行监视，长时间不间断的实时监测窑筒体温度， 筒体表面温度经分析处理后客观及时地反映窑内状况，帮助操作 人员有效的改善操作，防止窑衬和窑筒体损坏，减少非计划停窑， 提高窑的运转效率，实现窑的运行效率。 4） 对整个工艺过程的温度，负压及电机的电流以及所使用的电气设 备的启停及运行状态进行集中监视控制。 控制原理：由于回转窑的窑况比较差，采用火焰判温的方法大 部分时间内不能达到需要的控制效果，在大的回转窑系统中，窑的主 机电流在一定的情况下能够比较准确的反映窑内物料的烧结情况。主 机电流是带动回转窑转动的主电机工作电流，这两个电流都在一定程 度上反映了窑内的温度情况。温度偏高时，物料的流动性会变差，在 物料进给不变的情况下，滞留在回转窑内的物料增多，电机负荷增大， 主机电流增大，由于回转窑的物料直接流入冷却机，这样也会导致冷 却机电流减小；反之，温度偏低，物料流动加快，主机电流减小，而 冷却机的电流增大，由于物料流动的速度有限，所以主机电流和冷却 机电流对窑内温度有一定的滞后性。此外主机电流和冷却机电流还受 到如电压，窑的转速，物料进给的流量等因素的影响，因此不能单独 通过电流进行控制。基于上述情况，本次设计中我们在窑头安装两个 光纤比色计对窑内的温度进行非接触测量，由于光纤比色计可以测量 出七八米远距离的物体的温度，所以他基本上就是回转窑的高温段的 温度。因此我们把他作为主要的控制对象，利用检测出的温度控制燃 料的量从而使窑内温度保持在需要的水平使原料达到最好的煅烧效 果，对于燃料是煤粉的回转窑我们控制喷煤机的频率来改变进入回转 窑的煤粉量，此时需要增加煤粉管道增加流量计计量煤粉的量，从而 调节空气进量，同时考虑让主机电流和冷却机电流也参与控制，综合 窑头窑尾的温度对物料烧结进行控制。但考虑到光纤测温计可能受窑 内烟气，粉尘的影响，生产初期还可以用滑环热电偶测温与光纤测温 进行比较，利用对高温段温度和其他一些参数的总结找出最合适的控 制参数最终利用这个参数来控制燃料和空气的量来达到控制回转窑 温度的目的，而对于温度控制在一个什么样的温度比较合适由工艺提 出，因为温度的控制的高低与进入回转窑的物料的量存在一定的对应 关系。所以我们控制电振给料机控制进入回转窑的料，尽可能的提高 回转窑的利用效率。同时对回转窑烟道的含氧量进行监测反馈回来作 为控制热风进量的一个重要参数，在保证绝对安全的基础上控制热风 进量使含氧量在一定的范围内保证燃料的完全燃烧，节约成本。 采用胴体扫描对高温段进行不间断扫描，采用成像技术在工业 监视器显示高温段各个点的温度，防止和及时发现窑衬脱落造成局部 温度过热从而导致窑体永久变形，减少非计划停窑，提高窑的运转效 率，实现窑的运行效率 系统功能与配置 1. 系统功能： （1）利用 PLC 系统对回转窑内温度实施自动控制； （2）对高温段进行红外胴体扫描，温度显示，防止内衬脱落造成窑 永久变形。 （3）沉降室负压的自动控制。 （3）对窑头，窑尾温度，沉降室温度及压力检测及显示，主电机， 冷却机的电流检测显示。 （4）对回转窑烟道气氧含量实施监测、显示； （5）对主电机，振动给料机等电机的启停控制和状态监视。 （6）各