摘要：简要介绍了套式石灰窑技术，研究了套窑燃烧室温度设置的经验公式和燃烧室温度的数学模型，并设计了以下燃烧室温度，优化了多模控制的控制目标。研究和仿真结果表明，用套窑温度控制控制烧结石灰质量是可行的。
关键词：套筒式；石灰窑温度；控制策略
1前言
活性纳米碳酸钙作为一种非常重要的无机粉料，由于易获得原料，价格不高，无毒、高白，广泛用于橡胶、塑料、涂料、建材、日用化工、医药、油墨等行业的灌装和包装材料。摘要生产纳米碳酸钙的重要原料是活性石灰，主要通过煅烧窑获得。其质量的主要指标是石灰的活性度。产品主要有石灰石块度、煅烧温度、石灰石分解率、外部温度和燃料热值等与煅烧温度密切相关，其最重要的影响因素必须控制在适当的范围内。活性石灰是指在炼钢过程中，高质量的钙含量高、杂质含量低、孔隙率高、表面积大、性能好、反应能力强、溶解度高的优质石灰。先进的煅烧工艺必须用于生产优质活性石灰。在过去的十年里，中国引进了许多国际先进的石灰生产高炉，如梅花窑、高炉、套筒窑等。在许多国外进口石灰窑中，套筒窑是成功的。在过去的五年里，中国引进了十多座套筒窑。
2套筒窑工艺介绍
广泛的测量的基础上,首先进行了分析,然后提出一个规定:稳定条件下的物料流,调整预热区,每个电路的对流区和冷却区温度梯度,但由于调整结构和测量过程的复杂性的冲孔和被拒绝。另一个建议是基于概念的管理系统，它根据输入数据库和感知基础自动做出决策。该系统有60 ~ 80个调整程序，模拟了窑工的调整现状。该控制系统的主要优点是控制室人员认可的成分非常高，但是设计一个功能完备的系统需要很长时间，需要大量的开发人员，所以系统也无法实现。
如图1所示，套窑由窑壳(耐火内衬)和上、下内胎组成，石灰石分布在窑壳与内胎之间的空间内。石灰石窑由料斗系统自动加载，石灰石进入窑炉内，用窑顶的布质煅烧，封口系统保持外部空气，保持窑内负压状态。石灰石穿过热带地区进入煅烧带。套窑有上下两层燃烧器。每个燃烧器有六个圆柱形燃烧室。每个燃烧室固定在窑壳上，并对称分布。两层燃烧器将石灰窑分为两个煅烧区，在燃烧气体和物料运动方向上(上游)，下一个煅烧区循环气体和物料运动方向和流动相同。冷却区用石灰冷却，热量转移到冷却空气中。石灰由排气风扇冷却空气抽吸，石灰位于冷却区底部，由液压推杆系统引入到位于套窑底部的石灰仓库，再将振动给料时间排出。并通过进入循环气缸的入口，将冷却空气的气体和石灰预热，由设在上层六个拱桥内的六个管路中出来，由燃烧空气喷射器到六个燃烧室中的较低水平。
在较低的燃烧室中提供了过量的空气，以便从燃烧的高温气体中煅烧出足够的燃料到石灰石上。燃烧室的热气体分为两部分，喷油泵的下部和流量的下部，排烟风机的另一部分，进入燃烧室中部的上下两层煅烧区。进入和气体流动的传热过程中没有煅烧过的材料，气体本身的温度同时下降，并与石灰冷却空气喷射器和排烟风机一起流入内筒内。在上部燃烧室中，供气不足，燃烧不足，预热段和下部燃烧室的热气体混合，继续完全燃烧。在煅烧区，石灰石部分被分解，但石灰的质量不受影响，而石灰的质量主要在燃烧室中。
3燃烧过程控制
圆形套筒窑窑体分为预热区、煅烧区和低流量和煅烧区,冷却区,物质运动在炉子上从上到下,气流在燃烧室逆向物流运动,最后在煅烧区和流将材料烧石灰(石灰)。石灰生产过程中,燃烧室产生高温气体层煅烧石灰石,石灰冷却空气完全冷却石灰,内套叫做周期的混合气体(一般温度在800℃~ 900℃)。循环气体通过循环燃气管道进入炉内的物料层，并以此类推。环套立窑的操作是通过控制循环气体的温度来控制窑的煅烧过程。在石灰稳定的冷却空气,气体取决于温度的循环和流动区和气体的流动温度、温度和气体流量和流量取决于燃料燃烧温度,影响的主要因素的稳定性循环气转炉炉气燃烧卡路里。另外，改变材料的速度和加热调节可以改变循环气体的温度，从而达到控制的目的。
3.1通过对转炉煤气流控制的自动调节，将燃烧温度转换气体作为燃料进入石灰窑燃烧系统，通过两个关断阀与气体泄漏控制装置。然后，燃料气体进入循环，在回路的分支管将进口气体和每一个燃烧器在接下来的两层。该分支机构配备了必要的过滤器、关闭阀、手动阀和带有发射器的流量检测装置。每一个燃烧器都有一个独立的控制回路，控制回路由气体流量的PID控制和每个燃烧器的压力根据气体温度、压力和低热值控制。低热值检测装置自动检测燃气热值。当热值波动时，燃气的流量会自动调节，以保证燃烧温度的持续稳定。因此，贝肯巴赫圆套筒窑可连续、均匀地获得热。每个燃烧器附有专用的火焰控制装置，以持续监控火焰。当燃烧器火焰熄灭时，燃烧器自动排放，并向PLC发送信息。
3.2通过调整生产节奏调节燃烧温度石灰出料时间的调节直接关系到石灰在窑内的停留时间，如果循环气体温度降低,表明石灰是不够的,温度可能欠烧,放电节律必须慢下来,让它继续充分燃烧,而不是将加速灰,以确保石灰的质量。当循环燃气温度异常时，控制系统会自动调节灰系统，使温度恢复到正常水平。
3.3通过调整冷却空气的量,以确保燃烧压力平衡套筒窑为负压操作,与石灰混合气体燃烧情况冷却空气和气缸冷却空气、烟气,在吸入压力和动力,所以自动调整冷却空气和烟气出口管线阀,可以使炉压力稳定,保持循环燃气温度稳定性,保证生石灰的作用。煅烧过程的整个工艺参数可以集中或单点趋势显示，可以反映出窑不同部位的温度和压力。所有信号都在PLC系统中进行处理和链接。整个系统保证了燃气燃烧的可靠性。所有其他的测点(压力、压力开关、温度)与远程显示相结合，使石灰窑运行平稳。
4结束语
石灰是一种最大的辅助材料消耗钢铁生产、铁水预处理,钢水脱磷炉外以及氧气顶吹转炉,和电炉炼钢渣剂,加强冶炼过程,降低炉料消耗和提高钢质量有重要的作用。介绍了炉膛温度、产量和质量的关系。由于燃烧室温度控制的复杂性，根据生产现场的实际情况和要求，建立了燃烧室的基本数学模型，并提出了多模控制策略。仿真结果表明，该控制对套窑燃烧室温度有较好的控制效果，并可通过燃烧室的温度控制来保证石灰产品的质量。
参考文献
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论文作者:伊贤广
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
标签：石灰论文; 温度论文; 气体论文; 燃烧室论文; 石灰窑论文; 套筒论文; 石灰石论文; 《防护工程》2018年第1期论文;