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目前在国内,炭素回转窑煅烧控制仍然以手动控制为主,煅后焦质量与操作人员经验直接相关,因而很难保证煅烧质量的稳定性,造成煅后焦质量波动、产能低、消耗大、污染大等诸多问题。
本文以科澳公司电解铝厂45米回转窑煅烧过程为研究对象,在深入研究了阳极炭素回转窑煅烧系统构成和基本原理的基础上,针对炭素煅烧工艺复杂过程和目前现场人工操作现状,采用上位计算机+下位PLC两级分布式系统结构,完成了回转窑煅烧系统自动化控制,主要有:1.温度带位置的实时检测;采用回转窑胴体红外温度扫描+窑内物料温度扫描测检方案,运用图像处理技术,提出了煅烧带图像边界特征提取算法,完成了煅烧带位置、长度、偏移方向及偏移速度的实时检测。2.排料温度自动控制;系统以冷却窑蒸汽温度为主要检测量,以排料温度、料的形状、进料量和环境温度作为辅助检测量,采用以蒸汽温度控制为外环,直冷水流量控制为内环的双闭环控制结构,提出并实现了排料温度的串级PID控制算法,实现了煅后焦直接冷却水流量的自动控制,解决了冷却窑大滞后、非线性被控对象的自动控制难题。
通过对科澳公司电解铝厂45米回转窑煅烧系统的自动化改造,实现了回转窑重要参数,包括煅烧带长度、位置等参量的实时监测,实现了排料温度自动控制,提高了回转窑控制的自动化程度,对提高石油焦回收率、稳定煅后焦质量,回转窑的安全生产,以及实现生产过程综合自动化具有非常重要的意义。