ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯在納米碳酸鈣行業(yè)的應(yīng)用

楊洪波

黃岡市華窯中興窯爐有限責任公司  湖北 黃岡  438000

摘要：混燒立窯是目前碳酸鈣行業(yè)最主要的煅燒設(shè)備，而隨著國內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展，高質(zhì)量的納米碳酸鈣在諸多行業(yè)的推廣應(yīng)用、國家環(huán)保節(jié)能減排的嚴要求及企業(yè)管理等多方面的要求，對煅燒工序所使用混燒立窯的要求也越來越高，本文就我公司開發(fā)的ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯在納米碳酸鈣行業(yè)的應(yīng)用實踐進行說明探討。

關(guān)鍵詞：ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯、納米碳酸鈣、應(yīng)用、說明、探討

1        概述

石灰石在立窯里面的混燒煅燒其實也很簡單，就是將石灰石和的塊狀燃料

（無煙塊煤或焦炭）均勻地混合好，均勻地從爐頂布入窯內(nèi)，再經(jīng)過均勻的預熱、煅燒、冷卻，最后均勻地從窯內(nèi)卸出，簡單說就是做到四個均勻：均勻混料、均勻布料、均勻煅燒、均勻卸料。在做好這四個均勻的前提下再做到煅燒工藝參數(shù)調(diào)節(jié)簡單靈活、設(shè)備可靠耐用、自動化程度高、環(huán)保達標、設(shè)備安裝安全可靠、綜合性價比高這幾項，這才是一套合格的納米碳酸鈣行業(yè)需要的混燒立窯，而我公司結(jié)合自1997年涉入石灰窯爐制造行業(yè)來的近二十年的實踐經(jīng)驗及廣泛吸納國際國內(nèi)的石灰石煅燒的先進技術(shù)和理念，并且經(jīng)過幾百座實踐應(yīng)用中的不斷改進和創(chuàng)新，設(shè)計開發(fā)的針對納米碳酸鈣行業(yè)的ZXKILN-ZDHSLY混燒立窯在國內(nèi)國際受到了眾多用戶的青睞。

2        ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯在納米碳酸鈣行業(yè)的應(yīng)用實踐

2.1 設(shè)計

我公司有專業(yè)的技術(shù)人員會根據(jù)業(yè)主方提供的石灰石、燃料的具體資料及石灰產(chǎn)質(zhì)量要求設(shè)計出合適的混燒立窯及配套設(shè)備，如不同品質(zhì)、特性的入窯石灰石和燃料對布料和出灰設(shè)備皆有不同的適應(yīng)性，又如不同品質(zhì)的石灰石和燃料會造成立窯利用系數(shù)的顯著變化，這些都是煅燒出達產(chǎn)達標的CaO原料的核心前提，我們也將按照混燒立窯對原料、燃料的適應(yīng)性向業(yè)主提出相關(guān)要求，從而避免了因為配套設(shè)備不合適造成減產(chǎn)減質(zhì)的麻煩。同時我們可提供煅燒工序全流程的設(shè)計，從工藝布置到礦石篩分、清洗、石灰石及塊煤儲料倉、自動配混料、自動上料布料、爐體、自動出灰、成品灰輸送、倉儲、環(huán)保配套等設(shè)備的全流程設(shè)計。

2.2    現(xiàn)場安裝

我公司系一家具有設(shè)計、制造、安裝調(diào)試、培訓及售后服務(wù)的綜合型專業(yè)窯

爐公司，制造的各種窯爐廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、冶金、化工、墻材、石灰石煅燒等多領(lǐng)域。我公司配備有專業(yè)的現(xiàn)場安裝隊伍，他們會根據(jù)現(xiàn)場安裝的氣候地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等諸多因素制訂合適的安裝組織，從而保證了立窯及配套設(shè)備在現(xiàn)場焊接、砌筑、涂裝及安裝的質(zhì)量、操作安全及整體安裝進度等。

ZXKILN-ZDHSLY安裝現(xiàn)場見下圖：

2.3    立窯主體及配套設(shè)備

立窯主體分鋼結(jié)構(gòu)爐殼及砌體。

立窯外殼均采用A3鋼板焊接整體組裝，外殼焊接均采用了CO₂氣氛保護

焊，焊接及殼體涂裝作業(yè)亦均在地面完成，全部的拼裝作業(yè)均在已完成護欄安裝的平臺上操作，這些措施均保證了爐殼的焊接強度、氣密性、拼裝質(zhì)量、涂裝質(zhì)量及作業(yè)人員人身安全等。

    立窯砌體我們分多層環(huán)砌，內(nèi)襯采用高鋁磚、粘土磚、輕質(zhì)隔熱磚、輕質(zhì)保溫層，優(yōu)化的內(nèi)襯設(shè)計充分保證了爐體的氣密性、耐磨隔熱、維修方便等，熱損失小爐殼溫升小于40度，內(nèi)襯使用壽命長。高要求的砌筑質(zhì)量亦是石灰產(chǎn)質(zhì)量的保證。

配套設(shè)備主要有石灰石的篩分清洗、原料倉及自動配混料系統(tǒng)、自動上料

系統(tǒng)、自動封閉式布料系統(tǒng)、自動封閉式出灰系統(tǒng)、成品灰倉儲系統(tǒng)、變頻控制助燃冷卻及糾偏系統(tǒng)、自動控制及監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)保配套設(shè)備等。

    我們會根據(jù)業(yè)主實際石灰石及燃料的不同特性，選用不同的自動封閉式布料設(shè)備及自動封閉式出灰設(shè)備，既從根本上保證了設(shè)備的耐受度又保證了石灰產(chǎn)品的產(chǎn)量質(zhì)量。

2.4    自動化控制及監(jiān)控系統(tǒng)

    針對目前石灰窯傳統(tǒng)方式運行控制中存在的出灰質(zhì)量低、環(huán)保性能差、工人勞動強度高等缺點，提出設(shè)計基于MVC架構(gòu)的工業(yè)石灰窯PLC控制系統(tǒng)。根據(jù)石灰窯生產(chǎn)工藝運行流程給出了系統(tǒng)應(yīng)用層、決策層、設(shè)備層的設(shè)計結(jié)構(gòu)，基于MVC架構(gòu)的控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計層次框架與結(jié)構(gòu)，分析了每一個具體的PC和PLC的MVC運行機理。討論了在Siemens S7-300 PLC使用SCL語言實現(xiàn)PLC程序以及在Delphi 7平臺下實現(xiàn)PC程序。實驗表明：基于MVC架構(gòu)石灰窯控制系統(tǒng)跟傳統(tǒng)手動控制系統(tǒng)為主的石灰窯相比，產(chǎn)品活性度提高約21mL、GaO含量提高約3%、生過燒率降低約2%以及環(huán)保排放指標降低約15 mg/Nm3。

ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯的自動化控制系統(tǒng)分控制和管理兩部分，并且緊密關(guān)聯(lián)。

控制部分主要包含以下幾個子系統(tǒng)：配置有高精度電子稱量系統(tǒng)的自動配混料系統(tǒng)（帶自動補償功能）、變頻控制自動上料系統(tǒng)、變頻控制自動多點或單點布料系統(tǒng)、自動料位探測報警系統(tǒng)、自動測溫測壓系統(tǒng)、自動出灰系統(tǒng)、帶壓力及流量控制的變頻控制送風系統(tǒng)等。

控制系統(tǒng)的管理部分包含控制遠傳接入系統(tǒng)、所有系統(tǒng)參數(shù)儲存、查詢、打印及下載管理系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)由多點數(shù)字化視屏系統(tǒng)完成，主要運轉(zhuǎn)設(shè)備均在數(shù)字視頻系統(tǒng)的監(jiān)控下，從而保證了設(shè)備的可控可視運轉(zhuǎn)，維保人員只需要定時進行相關(guān)的維護保養(yǎng)就可以了，大大降低了操作人管勞動強度。

下圖為基于MVC模式的石灰窯上位機主窗口

基于MVC架構(gòu)的石灰窯軟件系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計：

 石灰窯S7-300 PLC硬件組態(tài)配置結(jié)構(gòu)

2.5    環(huán)保節(jié)能

在當前國內(nèi)環(huán)保節(jié)能減排的政策下，ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯的環(huán)保達標更顯得尤其重要。

ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯的環(huán)保措施主要圍繞節(jié)能、降噪、減排三個主題，完全符合或低于嚴苛的相關(guān)環(huán)保標準。

節(jié)能主要從爐體內(nèi)襯的隔熱保溫設(shè)計、爐頂爐底密封、不停風封閉出灰、精

確的并帶有補償功能的自動配混料、對所有運轉(zhuǎn)設(shè)備進行全自動變頻控制、優(yōu)化的窯況控制調(diào)整手段等方面來實施。

降噪主要是對羅茨風機的消音設(shè)計、物料運送過程中的撞擊噪音控制等幾個

方面。

    減排主要是不同產(chǎn)量下的自動變頻供風系統(tǒng)、出灰崗位除塵、窯氣處理、石灰石清洗用水的循環(huán)使用等幾個環(huán)節(jié)。

2.6    售后服務(wù)

我公司可為業(yè)主提供全方位的售前售后服務(wù)，售后服務(wù)包括烘窯、調(diào)試、培訓及一年內(nèi)免費服務(wù)，一年后成本費服務(wù)，如果在一年后確因設(shè)計原因造成的系統(tǒng)缺陷仍將享受免費檢修或服務(wù)。

2.7    ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯在納米碳酸鈣行業(yè)的應(yīng)用實例

我公司設(shè)計的ZXKILN-ZDHSLY自動混燒立窯在國內(nèi)納米碳酸鈣行業(yè)的應(yīng)

用已有多年，根據(jù)用戶使用后的反饋來看，相較過去的機械立窯主要有幾個大的突破：如用人少，煅燒工序每班只需一人在控制室就可完成一窯或多窯的煅燒過程的監(jiān)控；能耗低，根據(jù)不同石灰石和燃料特征能耗低于120～130kg標煤/噸CaO，如長期穩(wěn)定生產(chǎn)還有降低的空間；CO₂濃度高，控制在40%以上，是保證后段碳化工序的穩(wěn)定和提高碳化質(zhì)量的關(guān)鍵；煅燒合格率高，生過燒可控制在3～8%以下；環(huán)保達標，由于是全密封的過程控制及爐體的密封性好及環(huán)保措施得當，杜絕了煙塵的無組織排放，所有風機設(shè)備均采用變頻控制，爐頂下料系統(tǒng)采取多項降噪措施，設(shè)備運轉(zhuǎn)音噪低；配套設(shè)備質(zhì)量可靠、安裝精度高、砌筑質(zhì)量好，殼體涂裝質(zhì)量好；售后服務(wù)響應(yīng)及時且服務(wù)周到；執(zhí)行合同誠實可信。

下圖是ZXKILN-ZDHSLY在國內(nèi)納米碳酸鈣行業(yè)的典型應(yīng)用。

作者單位：黃岡市華窯中興窯爐有限責任公司   黃岡市中欣一諾熱工設(shè)備科技有限公司

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