回转窑自动控制系统及回转窑自动控制方法

摘要

一种回转窑自动控制系统，该回转窑自动控制系统包括燃料供应装置、回转窑、温度检测装置、现场控制站、温度调整模块及中控室操作站。通过现场控制站根据检测到的温度检测装置产生的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较来控制燃料供应装置调整燃料的供应量及使温度调整模块控制空气流量及对回转窑主机进行监控。中控室操作站接收现场控制站提供的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，并存储及显示接收的值。如此实现回转窑生产过程的自动化控制，确保了回转窑内温度的稳定，进而保证煅烧出的还原原料质量稳定。本发明还提供了一种回转窑自动控制方法。

说明书

技术领域：

本发明涉及金属冶炼技术领域，特别涉及一种回转窑自动控制系统及回转窑自动控制方法。

背景技术：

金属镁发现于18世纪初期，至今已有200多年的历史。由于镁及镁合金优良的机械性能和物理化学性能，镁在工业上的应用越来越广泛。中国目前镁冶炼的方法主要为皮江法。皮江法炼镁可分为白云石煅烧、原料制备、还原和精炼四个阶段。白云石煅烧阶段，一般采用回转窑对白云石矿进行煅烧来获得还原原料。

然而，由于现有技术中回转窑在工艺控制方面属手动操作，使得回转窑运行过程中工艺参数控制不统一，造成煅烧出的还原原料质量不稳定。例如，工作人员不能及时监测回转窑的运行参数并调整回转窑内的煅烧温度，致使回转窑内的煅烧温度不稳定，继而使得煅烧出的还原原料质量不稳定。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种能够保证煅烧出的还原原料质量稳定的回转窑自动控制系统。

还有必要提供一种能够保证煅烧出的还原原料质量稳定的回转窑自动控制方法。

一种回转窑自动控制系统，该回转窑自动控制系统包括燃料供应装置、回转窑、温度检测装置、现场控制站、温度调整模块及中控室操作站。燃料供应装置用于为回转窑提供燃料，并根据现场控制站提供的控制信号调整燃料的供应量。回转窑用于利用燃料装置提供的燃料，以预设温度对白云石矿进行煅烧，以获得还原原料。温度检测装置用于检测回转窑的窑体辐射温度、窑头火焰温度及窑尾烟道温度，并产生对应的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号，并将产生的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号提供给现场控制站。现场控制站用于检测温度检测装置产生的辐射温度信号、火焰温度信号，并根据检测到的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生对应的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值，并将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较，在比较出辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值不相对应时，输出预设的控制信号给燃料供应装置及温度调整模块；现场控制站还用于对回转窑主机进行监控，并产生对应的技术参数值；现场控制站还用于将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值传送给中控室操作站。温度调整模块用于根据现场控制站提供的控制信号控制空气流量，以使回转窑内的温度维持在预设温度。中控室操作站用于接收现场控制站提供的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，并存储及显示接收的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，还用于根据接收到的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值生成报表。

一种回转窑自动控制方法，该回转窑自动控制方法应用于包括燃料供应装置、回转窑、温度检测装置、现场控制站、温度调整模块及中控室操作站的回转窑自动控制系统中，该回转窑自动控制方法包括以下步骤：

通过燃料供应装置为回转窑提供燃料，以使回转窑以预设温度对白云石矿进行煅烧，以获得还原原料；

通过温度检测装置检测回转窑的窑体辐射温度、窑头火焰温度及窑尾烟道温度，并产生对应的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号；

通过现场控制站检测温度检测装置产生的辐射温度信号、火焰温度信号，并根据检测到的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生对应的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值，并将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较，在比较出辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值不相对应时，输出预设的控制信号给燃料供应装置及温度调整模块，以使燃料供应装置调整燃料的供应量及使温度调整模块控制空气流量；

通过现场控制站对回转窑主机进行监控，并产生对应的技术参数值，将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值传送给中控室操作站；

通过中控室操作站接收现场控制站提供的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，并存储及显示接收的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，根据接收到的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值生成报表。

利用上述回转窑自动控制系统及回转窑自动控制方法进行白云石煅烧生产时，通过现场控制站检测温度检测装置产生的辐射温度信号、火焰温度信号，并根据检测到的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生对应的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值，并将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较，在比较出辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值不相对应时，输出预设的控制信号给燃料供应装置及温度调整模块，以使燃料供应装置调整燃料的供应量及使温度调整模块控制空气流量；现场控制站还对回转窑主机进行监控，将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值传送给中控室操作站，中控室操作站显示接收的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，根据接收到的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值生成报表，如此实现回转窑生产过程的自动化控制，确保了回转窑内温度的稳定，进而保证煅烧出的还原原料质量稳定。

附图说明：

附图1是一较佳实施方式的回转窑自动控制系统的功能模块图。

附图2是一较佳实施方式的回转窑自动控制方法的流程图。

图中：回转窑自动控制系统10、燃料供应装置11、回转窑12、温度检测装置113、现场控制站14、温度调整模块15、中控室操作站16、回转窑自动控制方法步骤S301～S305

具体实施方式：

如图1所示的回转窑自动控制系统10，该回转窑自动控制系统10包括燃料供应装置11、回转窑12、温度检测装置113、现场控制站14、温度调整模块15及中控室操作站16。

燃料供应装置11用于为回转窑12提供燃料，并根据现场控制站14提供的控制信号调整燃料的供应量。其中，燃料供应装置11提供给回转窑12的燃料量及根据现场控制站14提供的控制信号调整燃料的供应量，根据实际生产需要确定，这样为回转窑的煅烧提供定量的煅烧燃料，保证回转窑内煅烧温度的稳定。

回转窑12用于利用燃料装置11提供的燃料，以预设温度对白云石矿进行煅烧，以获得还原原料。

温度检测装置13用于检测回转窑12的窑体辐射温度、窑头火焰温度及窑尾烟道温度，并产生对应的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号，并将产生的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号提供给现场控制站14。在本实施方式中，温度检测装置13为双色远红外线温度检测仪。

现场控制站14用于检测温度检测装置13产生的辐射温度信号、火焰温度信号，并根据检测到的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生对应的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值，并将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较，在比较出辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值不相对应时，输出预设的控制信号给燃料供应装置11及温度调整模块15，其中，预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值可以为一具体的值，也可以为一个范围值；现场控制站14还用于对回转窑主机进行监控，并产生对应的技术参数值；现场控制站14还用于将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值传送给中控室操作站16。现场控制站14还对产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值分析、处理，来实现对回转窑生产过程中各电器设备的自动控制及监控，例如，对回转窑主机的电流、转速、温度等技术参数的监控，并按照预设的信号处理规则、控制算法、顺序控制规则和故障诊断规则来完成现场自动监控。其中，现场控制站14为具有数据处理能力的电子设备，例如可以为计算机、PLC等，现场控制站14实现的上述功能采用一组计算机程序表示，现场控制站14运行该组计算机程序后来实现对回转窑的自动控制。

温度调整模块15用于根据现场控制站14提供的控制信号控制空气流量，以使回转窑12内的温度维持在预设温度。在本实施方式中，温度调整模块15为安装在风道中的电动调节阀。

中控室操作站16用于接收现场控制站14提供的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，并存储及以预设形式显示接收的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，还用于根据接收到的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值生成报表及对设备的运行状态进行监控，并对超限情况发出报警，并根据预存的管理者的地址信息，将报表发送给对应的管理者。中控室操作站16显示整个生产线的运行情况，并可将局部放大进行显示，显示当前一段时间内的动态参数趋势，模拟仪表显示主要参数以模拟常规仪表的形式集成在一起，便于观察、分析、操作。中控室操作站16可按时间(可查询天、小时、分钟、秒)将所有变化值以秒为单位自动保存、记录设备起停及(计算)正常运转率，如此便于热工参数数据趋势曲线供分析研究数据，考核某一段时间或全年设备运转情况。中控室操作站16为具有数据处理能力的电子设备，例如可以为计算机。中控室操作站16实现的上述功能采用一组计算机程序表示，中控室操作站16运行该组计算机程序后来执行对应的功能。中控室操作站16与现场控制站14通过无线网络、有线网络进行通信。

请参看图2，其为一较佳实施方式的回转窑自动控制方法，该回转窑自动控制方法应用于包括燃料供应装置、回转窑、温度检测装置、现场控制站、温度调整模块及中控室操作站的回转窑自动控制系统中，该回转窑自动控制方法包括以下步骤：

步骤S301，通过燃料供应装置为回转窑提供燃料，以使回转窑以预设温度对白云石矿进行煅烧，以获得还原原料。

步骤S302，通过温度检测装置检测回转窑的窑体辐射温度、窑头火焰温度及窑尾烟道温度，并产生对应的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号。在本实施方式中，温度检测装置为双色远红外线温度检测仪。

步骤S303，通过现场控制站检测温度检测装置产生的辐射温度信号、火焰温度信号，并根据检测到的辐射温度信号、火焰温度信号、烟道温度信号产生对应的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值，并将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值比较，在比较出辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值与预设的辐射温度基准值、火焰温度基准值、烟道温度基准值不相对应时，输出预设的控制信号给燃料供应装置及温度调整模块，以使燃料供应装置调整燃料的供应量及使温度调整模块控制空气流量。其中，现场控制站为具有数据处理能力的电子设备，例如可以为计算机、PLC等。

步骤S304，通过现场控制站对回转窑主机进行监控，并产生对应的技术参数值，将产生的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值传送给中控室操作站。在本实施方式中，温度调整模块为安装在风道中的电动调节阀。

步骤S305，通过中控室操作站接收现场控制站提供的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，并存储及显示接收的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值，还用于根据接收到的辐射温度值、火焰温度值、烟道温度值、技术参数值生成报表及对设备的运行状态进行监控，并对超限情况发出报警，并根据预存的管理者的地址信息，将报表发送给对应的管理者。其中，中控室操作站可为具有数据处理能力的电子设备，例如可以为计算机。