立式环保石灰窑的自动化控制方案
糖厂立式石灰窑的控制与调节
１ 影 响石灰 窑煅烧 的主 要 因素
１１ 石灰 石 质 量 的 影 响 ． １１ 杂 质 的影 响 ．１ ．
已生成 的石灰也 因长时间处于高温状 态而使 Ｃ Ｏ晶体 逐 渐增 ａ
化 工 与材 料
糖厂 立 式 石灰 窑 的控 制与调 节
马 吉
（ 同东糖 糖 业有 限公 司技术 部 ， 大 山西 大 同 ０ ７ ３ ） ３ ０ ９
【 摘 要 】 在立式石灰窑生 产中， 炉况波动会导 致出 灰产量、 质量下降。 窑气中瓦 斯含量下降。因 确保石灰窑正常 此， 运
在石灰石矿石 的化学成分 中 ， 除含 Ｃ Ｃ ， ａ Ｏ 有效成分 之外 ， 还含 多种有害杂质 。杂质来源 主要有 以下 三种 途径 ： 矿石 （１）
大， 气孔率下 降 ， 内部的 Ｃ ： 使 Ｏ 分压增高 ， 速度下降 。 分解 可见 ， 大粒径石灰石 比小粒径 的分解时 间长 ， 煅烧 也较困难 。当石灰
１１２ 石 灰 石 的 结 晶 组 织 ．．
目前 ， 碳酸法糖厂一般采用立式混料石灰 窑。石 灰石和焦 炭经筛选后进入贮斗 ， 然后经称量按一定 的配比混合进入 上料
系统 ， 经上料系统提升至窑顶 ， 由窑顶进料 口送人窑 内。 内按 窑
温度和煅烧程度从上 到下依次分为预热 区 、 烧区 、 煅 冷却 区三
石 的粒径超过 １ ０ ５ ｍｍ时 ， Ｏ： Ｃ 很难全 部分解逸 出 ， 同时分解后 的石灰颗粒在 １ ０ ￣的高温 区易过烧 ，在有 杂质存 在时 易引 ２０ 起渣化 。另外 ， 若石灰石粒度 不均匀 ， 粒径差别较大时 ， 大粒 按
石灰窑上料系统的自动化控制探讨
石灰窑上料系统的自动化控制探讨发布时间：2021-04-27T08:02:11.259Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年3期作者：詹恒庆[导读] 文章对当前石灰窑上料自动化系统的背景以及设计要求进行了阐释，并对自动化控制系统的流程展开了简要分析，探讨了自动上料、下料系统的自动控制机理。
石灰窑上料自动化系统设计并使用后，有效提升了石灰窑的运转效率。
江西自立环保科技有限公司 244000摘要：文章对当前石灰窑上料自动化系统的背景以及设计要求进行了阐释，并对自动化控制系统的流程展开了简要分析，探讨了自动上料、下料系统的自动控制机理。
石灰窑上料自动化系统设计并使用后，有效提升了石灰窑的运转效率。
关键词：石灰窑；上料系统；自动化控制1 引言石灰窑上料生产线整条生产线单体设备多，工序布局比较分散独立，普遍存在自动化程度低，劳动强度大，人力资源需求多，导致企业生产经营中人力成本高；同时实际生产中手动操作环节多，人因影响大，致使产品质量不易控制。
2015年，公司自筹资金，对石灰窑上料生产线进行自动化改造，由之前的单体设备系统自动化到全线自动化，以提高生产效率、降低生产成本、有效节约人力资源。
2.自动上、下料工作站方案设计 2.1设计依据（1）烧结炉自动上料工作站可以准确的将自动转运机器人上的料舟转运至烧结炉上料台的固定位置，满足烧结炉侧推定位精度；烧结炉自动上下料工作站可以准确的将出炉后的料舟转运至自动转运机器人上的固定位置。
（2）生坯料舟在自动转运机器人和自动上料工作站搬运过程中，要保持生坯料舟外形不变，不能出现明显的歪斜，以免影响料舟在烧结炉内的正常推行（3）出炉后的块料舟在自动转运机器人和自动下料工作站搬运过程中，要保持生坯料舟外形不变，不能出现明显的歪斜，以免影响料舟在磨削自动上料工作站内的生产。
（4）自动上料工作站要自动识别物料信息，并记录在中央控制系统。
（5）自动下料工作站要实现对块料舟的自动称重，精度达到1g。
论新型石灰窑自动化控制生产线
论新型石灰窑自动化控制生产线摘要：石灰煅烧过程的复杂性、长时间延迟、原料特性变化、操作条件变化以及化学反应和热反应速率的非线性，使得石灰回转窑运行困难。
本文介绍了一种石灰窑自动化系统，该系统将自动化系统与自适应回路控制器相结合，实现了石灰窑操作的自动化，并显著改善了石灰窑的性能。
关键词：新型石灰窑；自动化控制；生产线引言：石灰窑自动化的目标是：提高石灰质量、增加窑产量、提高燃料效率、增加耐火寿命完善窑炉信息采集与处理。
在大多数石灰窑中，这些自动化的目标没有实现，因为：过程传感器是不可靠的，仪表回路控制器不能在设定的点上维护过程变量。
本文提出了一种能自动计算和调整窑集点以生产质量的准确、动态的石灰窑自动化控制生产线。
1.活性石灰窑窑炉作业过程石灰石被加热并达到分解温度后，它可以边吸收一定的热量，边进行分解。
这一热量常被称之为分解热。
足够的热，使石灰石发生从物理性质到化学性质的转化反应。
其煅烧机理为：将石灰石CaCO3（碳酸钙）加热，分解出CO2（二氧化碳）。
得到CaO（氧化钙），也就是活性石灰、或者是石灰。
它的加热反应式为：CaCO3 —△→CaO CO2↑ Q根据实验表明，使CaCO3发生分解反应的理论温度为870—920℃。
而实际煅烧时的分解温度，在考虑到燃烧质量、衬砖吸热、窑体散热、废气含热等众多因素时，所投入的热量则要高于理论分解所需的热量。
这一分解温度，在带竖式预热器的回转窑上约为1250℃。
当然，这一温度是指CaCO3在此温度下，在规定的时间范围内，CaO内的残留CO2含量为2 %时。
在石灰的煅烧理念中，将CaCO3加热、分解并得到CaO过程通常是比较容易实现的。
但是，对活性石灰而言，更为重要的是如何使生成的CaO具有“活性”性能。
这对它的保证基础则是：石灰原料具有符合产品需要的理化指标。
具有煅烧前期的预热分解保证。
具有合理的煅烧温度和时间。
煅烧窑炉具有满足产品需要的性能。
CaCO3的分解是需要热量的。
日产500吨石灰竖窑整体方案及报价
日产500吨石灰竖窑整体方案及报价一、方案介绍石灰竖窑是一种常用的石灰生产设备，可以将石灰石原料石灰石在高温下进行分解，产生石灰。
本整体方案是针对日产500吨石灰的生产情况设计，旨在提供一套完整的生产线设备，并提供技术指导和售后服务，确保设备的正常运行和高效生产。
二、设备配置1.石灰竖窑：采用高品质的耐火材料制造，具有高温抗腐蚀性能，可长时间高温运行。
2.石灰窑头排烟系统：采用高效的过滤设备和排烟管道，确保烟尘排放符合环保要求。
3.石灰窑尾气处理系统：采用先进的石灰窑尾气处理技术，降低二氧化硫和氮氧化物的排放。
4.石灰窑下料系统：采用自动化控制，实现连续生产和准确控制生产规模。
5.石灰窑燃烧系统：采用多燃料燃烧技术，能够适应不同的燃料类型和供应情况。
6.石灰窑辅助设备：包括空压机、脱硫装置、电气控制设备等。
三、生产工艺流程1.石灰石采集和破碎：采用爆破和破碎机对石灰石原料进行初步加工，破碎成适合进入石灰窑的颗粒大小。
2.石灰窑预热段：利用石灰窑废气对石灰石进行预热，提高窑内温度，同时降低燃料消耗。
3.石灰窑煅烧段：将预热后的石灰石进入石灰窑内，通过高温的燃烧反应产生石灰。
4.石灰窑冷却段：将煅烧后的石灰通过专用冷却装置进行快速降温，防止石灰结块。
5.石灰窑成品处理：石灰经过冷却后，可以进行分选、研磨等处理，以满足不同应用需求。
6.石灰窑尾气处理：对石灰窑尾气进行处理，降低污染物排放。
四、报价1.石灰竖窑设备：根据设备配置和技术要求，整体报价为500万元。
2.石灰竖窑配套设备：包括石灰窑头排烟系统、石灰窑尾气处理系统、石灰窑下料系统、石灰窑燃烧系统、石灰窑辅助设备等，整体报价为200万元。
3.技术指导和售后服务：提供设备的安装调试、操作培训和售后维护等服务，整体报价为100万元。
石灰窑技术方案
立恒石灰窑项目自动化技术方案立恒石灰窑自动化三电控制部分，即：仪表、电气、自动化（计算机）。
主要有：风机控制、料仓上料控制、卷扬机控制、料钟油缸控制、物料输送控制系统。
根据我公司的经验，特制定下列方案。
一、设计选型原则：（1）参照目前自动化系统使用的设备和控制技术进行设计选型，以便于备品备件的准备和维护，本着经济实用、安全可靠及先进的原则，进行系统优化设计，实现低成本、高效率自动化系统；（2）采用三电（EIC）一体化控制，主体工艺采用三电合一（EIC）的控制思想，实现仪表、电气及自动控制系统的集成控制。
系统采用集散型PLC实现分布式网络控制，确保系统运行稳定可靠；（3）为确保系统具有良好的匹配性，PLC系统、电气及标书内的仪表设备严格按甲方的要求选型；（4）上位机、PLC之间的通讯采用工业以太网结构，确保系统具有良好的开放性；（5）方案设计充分考虑节能降耗，减少电磁干扰，提高系统的稳定性；（6）在完成基础级自动化的基础上，统一规划网络结构，预留与企业管理级系统的通讯接口。
二、PLC系统配置：1、原设计采用两套西门子S7-200系列的PLC,根据我公司的实际经验，现改为采用1套西门子S7-300系列的PLC控制，这样就由原来的2台S7-200的CPU变成现在的1台S7-300的CPU、由原来的2台S7-200的以太网通讯模块变成现在的1台S7-300的以太网通讯模块，其余模块价位相当，由此可节省大量费用，降低公司的成本。
编程软件采用STEP7 V5.4（授权正版）,监控软件采用WINCC6.0中文版（授权正版）。
PLC与上位机间采用以太网通讯模式，在主控室设置工业以太网交换机，PLC系统I/O余量大于20% 。
2、HMI操作配备2台操作站，上位机采用研华工控机（双硬盘、光驱、UBS口、内存2×512、CPU —P4 2.8），21吋飞利浦掖晶显示器，均采用当前流行配置。
3、针对现场的实际情况，在现场每台石灰窑设置2台仪表箱，主要是8个石灰窑温度和2个煤气温度的变送（DC4～20mA）。
节能环保石灰窑新技术
节能环保石灰窑新技术一、现代节能环保石灰窑新技术采用机械竖窑煅烧活性石灰尽管在我国已经有几十年的历史但随着石灰市场对石灰成品质量的要求越来越高，产量需求不断地增加，环境保护对石灰生产也要求更加严格。
土石灰窑，或非环保石灰窑的产量和质量及污染物排放已经远远达不到要求。
二、煅烧活性石灰工艺概述采用竖窑煅烧活性石灰，可以说已经有了成熟的工艺和丰富的生产经验。
但要真真想提高产量和质量，除了加强生产管理，更重要的是在设备的装备和控制度手段上下功夫。
竖窑的煅烧工艺要求是固态燃料煤炭和石灰石在入窑前尽量混合均匀。
只有这样才可以培养好的煅烧层面，减少成品灰的生，过烧。
并且可以有效的发挥燃料的热值，节省能源煤耗。
老式普通竖窑的布料方式一般十分简单。
一般有人工装料，料钟式，旋转溜嘴等，这些设备简易，往往使燃料和石灰石物料在入炉后分离或不同粒度的分聚现象。
一般大块燃料和大块石灰石靠窑壁分布较多透气性比较好，小块石灰石和煤粉集中在中心部位多。
加之助燃风的炉壁效应，会使分布在炉壁附近的燃料燃烧过快，从而使煅烧带出现偏火现象。
另外，溜嘴式的布料器很容易使石料冲击炉壁的耐材层，造成损失。
所以选择合适的布料设备是把原料的入炉关的一个关键环节。
竖窑煅烧石灰，要求炉内的炉料分布为，预热层，煅烧层，冷却层，成品层。
并对各层的温度有较严格的要求和控制。
预热层上部，即炉顶温度保持在100°以下比较合适。
煅烧层一般要维持石灰石最佳的煅烧温度，一般在1100°左右。
冷却层是当石灰石经过煅烧分解后生成石灰晶体，这个过程中需要得到迅速的冷却，以形成成品活性石灰。
成品层的温度越低越好。
一般在100°以下。
要保证炉内炉料的层次温度稳定，层次不倾斜。
出灰设备也很重要。
好多普通竖窑没有密封和连续的出灰设备，出灰不均衡，而且出灰必须停风，由此造成了偏窑抽心等问题，窑状不稳定产量降低生过烧增加。
煅烧石灰是个连续的生产过程。
出灰的过程中，中断助燃风是煅烧石灰度大忌。
石灰窑环保管理制度
石灰窑环保管理制度一、总则1. 本制度旨在规范石灰窑生产过程中的环境保护工作，确保生产活动符合国家和地方环保法律法规。
2. 石灰窑管理部门应建立环保责任制，明确各级管理人员和操作人员的环保职责。
二、环保管理机构1. 成立环保管理小组，负责日常环保工作的监督、检查和改进。
2. 环保管理小组应定期组织环保知识培训，提高员工的环保意识。
三、污染防治措施1. 严格控制粉尘排放，安装有效的除尘设备，并定期维护。
2. 对石灰窑烟气进行脱硫处理，减少二氧化硫排放。
3. 加强废水处理，确保废水达标排放。
四、环境监测与报告1. 定期对石灰窑排放的废气、废水进行监测，记录监测数据。
2. 发现超标排放情况，应立即采取措施整改，并报告环保部门。
五、废物处理与回收1. 对生产过程中产生的固体废物进行分类收集，合理处置。
2. 鼓励废物回收利用，减少环境污染。
六、应急预案与事故处理1. 制定环境污染事故应急预案，包括应急组织、应急措施和事故报告流程。
2. 发生环境污染事故时，应立即启动应急预案，采取措施控制污染扩散，并及时报告。
七、环保信息公开1. 定期向员工和公众公开石灰窑的环保信息，包括污染物排放情况、环保设施运行状况等。
2. 接受社会监督，对公众提出的环保问题和建议给予回应。
八、监督检查1. 环保管理小组应定期对石灰窑的环保措施执行情况进行监督检查。
2. 对违反环保管理制度的行为，应予以纠正，并根据情节轻重采取相应的处罚措施。
九、附则1. 本制度自发布之日起实施，由石灰窑管理部门负责解释。
2. 本制度如与国家新颁布的环保法律法规相抵触，按新法规执行。
石灰窑的自动化改造
高活 性 石 灰 。 但 因 煅 烧 煤 气 、风 机 、压 力 阀 门
的控制均 用人工控 制，燃 烧温度主要靠有经验
的员工 登窑进 行 目测、调节，造成石灰质量完 全 依 赖 于现 场 控 制 人 员 的 经 验 多 寡 ： 煤 气 喷 嘴
图 １：石灰窑 自动化生产外形结构图
布 局 不 够 合理 ， 实 际煅 烧 时 煤 气 和 空 气 的 混 合 步 调 节 ，且 无 引风 ， 易造 成 调 节 不 平 衡 ，产 生 度 由值班人 员进行小窗 肉眼观测火焰颜色进行
隐 患 由此 ，种 种 情 况 造 成 活 性 石 灰 品 质 不 高 、 产 生 大 量 的 环 保 问题 。
处 理 进 行 ＰＩＤ调 节 自动 控 制 各 输 出阀 门大 小 。
产 量 提 升 困 难 、污 染 严 重 等 一 系 列 的 问题 。
１ 改 造 技 术 参 数 分 析
在 石 生 产 过 程 中 ， 需 要均 匀 加温 和 适 时 调整火焰负荷 ，并保证适时合理 的配风 。改造 之 前 的 燃 烧 系 统 ， 助 燃 风 道 的 直 径 ｑ￣２５０ｍｍ． 分 为 燃 烧 助 燃 和 炉 底 风 ， 风 压 为 １０ＫＰａ，无 引 风 。 高 炉 煤 气 管 道 直 径 ￣ｐ６００ｍｍ， 煤 气 压 力 ５～ ｌ５ＫＰａ，燃 烧 助 燃 风道 调 节 在 一层 平 台 （地 面 ），高炉煤气 燃烧量调 节在二层平 台，助燃 风 和 燃 料 的 调 节 均 采 用 手 动 调 节 ， 不能 实 现 同
大幅 度提 高石 灰 的产量 和质量 是 必然发 展趋
势 。 目前 国 家 大 力 提 倡 环 境 保 护 、节 能 减 排 ，
这 就 要 求 企 业 进 行 更 高 技 术 、 机 械 化 、 自动
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立式环保石灰窑的自动化控制方案
随着国家有关部门治污减排力度的加大，今年各省众多的小石灰窑被关停取缔。
以节能环保为标志的新型石灰生产方式和工艺，已成为石灰生产企业的“转型”首选。
我公司采用德国西门子原装进口的PLC电脑控制系统控制节能机械窑炉。
年产量比过去土法石灰窑多4倍，单个石灰窑年产20万吨氧化钙。
同时还安装了水膜除尘、脱硫等环保治污设施，节能在20%以上。
是一种与传统土法石灰窑完全不同的新型环保石灰窑。
我公司生产的自动控制系统包括以下几部分:
一、称重系统：
称重系统由四只称重传感器和一个只能控制仪表做成，精度可达到0.01公斤，确保石料和煤炭的重量准确无误。
二、配料系统；
配料系统由往复式的给石机和给煤机组成，给石机、给煤机互相联锁，有条不紊的进行配料。
三、上料系统:
上料系统由卷扬机、智能主令控制器、变频器、抱闸控制器组
成，分别设上限位，下限位，上减速，下减速，待料位五个基
本位，所有位置随时可调节，定位准确无误。
四、布料系统：
布料系统由料盅、布料器组成，料盅定时开关门，布料器四次
布一圆周，做到布料均匀。
五、出灰系统：
出灰系统由出灰转盘、星形出灰机及出灰皮带组成，顺序启动，逆序停止，保障了出灰顺畅。
六、温度测量系统;
温度测量系统由测量11只精度很高的热电偶进行精确测量，精度可到0.01摄氏度。
确保温度准确无误。
七、压力测量系统；
压力测量系统由两只压力变送器分别测量鼓风压力和引风压力。
八、鼓风和引风系统
鼓风和引风系统有鼓风机、鼓风变频器和引风机、引风变频器组成，根据鼓风压力和引风压力的大小来调整鼓风变频器和引风变频器的频率。
九、控制系统;
控制系统由采用德国西门子原装进口的PLC电脑控制系统，显示系统采用紫金桥组态软件显示实时数据，并记录保存。
■结论
我公司设计的控制系统使新式环保石灰窑年产量比过去土法石灰窑多4倍，单个石灰窑年产20万吨氧化钙。
同时还安装了水膜除尘、脱硫等环保治污设施，节能在20%以上。
是一种与传统土法石灰窑完全不同的新型环保石灰窑。