斯列普活化炉自动化控制的探讨
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冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究1.引言冶金转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺,其控制系统的先进性直接关系到炼钢过程的稳定性、产品质量和能源消耗。
随着自动化技术的发展,冶金转炉炼钢的自动化控制系统已经取得了长足的进步。
本文将就冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究进行分析和探讨。
2.冶金转炉炼钢自动化控制的概述冶金转炉炼钢自动化控制系统主要包括转炉操作过程的监测与控制、炉前准备与调度控制、炉后工艺检测与指导、数据采集与分析等方面的内容。
其核心目标是实现炼钢过程的自动化、智能化和信息化,提高炼钢过程的生产效率和产品质量。
3.冶金转炉炼钢自动化控制的关键技术(1)炉内温度、压力、成分等参数的在线监测与控制利用先进的传感器和控制技术,实现炉内重要参数的实时监测与控制,提高了炉内温度、压力、成分等参数的稳定性和精度,从而提高了炼钢的生产效率和产品质量。
(2)炉料配料与计量控制通过先进的计量仪表和控制系统,可以实现炉料的准确配料和计量控制,使炉料的成分和质量得到保障,从而提高了炼钢过程的稳定性和产品质量。
(4)炉后工艺检测与指导通过先进的检测仪器和工艺指导系统,对炼钢过程中的重要参数进行实时检测和指导,提高了炼钢过程的生产效率和产品质量。
实现了对炼钢过程的数据采集和分析,为工艺优化和控制改进提供了重要依据。
4.冶金转炉炼钢自动化控制的发展趋势随着自动化技术的不断发展,冶金转炉炼钢自动化控制系统将迎来新的发展机遇和挑战。
未来,冶金转炉炼钢自动化控制系统将进一步实现智能化、网络化和智慧化,以适应生产过程的变化和需求。
(1)智能化利用人工智能和大数据技术,实现对炉内各项参数的智能监测与控制,提高了炉内参数的稳定性和精度。
(2)网络化通过建设信息化平台,实现炼钢过程实时监测与远程控制,使生产过程的信息化和网络化。
这将为炼钢企业的生产管理提供更多的便利。
(3)智慧化利用云计算和大数据技术,实现对炼钢过程的智能化管理和优化控制,提高了生产效率和产品质量。
0引言活性炭是一种用途较为广泛的多孔吸附材料,其孔隙结构十分发达,且比表面积较大,广泛利用催化剂、吸附剂等载体在农业、工业以及医疗等行业中使用。
我国大多采用斯列普活化炉生产活性炭,制造颗粒活性炭。
在生产工艺流程上活化炉经过改进,控制性良好,且生产效率显著提高,生产产品的质量更加的高。
尾气的再回收和利用是斯普列活化炉节能降耗的主要措施。
活化炉尾气的主要成份是活化反应过剩的水蒸汽和二氧化碳、一氧化碳以及氮气等,这些尾气中只有30%左右可以利用活化炉本身的结构重新返回活化炉内循环参与活化反应,其余大部分直接排入大气而白白浪费能源。
因此如何将活化炉内的尾气进行有效的回收和利用,在减低企业燃煤量的同时也能够保障废气的排放量符合国家的环保标准是当前重点研究的问题之一。
1斯列普活化炉尾气工作原理斯列普活化炉是从苏联引进的一种活化设备,经过我国研究人员的不断改进和完善,具有非常成熟的工艺技术。
活化炉由左右半炉和对应的左右蓄热室组成,每个半炉和对应的蓄热室之间相互连通,左右半炉之间连接着燃烧室。
蓄热室底部主要是普异砖堆砌成的结构。
如果左半炉为冷却炉,右半炉为加热炉,蒸汽从左蓄热室底部通过,在蓄热室内上升,实现热交换,此时水蒸气的温度从130℃升高到1000℃。
此时水蒸气成为过热水蒸气,由左蓄热室进入到左半炉内,再经过上中下的远烟道进行曲折运动。
水蒸气经过活化段与炭化料直接接触,产生化学反应后生成水煤气。
由于此反应为吸热反应,因此炉内的温度大大下降。
左半炉中一种利用斯列普活化炉尾气加热烘干炉的方法王晖(宁夏华辉活性炭股份有限公司,宁夏银川750001)摘要:随着社会节能环保意识的逐渐增强以及国家对未来能源发展战略的调整,使得活性炭生产过程中更多的注重节能环保意识,进而从整体上达到降低成本的经济效益。
为了降低额外的能源消耗,达到降低成本、节能降耗的目的,本文将活化炉尾气中的可燃气体通过焚烧炉进行焚烧,再将燃烧产生的热量引入到回转式烘干炉用以烘干各种物料,不仅能够达到节能环保的效果,还能够大大降低企业的成本,经济效益显著。
转炉炼钢的新型自动化电气控制技术初探近几年以来,随着我国科技与经济实力的不断发展,使得我国的工业也在持续的發展,人们对于钢铁的需求量日益增加,质量要求也变得越来越高。
但是我国的炼钢技术深受传统技术的约束,与此同时,我们在转炉炼钢技术方面的水平也不高,导致生产的成本较高,而产品的质量却没有达到好的效果,不能满足人们对于钢铁的大量需求,这在一定程度上限制了我国钢铁行业的发展。
因此,这就要求我们要在转炉炼钢技术有所创新。
我们可以采用新型自动化电气控制技术来进行转炉炼钢,从而生产出低成本高质量的产品,保障钢铁行业的发展。
本文主要对转炉炼钢中的新型自动化电气控制技术进行探究。
标签:转炉炼钢;新型自动化;电气控制技术科技的大力发展使得电气自动化技术广泛的应用于各个行业当中,而现阶段钢铁行业面临的严峻形势,也使得自动化电气控制技术成为转炉炼钢中值得信赖的技术支撑。
钢铁作为工业生产中的重要部分,要想在激烈的市场竞争当中脱颖而出,一定少不了先进技术的支撑,即:电气自动化控制技术。
应用此技术来提高转炉炼钢的技术水平,符合我国提出的绿色生产理念,不仅使得钢铁产品的质量和效率大大的提高了,而且有助于我国的经济持续的发展下去。
1 电气自动化控制技术1.1 发展电气自动化控制技术的意义近年来,随着我国工业化技术水平的不断提升,电气自动化控制技术的应用也越来越广泛,它已经成为大多数新兴企业发展的核心。
一些劳动生产力也随之被电气自动化控制技术代替,这样不仅降低了人工不必要的成本,而且会产生巨大的经济效益,操作的可靠性和安全性也更有保障,它已经成为企业发展的主要路线,劳动强度的降低使一些重劳力变得轻松起来。
一些高等的院校也在跟随者时代的发展开设相关的专业,而且学生们也很倾向这种专业,因为电气自动化控制技术可以和人们的日常生活紧密联系,方便生产和学习生活,这是很重要的一点,它的技术相对来说比较成熟,在各个行业广泛的应用着,工业、农业、国防等应用中随处可见,社会的经济也因此飞速发展。
转炉炼钢的自动化控制技术探讨在国际钢材市场的冲击下,需要不断提高我国钢材的产品质量,所以我国钢铁企业要尽快创新转炉炼钢技术,加快生产速率,不但要保障钢的质量,还要尽量减少能耗,这样才能与国际钢铁行业接轨。
文章就我国转炉炼钢自动化控制技术的运用与转炉炼钢智能化系统的功能展开剖析。
标签:钢材市场;转炉炼钢;自动化控制技术0 引言因为转炉炼钢的生产环境差,过程相当繁琐,并且工作期间无法精准地实施不间断的测量,所以使用一般的进程控制办法控制起来相当难,而单凭人工经验来控制炼钢终点又无法保障高品质钢材、操作稳定和低能耗,这与现今钢铁市场低成本高品质的标准相差太远,而如果想增强产品的市场争夺力,就一定要提升炼钢科技化水平,一定要精确地智能控制炼钢生产,只有如此才能提升炼钢的生产速率与成品质量。
转炉炼钢中的主材料有铁水、废钢、铁合金等,当加热的铁水与废钢和铁合金混合在一起时就会发生热化学反应,从而在转炉里进行炼钢。
在转炉炼钢技术中融入了计算机信息技术、网络技术、工业控制技术等,通过这些技术对变量控制更精准,其被认为是炼钢中最核心的环节。
随着工作生产中涌现出大量的智能控制技术,随之带动了各大钢铁企业的转炉炼钢自动化技术,同时需要的人力与物力大幅减少,但钢质量却大幅提升。
1 转炉炼钢自动化控制的优势最多见的自动化转炉炼钢系统关键是二级计算机控制体系,就是一级基础性智能控制模块和二级过程的智能控制模块,其中一级基础性智能控制模块关键涵盖了氧枪智能控制体系、底吹控制体系、转炉智能化仪表系统、副枪智能控制体系、除尘智能控制体系等,二级过程性智能控制模块关键包含数据收集系统、补吹校正运算系统、报表打印系统等这种转炉炼钢智能化控制体系可将过程中的参数集中显示与管理,并创建强可视性的界面,显示的内容有模拟的工艺程序、趋势曲线等,在减轻繁重工作的同时,还让人直观地认识工艺与设备的运营状态。
通過实际运用汇总得出,运用转炉炼钢智能化控制技术拥有绝对的技术优势,其体现出的优点关键表现为:一是超过一半的转炉不需要后吹,直接将终点温度和碳的命中率提升至90%;二是不再需要较长的冶炼周期,炼钢速度也加快了;三是降低了30%喷溅率和3kg/t的石灰消耗率,同时使得铁率上升了0.5%左右;四是对炼钢工经验的依赖性大幅缩减,有助于标准化、规范化管理水平的提升,显著减少能耗,增加经济利润。
精炼炉使用PLC自动控制系统的研究本文以RH精炼炉课题为背景,研究基于PLC的RH精炼炉综合自动化控制系统。
深入分析精炼炉的工艺,在此基础上深入分析RH精炼炉综合自动化控制系统的需求,设计并实现基于PLC的RH精炼炉综合自动化控制系统,包括架构设计、基础自动化子系统、过程控制计算机子系统和真空槽环流气体PID控制等功能模块的设计与实现,通过测试和实际运行来验证系统的可行性和有效性。
1 引言21世纪钢铁企业迅猛发展,企业竞争压力随之增大,低端的产品已不具有市场竞争力,这就要求我们开发出具有竞争力的高端产品。
德国是世界上最早采用RH精炼技术的国家,早在50年代末期此项技术就已出现,其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个生产厂家的第一个字母的缩写。
至今,全世界已有100余台RH精炼炉。
RH精炼技术在美国、日本、西欧得到普遍推广,炼钢生产线对生产的成本控制以及生产节奏要求越来越高,轧钢生产线对钢水的质量要求不断提高,对钢水的温度控制以及碳含量也提出了新的要求。
RH(RuhrstahlHeraeus)系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备,广泛用于钢水的脱碳、脱氧、脱气、升温、成分调整及超低碳钢冶炼等方面。
传过程控制技术发展到今天,在控制方式上经历了人工控制和自动控制两个发展时期。
在自动控制时期,过程控制系统经历了三个发展阶段,它们分别是:分散控制阶段,集中控制阶段和集散控制阶段[13]。
RH真空处理自动控制系统从上世纪的六、七十年代的继电逻辑控制系统、电动单元组合仪表系统发展到了目前PLC网络控制系统。
RH钢水真空处理采用二级计算机控制系统。
基础自动化包含电控和仪控,是电仪合一的PLC控制系统;二级自动化采用奔腾PC 机,编制数学模型实现过程控制。
随着工业自动化技术的不断发展,企业内部信息网、客户/服务器模式、现场总线技术的出现,对RH真空处理自动化和计算机的结构也产生影响。
现在RH真空处理自动控制系统采用PLC制系统,在现场控制级采用现场总线技术,在基础自动化级和过程控制管理级采用计算机网络技术,在传动系统方面,全数字化的可控硅整流装置和全数字化的交流逆变装置已经彻底替代了原来的模拟控制的交/直流供电装置。
转炉炼钢的自动化控制技术研究摘要:科技的发展使得人们对于炼钢的要求越来越高,目前市场想要实现高质量低消耗,通过技术来实现钢铁行业的进一步发展。
而自动化控制技术的出现能够满足钢铁市场的需求,让转炉炼钢能够达到质的飞跃。
对此,本文对转炉炼钢的自动化控制技术进行详细的了解分析,总结当下自动化控制技术在转炉炼钢中的运用并找出相应的关键技术,进而不断的进行技术优化,力求为钢铁行业带来更好的发展,不断提升转炉炼钢技术。
关键词:转炉炼钢;炼钢技术;自动化控制技术经济全球化拉近了各国之间的距离,也让各国之间的技术得到相应的交流。
我国钢铁工业在接触到国外技术之后造成很大的冲击,使得我国钢铁企业不得不思考炼钢技术的提升,引进当下先进的自动化控制技术提升钢铁产量,确保钢铁质量的不断提升。
1.转炉炼钢自动化控制技术的概述与优势随着计算机技术的发展不断被应用与各个领域上,尤其是工业技术结合计算机技术能够解放很多的生产力,并让各项操作流程更加的标准化、规范化,同时效率也大大的提升。
而相关的技术人员也能够拥有大量的实践进行先进技术的研究,不断的提升技术,提升生产效率,保障产品质量,为相应企业带来经济效益。
在这些基础上转炉炼钢自动化控制技术也就不断的得到应用,让钢铁行业有了一个很大的发展。
而转炉炼钢自动化控制技术主要是通过利用计算机技术来进行计算炼钢过程中氧枪吹炼高度、相关温度和溶剂加入量,同时针对炼钢的整个过程进行人工智能自动化的监控,观察、收集、分析在炼钢过程中的各项数据指标是否符合炼钢要求,对于此过程中达不到要求的指标,自动化控制技术还能够进行相应操作的微调整,确保炼钢过程是标准化、规范化的。
此外,转炉炼钢自动化控制技术还能够针对炼钢过程中的排放物、排放气体进行再次循环利用,增加资源利用率,降低成本也能够减少不良物质的排放,造成对环境、空气的污染。
总之,通过转炉炼钢自动化控制技术让传统炼钢技术有了大突破,同时能够提高钢铁液状温度,保障其稳定性,让整个炼钢过程能够快速、高效、稳定的进行,为钢铁企业带来经济效益的提升,减少成本的投入。
冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究冶金转炉炼钢是钢铁工业中一项关键的生产工艺,其生产效率、质量和能源消耗等因素直接影响到钢铁企业的经济效益。
随着信息技术和自动化技术的快速发展,自动化控制已成为冶金转炉炼钢生产的重要手段。
本文旨在探讨冶金转炉炼钢自动化控制的技术研究,包括技术现状、问题和发展趋势。
一、技术现状目前,冶金转炉炼钢自动化控制技术已相对成熟,广泛应用于钢铁企业的生产实践中。
这些控制系统主要包括转炉控制系统、喷吹控制系统、捞钢机控制系统、温度控制系统等。
其中,转炉控制系统是最核心的一个部分,其功能主要包括炉位的控制、炉料的加入、气体的控制等。
而喷吹控制系统则负责控制吹氧量和燃料量,以确保炉内化学反应的均匀进行。
目前,冶金转炉炼钢自动化控制技术已经成熟,但仍然存在一些问题,如:1. 高温环境下的传感器故障。
由于冶金转炉炼钢的工作环境极其恶劣,尤其是高温环境下电器设备易受热等因素的影响,这些传感器不可避免地会出现损坏或故障的情况,从而影响冶金转炉的自动化控制系统。
2. 多参数优化问题。
冶金转炉炼钢是一个多变量、多参数的复杂过程,需要在氧气流量、铁水造渣、石灰加入量等多个参数之间协调匹配,从而实现生产过程中的自动化控制。
如何优化这些参数,提高炼钢的效率和生产力,是当前需要解决的问题之一。
3. 基于大数据分析的优化问题。
随着信息技术的发展,大数据分析与处理的技术越来越成熟,广泛应用于生产、经济、社会等各个领域。
冶金转炉炼钢自动化控制的技术也可以借助大数据分析的手段进行优化,以提高生产和运营的效率和效益。
二、技术发展趋势根据目前的技术状况和未来发展趋势,冶金转炉炼钢自动化控制技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 系统集成化。
今后冶金转炉炼钢自动化控制系统将更加注重系统整合,将各个控制系统进行更加完善的整合,提高自动化控制的稳定性和可靠性。
例如,可以将温度、压力、流量等多个参数进行整体协调和控制,从而提高系统的效率和控制精度。
转炉炼钢技术的自动化控制探究摘要:现如今,工业生产技术方面的革新速度不断加快,自动化技术的运用也越来越广泛。
自动化技术的运用推动了我国炼钢技术的发展和创新,进一步提高了钢铁生产效益,并为生态环境做出了巨大贡献。
在新时期,钢铁自动化技术获得快速发展,钢铁企业要想适应时代发展,就需要提高自身生产效率与生产水平。
因此,钢铁企业需要针对自动化控制技术的研究投入更多资金,在生产当中有效利用计算机技术,减少人工粗放式生产,最大化减少物理消耗,促使钢铁生产实现自动化与现代化。
关键词:转炉炼钢技术;自动化;控制措施1转炉炼钢自动化控制技术概论所谓的转炉炼钢理解起来也是相当简单的,就是需要将已经废弃的钢材重新进行融化,然后进行生产,得到了更多新的铁水,那么接下来会在高温的环境下和铁合金的物质融合在一起,有效的进行加热,使其能够转化成为钢材。
在进行转炉炼钢的这个生产过程当中,最关键的一部分内容就是需要控制炉内的温度,这是比较重要的一点。
而使用转炉炼钢自动化控制技术也存在一些技术要点,比如说存在的关键的技术点,就是需要合理的对转炉炼钢过程当中的温度进行有效的控制。
在转炉炼钢的整个过程当中,一般情况下使用的都是二级计算机的科学控制体系,这个控制体系里面包含的内容也是比较多的,比如说有智能化仪表系统,还有洋枪智能化控制体系,包括副枪的智能控制体系等一级基础性的控制模块,相对应的大量的数据搜集系统等等,报表打印系统这些二级的过程控制模块也会包含在其中。
在转炉炼钢的过程当中,对于自动化控制技术的有效使用还可以有效的起到一定的监测作用,针对炼钢过程当中温度这些指标的变化情况,实时的进行有效的监督和管理,进行严格的监控,确保转炉炼钢也能够按照一定的顺序进行。
2转炉炼钢自动化控制技术分类2.1转炉炼钢检测技术转炉炼钢检测技术其实就是检测转炉炼钢的过程。
转炉内装置了许多仪器仪表,可以收集熔钢过程中的温度、成分、转炉内的熔钢信息。
工人记载下仪器仪表各项参数,以检测技术对转炉仪器数据进行实时分析,让转炉炼钢实现自动化控制具备了一定的数据支持。
转炉炼钢自动化控制技术探讨当前我国的钢材市场的竞争日益激烈,各大生产企业面临着更大发挑战,社会发展对于钢材产品质量的要求逐渐提高。
那么该如何在市场环境中站稳脚跟,同时进一步提高产品质量已经成为当前的重要课题。
本文通过对转炉炼钢技术的自动化控制技术的深入研究,具体分析了其实行的意义,其后阐述了炼钢自动化控制技术的应用情况,以供参考。
标签:转炉炼钢;自动化控制;应用价值当前计算机技术已经在各个领域中普及,与之相应的冶金模型应运而生,其主要是依托计算机所建立的数学模型,通过模型计算可以得到相应的参数,把握炼钢转炉的实时反应状态,大大提高了炼钢生产的自动化水平。
本文就自动化控制技术的具体应用进行了深入探究。
一、转炉炼钢自动化控制技术概述当代计算机网络技术不断推陈出新,工业控制技术呈现多样化的特点,在此基础上,转炉炼钢自动化控制技术受到了社会各界的高度重视。
传统的炼钢技术多以铁水、废钢、钛合金为原料,利用铁水中产生的热量和废钢,再结合铁合金高温环境下的化学反应热量来炼钢。
与传统的转炉炼钢技术相比,自动化控制技术实现了多项数据分体,并基于温度、钢铁种类和铁水重量及温度,利用计算机计算得出相关数据,在通过动态模型进行数据调整,最终实现自动化控制炼钢的目的。
(二)转炉炼钢应用自动化技术的意义1、提高生产效率,降低能耗当前我国大力提倡再循环、低能耗的发展理念,各行各业已经意识到了去产能、降耗能的重要作用。
钢铁行业具有高消耗的特点,也因此更加注重能耗节约,转炉炼钢自动化技术的应用,能够有效减少资源浪费,同时改善环境污染状况,并在提高生产效率的同时,帮助钢铁企业实现高质量、低能耗的发展目标。
另外,实行自动化技术,能很大程度的提高终点命中率。
对钢水质量有了更严苛要求的今天,相关技术人员必须用更加严谨的态度对待转炉自动化炼钢过程。
2、保证炼钢稳定性,提高质量转炉炼钢自动化控制技术的使用,能够在降低生产成本的同时,进一步提高炼钢的质量和生产量,利用较为成熟的技术方法,也可以节约生产能耗,对环境维护具有重要意义。
斯列普活化炉使用流程物料流程:物料进入加料槽后,借重力作用沿着产品道缓慢下行,依次经过预热带、补充炭化带、活化带、冷却带,完成全部活化过程,最后由下部卸料器卸出。
炭化预热段利用炉内热量预热除去水分。
在补充炭化段,炭化料被高温活化气体间接加热使炭的温度不断提高进行补充炭化。
在活化段,活化道与活化气体道垂直方向相通,炭与活化气体直接接触进行活化。
在冷却段,用循环水对活化料进行冷却(或采用风冷),这样所得到的活化料温度可以降到60℃以下,便于物料运输和直接进行筛分包装。
气体流程:是左半炉烟道闸阀关闭,右半炉烟道闸阀开启,水蒸汽从左半炉蓄热室底部进入,经格子砖加热到变成高温蒸汽,从上连烟道进入,蒸汽与物料反应后产生的水煤气与残余蒸汽依次经过左半炉上、中下烟道进入右半炉。
在右半炉内混合气体经过下、中部及上烟道及上连烟道进入右半炉蓄热室顶部,然后通过格子砖往下流动,同时加热格子砖,尾气冷却,进入烟道排出完成循环。
第二次循环与上述循环相反。
第一、二次循环每半小时切换一次,从而使活化过程连续不断地进行。
工艺标准(1)加料时间间隔8小时,为保证活化炉安全,入炉料各项指标必须合格,每次须将加产品道内料槽加满耙平,料层下沉深度不得超过60厘米,加料后将水封槽注满水。
(2)出料时间间隔:根据下达的生产指标调整。
(3)工艺温度:1—10点:930℃—950℃11—12点:920℃—930℃(4)蓄热室温度:顶部950℃—1050℃,底部300℃—400℃。
(5)进炉蒸汽压力:336型炉大于 2.0kg/cm2,588型炉大于 2.5 kg/cm2。
(6)进炉蒸汽流量:336型炉大于1500kg/h,588型炉大于3000 kg/h。
(7)进炉空气压力:300-700Pa。
(8)炉内压力:冷却半炉:70-100Pa,加热半炉50-70Pa。
(9)切换周期:一般为30min。
(10)加热半炉内过氧含量:小于0.6%。
(11)炉内气体中CO含量:小于4%。
山西煤炭管理干部学院学报 斯列普活化炉自动化控制的探讨 王登峰 (大同市乡镇企业服务中心,山西大同037003)
2003年第4期
摘要:探讨了对斯列普活化炉进行自动化控制技术改造的初步方案。通过对活化温度、蒸汽流量、活化时 间的自动化控制,可以有效地提高我国活性炭生产的控制水平,提高产品质量和产品产量,降低蒸汽消耗,延长活 化炉寿命。 关键词:斯列普活化炉;自动化控制;活化温度;蒸汽流量;活化时间 中图分类号:06—3 文献标识码:A 文章编号:1008—8881(2003)04—0085—03
斯列普式活化炉原是法国专利,上世纪50年代我国从前 苏联引进。在长期的生产实践中,经过广大工程技术人员和 科研人员的共同努力,结合我国国情进行了一系列的重大改 造,形成了目前国内绝大多数生产厂家正在运行的改进型斯 列普炉。 斯列普炉与发达国家目前采用的耙式炉、沸腾炉、回转炉 相比,具有三大优点:一是一次性投资少,以单位产量计算可 节约70--90%的投资;二是操作简单,维修方便;三是适合于 多品种、小批量生产。缺点是:产品均匀性和质量稳定性较 差,能量消耗较大,且自动化程度很低。 在国际经济一体化的大趋势下,我国活性炭产业面临着 如何增强核心竞争力的重大课题,而采用什么炉型是最直接、 最现实的问题。引进国际最先进的炉型,迎头赶上,一步到 位,受国情限制,似乎不太实际。我认为,最客观的选择还是 技术改造,那就是传统工艺和现代信息技术的嫁接,实现斯列 普炉的自动化控制。这样,斯列普炉原有的优点依然保持,而 缺点可大大改善。 一、斯列普炉的工作原理 斯列普炉是由对称的左右两半炉组成。活化过程中水蒸 汽由左侧的蓄热室下部进入,与蓄热室内的高温蓄热砖接触。 蒸汽温度提高成为过热蒸汽,再由蓄热器的顶部出来,进入活 化炉上部。过热蒸汽自上而下在活化炉内曲折运动,同时与 凭重力顺产品道缓慢下降的炭化料进行活化反应。主要反应 式是: C+HC=C0+H一△ 该反应是吸热反应,致使炉内温度不断下降,因此左半炉 称为冷却半炉。反应生成的水煤气混合气体,经过下连烟道 进入右半炉内,自下而上在活化炉内曲折运动,同时从不同位 置通人空气。使混合气体中的可燃气体燃烧放热,以维持活化 反应所需温度。主要反应式是: C0+H+O=C0+H0+△ 该反应是放热反应,因此右半炉称为加热半炉。燃烧生 成的高温烟道气由上连烟道进入左蓄热室的上部,然后自上 而下流动,把被水蒸气冷却的蓄热砖重新加热,最后由蓄热室 底部进入烟囱排人大气。至此,一个操作周期完成。左右两 半炉如此切换,循环交替。炭化料从顶部间断加人活化炉,凭 重力沿产品道缓缓下降,经过预热段、补充炭化段、活化段、冷 却段,最后作为活性炭成品由活化炉下部间断卸出。具体工 作原理见图1.2。
二、斯列普炉自动化控制的内容 由上述斯列普炉的工作原理不难看出,决定活性炭产量 和质量的主要因素有:活化时间、活化温度、活化压力和物料 流量。经过多年的生产实践,各生产厂家对这些工艺参数已 烂熟于心,并形成了适合自身情况的工艺方案。但是,由于手 动控制的诸多不确定性和滞后性,工艺控制达不到预期效果, 致使斯列普炉的产品均匀性和质量稳定性难以保证。通过以 下方面的自动化控制,即可克服斯列普炉的这一固疾。 1.活化温度的控制。监测活化炉内气体的成分含量,据此 调节各进风点的配风量,保证活化温度在工艺要求的范围内。 2.蒸汽流量的控制。蒸汽流量的控制实质上是对活化压 力的控制。通过对炉内蒸汽压力的校正补偿,保证不同压力 下蒸汽质量流量在工艺要求的范围内。
收稿日期:2003—03—03 作者简介:王登蜂(1962一),大同市乡镇企业服务中心信息科科长。
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维普资讯 http://www.cqvip.com SHANXI ITAN G1IANl,I GANⅨI xUEYUANⅪJEBA0 No.4 2003
图l冷却半炉气体流程图 图2加热半炉气体流程图 3.活化时间的控制。根据不同的产品要求,制定不同的 工艺方案,确定相应的卸料周期,自动完成一系列卸料动作。 定时定体积,准确而均匀有效地控制炉料在活化炉内的停留 时间。
4.冷热半炉的切换。按照工艺方案的要求,确定冷热两 半炉的切换周期,自动完成系列切换动作:a.打开加热半炉的 空气闸阀;b.关闭冷却半炉的空气闸阀;C.打开冷却半炉的蒸 汽闸阀;d.关闭加热半炉的蒸汽闸阀.e_打开加热半炉的烟道 闸阀;f.关闭冷却半炉的烟道闸阀。左右两半炉如此切换,循 环交替。
三、斯列普炉自动化控制的方案 根据活性炭生产企业的设备状况和技术水平,斯列普炉 自动化控制应采用集散控制系统,选用适合中小企业的典型 结构:控制站+通信系统+操作站。活化炉的各项工艺参数 (如温度、压力等)由各种现场检测仪器仪表(如热电偶、压力 表等)检测,经相应的变送、转换或放大后,进入控制站做实时 处理,进行各种逻辑运算(如补偿运算、报警运算等),得到相 应的控制量,再转换为电压或电流信号送至伺服放大器,由执 行器完成回路控制。操作站主要执行显示监控、直接操作、系 统诊断等功能,设定点程序和处方,模拟流程,显示总貌、过 程、趋势以及报警信息,记录特殊数据、统计结果。 1.活化温度的控制 活化炉内二氧化碳、氧气的含量和各配风口的配风量,直 接关系到炉内吸热和放热两种化学反应的反应情况,是影响 活化温度的主要因素。因此,对活化温度的控制应采用串级 调节回路,执行器选用气动调节阀。活化温度控制原理框图 如图3所示。
图3 2.蒸汽流量的控制 水蒸汽作为活化剂,它的注量和稳定性对产品质量和产 量有重要影响。在实际生产过程中,水蒸气压力波动比较频 繁,可以采用压力补偿方式,通过对阀门开度进行调节,保证 蒸汽流量处于工艺要求的范围内。范汽流量控制原理框图如 图4所示。 3.活化时间的控制 一86一 图4 在实际生产中,活化时间指的是物料在活化炉内的停留 时间,决定物料的补充炭化时间、活化反应时间,是影响产品 质量和产量的重要因素。我们可以通过自动定时定体积卸料 来实现活化时间的自动控制。控制原理框图如图5所示。
图5 4.冷热两半炉的自动切换 两半炉的自动切换过程可以这样设计:首先由控制器发 出启动信号,开启电磁阀接通压缩空气,通过气缸打开或关闭
维普资讯 http://www.cqvip.com 蒸汽、空气、烟道气闸阀,然后将到位信号送入控制器,自动完 成整个切换周期。
四、斯列普炉自动化控制方案的评价 1.对斯列普活化炉进行自动化控制改造,将有效地克服 斯列普炉自身的缺陷,提高我国活性炭生产的控制水平,增强 我国活性炭企业的竞争力。 2.自动化控制,避免了人工控制的随意性和不确定性,可 以保证预定工艺方案的有效实施,提高产品质量和产量。 3.自动化系统能够比较准确地控制蒸汽流量,既可以保 证工艺方案的气量要求,又能大幅度降低蒸汽消耗。 4.自动化系统能够及时调控活化炉内各点温度,从而避 免了因局部温度过高造成结焦堵炉的现象,有利于延长活化 炉的使用寿命。 总之,本方案具有以下特点:~是有效。既能提高产品质 (上接第81页) 典型调查的程序一般是:第一步,根据工作需要确定调查目 标;第二步,根据调查目标,选择调查典型。典型要有代表性, 要有典型意义;第三步,制定调查方案,实施调查研究;第四 步,针对典型调查的局限性,把典型调查的结果拿到总体调查 的一些点上去检验,进行随机调查,以确保典型调查的科学 性、准确性。 ——抽样调查。这也是近年来常用的一种调查研究方 法。抽样调查,就是按随机的原则,从调查对象的总体中抽取 作为总体代表的若干单位作调查点进行调查,并以部分的抽 样调查结果来推算总体。抽样的方法,根据调查的目的和对 象不同,有的采用纯随机抽样,也叫简单抽样,就是按随机的 原则,直接从总体中抽取样本的办法;有的采用分类抽样,也 叫分层抽样,就是将总体划分若干类组、层次,然后在每类组、 每层次中随机抽样调查。还有一种抽样的办法是群体抽样。 这种样不是从总体中抽个体,而是抽群体,并对各个群体进行 全面调查。在实际工作中,究竟采用哪种抽样方法好,应根据 调查的需要选定。为避免局限性,还可把抽样调查与全面调 查结合起来。 山西煤炭管理干部学院学报 2003年第4期 量和产品产量,又能减少蒸汽消耗,还能延长活化炉寿命;二 是可行。所采用的自动化系统和设备已在其他工业生产领域 得到广泛应用,性能可靠,运行稳定,便于操作,容易维护;三 是经济。原有设备不变,只增加少量的自动化设备,就能起到 保质增产降耗的功效,创造更高的经济效益;四是开放。抓住 了斯列普活化炉主要的控制要素,为更高水平的自动化控制 奠定了基础,也预留了相关的接口和空间。生产企业可根据 自身实际情况,增加更多的检测点和控制对象。
参考文献: [1] 曹玉登.煤制活性炭及污染治理[M].北京:中国环境科 学出版社,1998. [2]鲍风雨.自动化设备及生产线调试与维护[M].北京:机 械工业出版社,2002.
『.—r —_—r —丫—r]— —r—r—r—r1 ——全面调查。全面调查也叫普查,即对总体所有单位 进行调查。这种方法也是经常使用的,好处在于结果准确可 靠,缺点是费时费力,有时是时间和财力所不能允许的。 ——民意测验。民意测验是目前世界上十分通行的一种 社会调查方法,在我国也Et益受到各级领导的重视,并把它作 为发扬社会主义民主的一种形式。干部管理工作中所搞的民 主测评,就是这种类型。但这种方法要不断完善和科学化,谨 防“强奸民意”。
——建立固定调查点及聘请联络员。即成立专门机构, 配备专职人员,有计划地选择一定数量、具有不同类型代表的 长期固定调查点,系统地进行调查。是一种把调查工作经常 化的方法。 ——运用现代信息手段进行调查。利用计算机和网络等 现代媒体进行问卷调查。此外,还可以根据调查目的和对象, 采用重点调查、会议调查、统计调查、试点调查等方法。在运 用这些方法时,应特别注意两点:一是根据调查的需要,可把 几种方法结合起来综合应用,不要单纯采用一种方法,以避免 局限性;再一点就是要重视统计工作,不论采用什么方法调 查,都要注意定量分析。
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