炭素煅燒窯工藝分析與控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、炭素陽(yáng)極是鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的電極材料，對(duì)電解槽的電流效率有決定性的意義。炭素陽(yáng)極的生產(chǎn)過(guò)程包括煅燒、成型、焙燒、組裝。煅燒工藝就是把石油焦原料煅燒成具有一定機(jī)械強(qiáng)度和理化指標(biāo)的煅后石油焦，簡(jiǎn)稱煅后焦。煅后焦是炭陽(yáng)極生產(chǎn)的主要原料，煅后焦的質(zhì)量決定著陽(yáng)極塊的質(zhì)量，煅后焦的質(zhì)量改善與煅燒窯的控制水平密不可分。作為龍頭工序的煅燒工藝在鋁電解用炭陽(yáng)極制品的生產(chǎn)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。
　　 目前，國(guó)內(nèi)外通用的煅燒工藝大致有以下四種

2、：回轉(zhuǎn)窯、罐式煅燒爐、回轉(zhuǎn)床、電煅爐。其中，回轉(zhuǎn)窯最為廣泛，目前世界上大約85％的煅后焦是用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的。
　　 以貴鋁炭素廠3＃、4#回轉(zhuǎn)煅燒窯工藝為背景，對(duì)無(wú)燃回轉(zhuǎn)煅燒窯過(guò)程控制技術(shù)進(jìn)行研究。在詳細(xì)分析工藝過(guò)程、特征以及存在的過(guò)程控制技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定了三個(gè)研究?jī)?nèi)容，即煅前喂料量的控制，冷卻窯出料溫度的控制和回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝全過(guò)程計(jì)算機(jī)集成控制。
　　 應(yīng)用數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)喂料流量的瞬時(shí)值進(jìn)行平滑處理，解決了過(guò)程值的

3、波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響；應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)對(duì)送料帶速進(jìn)行控制，降低帶速變化對(duì)控制系統(tǒng)的影響；把實(shí)際喂料流量與喂料設(shè)定量的偏差以及偏差變化率引入控制系統(tǒng)，應(yīng)用模糊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)喂料圓盤(pán)轉(zhuǎn)速的控制。降低了喂料量的波動(dòng)，提高了煅燒窯煅前喂料的定量控制效果，大大減少了喂料量急劇變化燒垮煅燒窯腔體耐火料或工藝指標(biāo)失控等狀況的發(fā)生，為后續(xù)研究工作的開(kāi)展打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 應(yīng)用數(shù)學(xué)建模，建立了冷卻窯冷卻過(guò)程的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用溫度、流量串級(jí)

4、控制框架解決冷卻窯出料溫度的自動(dòng)控制。由于該過(guò)程存在非常嚴(yán)重的時(shí)間滯后，使得常規(guī)的控制手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)(也稱不可控)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，結(jié)合工藝分析的數(shù)據(jù)，把預(yù)測(cè)控制、補(bǔ)償控制糅合到串級(jí)控制系統(tǒng)中?？刂瞥绦虿捎肰isual C++開(kāi)發(fā)，通過(guò)OPC SERVER實(shí)現(xiàn)控制程序與DCS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)通信。通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)，先調(diào)試內(nèi)環(huán)(內(nèi)噴水流量控制)，然后調(diào)試中環(huán)(冷卻窯排汽溫度控制+進(jìn)入冷卻溫度的補(bǔ)償控制)，最后調(diào)試外環(huán)的預(yù)測(cè)控制。經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)試，得到了一