RKEF工艺回转窑三次风系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种对三次风机出风量控制较好的RKEF工艺回转窑三次风系统。该RKEF工艺回转窑三次风系统，包括回转窑筒体、设置在回转窑筒体尾部的烟气管、设置在回转窑筒体上的三次风机；还包括控制系统、变频器和氧量检测器；所述三次风机通过变频器与控制系统连接；所述氧量检测器安装在烟气管的内部，并与控制系统连接。控制系统根据氧量检测器对烟气中残氧含量的检测结果控制变频器，以实现对三次风机出风量的准确控制，既使回转窑内燃烧充分，又不会消耗过多的电能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金领域，具体涉及一种RKEF工艺回转窑三次风系统。
技术介绍
利用红土镍矿为原料冶炼精制镍铁的回转窑(RK)-矿热炉(EF)工艺技术，简称RKEF工艺。RKEF工艺技术成熟、设备简单易控、生产效率高，被越来越多的企业所接受。现有的RKEF工艺回转窑一般包括有一次风机和二次风机，一次风和二次风分别由一次风机和二次风机通过燃烧器的风管通入。由于仅通入一次风和二次风使得窑内燃烧不够充分，需消耗大量的煤或冶金焦和电能，且熔炼温度较高、气体和粉尘污染严重。为能够更好的对回转窑窑内温度和还原气氛进行控制，现有的RKEF工艺回转窑的筒体上通常还安装有三次风机。三次风机通过伸入回转窑筒体中心线附近的通风管鼓入三次风，三次风能够使烟气中的可燃性气体充分燃烧，提高回转窑的温度梯度，拉长火焰长度，延伸高温区，防止局部温度过高而结窑。但是，现有技术中要么未对三次风机的出风量进行控制，要么采用人工控制其对三次风机出风量的控制较差；如果三次风机出风量过小，则容易造成可燃性气体未能充分燃烧或延迟燃烧起始时间，烟气污染严重，窑内局部温度过高而结窑等问题；如果三次风机出风量过大，则会造成电能消耗过大，火焰拉伸过长，降低火焰温度等问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种对三次风机出风量控制较好的RKEF工艺回转窑三次风系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:RKEF工艺回转窑三次风系统，包括回转窑筒体、设置在回转窑筒体尾部的烟气管、设置在回转窑筒体上的三次风机；还包括控制系统、变频器和氧量检测器；所述三次风机通过变频器与控制系统连接；所述氧量检测器安装在烟气管的内部，并与控制系统连接。进一步的是，所述控制系统采用模糊PID控制器进行控制。进一步的是，该回转窑还包括窑头温度检测器和窑尾温度检测器，所述窑头温度检测器和窑尾温度检测器分别设置在回转窑筒体的窑头和窑尾且均与控制系统连接。进一步的是，所述氧量检测器为氧化锆测氧仪。进一步的是，所述三次风机为四台，所述变频器为两个；其中，一个变频器与两台三次风机相连，另外一个变频器与另外两台三次风机相连。进一步的是，所述三次风机的出风管沿回转窑筒体的径向设置。进一步的是，任意相邻的两根出风管在回转窑筒体圆周方向错开180°设置。进一步的是，所述三次风机的出风管由耐热不锈钢管制成。进一步的是，所述回转窑筒体倾斜设置且窑尾的位置高于窑头的位置，回转窑筒体从窑尾至窑头依次分为干燥段、预热段以及预还原段，所述三次风机安装在预还原段上。进一步的是，所述干燥段、预热段和预还原段的长度分别为回转窑筒体长度的3/11,4/11和 4/11。本技术的有益效果是:控制系统根据氧量检测器对窑尾排出烟气中残氧含量的检测结果控制变频器，以实现对三次风机出风量的准确控制，既使回转窑内燃烧充分，又不会消耗过多的电能。采用模糊PID控制器进行控制，控制效果更好。通过窑头温度检测器和窑尾温度检测器的温度检测结果使得控制系统对三次风机出风量的控制更精准，进一步提高了回转窑的煅烧质量和产量。氧化锆测氧仪使用寿命长，测量精准。一个变频器控制两台三次风机，节约了变频器成本，且控制效果不变。出风管沿回转窑筒体的径向设置，使得出风管的出风口朝向回转窑筒体的中心，鼓风效果好。任意相邻的两根出风管在回转窑筒体圆周方向错开180°设置，使得三次风在回转窑内的吹拂更均匀，燃料和烟气燃烧更充分，有助于提高煅烧质量和产量。窑尾的位置高于窑头的位置，利于物料从窑头排出且使三次风在窑内停留时间更长；对回转窑筒体进行合理的分段，利于物料各个阶段的处理，同时使三次风机的安装位置更加合理，使最终的煅烧质量和产量更好，延长了回转窑的使用寿命O【附图说明】图1是本技术的控制系统原理图；图2是本技术一种优选方案的的控制系统原理图；图3是本技术的整体结构示意图；图4是朝图3中A处箭头方向观察的A向视图；图中标记为:回转窑筒体1、窑头11、预还原段12、预热段13、干燥段14、窑尾15、烟气管2、三次风机3、出风管31。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1和图3所示，RKEF工艺回转窑三次风系统，包括回转窑筒体1、设置在回转窑筒体I尾部的烟气管2、设置在回转窑筒体I上的三次风机3、控制系统、变频器和氧量检测器；所述三次风机3通过变频器与控制系统连接；所述氧量检测器安装在烟气管2的内部，并与控制系统连接。氧量检测器用于检测从回转窑筒体I尾部流入烟气管2中的烟气中的残氧含量，可以选用测氧仪作为氧量检测器；氧量检测器优选为氧化锆测氧仪；控制系统用于接收氧量检测器的反馈信号，并根据所接收到的反馈信号向变频器发送控制信号，变频器根据所接收到的控制信号控制三次风机3出风量的大小；例如:控制系统接收到反馈信号并将检测到的残氧含量值与所设定的标准值进行比对；当检测到的残氧含量值低于所设定的标准值时，控制系统控制变频器使三次风机3的出风量增大；当检测到的残氧含量值高于所设定的标准值时，控制系统控制变频器使三次风机3的出风量减小。在RKEF工艺回转窑三次风系统煅烧过程中，通过控制系统控制三次风机3向窑内通入适量的过量空气，使得回转窑筒体I内烧成带形成稳定、理想的火焰，实现高效燃烧，热效率高。由于RKEF工艺回转窑三次风系统具有大惯性、大滞后等特点，为了进一步提高对三次风机3出风量控制的精准度，所述控制系统采用模糊PID控制器进行控制。模糊PID控制器通常由传统的PID控制器和模糊化模块组成。模糊化模块通常包括模糊化计算、模糊控制规则库、模糊推理机、解模糊计算等部分，模糊化模块用于实现模糊控制。其中，模糊控制是指利用模糊数学的基本思想和理论的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
RKEF工艺回转窑三次风系统，包括回转窑筒体(1)、设置在回转窑筒体(1)尾部的烟气管(2)、设置在回转窑筒体(1)上的三次风机(3)；其特征在于：还包括控制系统、变频器和氧量检测器；所述三次风机(3)通过变频器与控制系统连接；所述氧量检测器安装在烟气管(2)的内部，并与控制系统连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向花亮，王文，李德仓，
申请(专利权)人：四川金广实业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51