發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 12:06

【摘要】：水泥生料三率值(飽和比KH、硅率SM、鋁率IM)是衡量水泥生料質(zhì)量的通用標(biāo)準(zhǔn),三率值的穩(wěn)定、合格是水泥生料質(zhì)量的直觀反映,也是水泥回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行的前提,直接關(guān)系著水泥成品的產(chǎn)量與質(zhì)量。水泥生料率值在控制過(guò)程中存在著多變量、大時(shí)滯、非線性等特點(diǎn),采用常規(guī)的率值控制方法易導(dǎo)致水泥質(zhì)量不穩(wěn)定,目前國(guó)內(nèi)水泥生料率值的控制處于半自動(dòng)控制或者人工控制的狀態(tài)。受人為主觀影響,這種偽閉環(huán)的生料率值控制方案難以確保水泥生料質(zhì)量在一段時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定。為了提高水泥生料率值控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,本文提出基于PGNAA元素在線分析儀的水泥生料率值控制算法,并設(shè)計(jì)了水泥生料率值控制軟件,實(shí)現(xiàn)了水泥生料率值的實(shí)時(shí)在線控制,保證了入窯水泥生料率值的穩(wěn)定。具體主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)水泥生料率值控制工藝流程、率值控制機(jī)理、模型預(yù)測(cè)控制原理進(jìn)行了分析,研究了水泥率值控制過(guò)程中各參數(shù)的關(guān)系,找到了影響水泥生料率值控制效果的主要原因,同時(shí)根據(jù)分析的結(jié)果,重點(diǎn)研究了水泥生料率值控制要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,為建立精準(zhǔn)的水泥生料率值控制模型奠定了基礎(chǔ)。其次,對(duì)水泥原料成分的穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究,結(jié)合PGNAA元素在線分析儀設(shè)計(jì)了水泥原料成分在線估計(jì)模型,通過(guò)最小二乘法求解該模型,得到了水泥原料成分估計(jì)數(shù)據(jù),為水泥生料率值預(yù)測(cè)模型提供了準(zhǔn)確的輸入數(shù)據(jù)。根據(jù)水泥原料化學(xué)成分、配比與水泥生料化學(xué)成分的關(guān)系,設(shè)計(jì)了基于PGNAA元素在線分析儀的水泥生料率值模型預(yù)測(cè)控制模型,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)在線滾動(dòng)求解目標(biāo)函數(shù),得到了水泥原料的最優(yōu)配比,實(shí)現(xiàn)了水泥生料率值的反饋控制。最后,根據(jù)水泥生料率值控制的實(shí)際需求,利用C#編程語(yǔ)言和SQL Server 2014數(shù)據(jù)庫(kù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了水泥生料率值控制軟件�；谠撥浖�,以某水泥廠水泥原料成分?jǐn)?shù)據(jù)作為輸入?yún)?shù),進(jìn)行了水泥生料率值控制仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了水泥生料率值模型控制與算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP273;TQ172.1
【圖文】：

水泥生料對(duì)水泥生產(chǎn)的重要性。其次將著重分析水泥生料率值控制的過(guò)對(duì)生料率值控制流程工藝的分析，將重點(diǎn)論述水泥原料配比環(huán)節(jié)對(duì)及生料質(zhì)量的重要性，最后將對(duì)水泥生料率值控制的機(jī)理、模型預(yù)測(cè)值控制重難點(diǎn)進(jìn)行研究，為下文水泥生料率值控制與算法的設(shè)計(jì)奠定型干法水泥生產(chǎn)工藝為水泥制備的方法不盡相同，制備過(guò)程中干濕有別，所以一般將水泥為干法或者濕法，目前最常用的水泥生產(chǎn)工藝就是新型干法水泥生產(chǎn)法水泥的主要流程工藝包括以下三個(gè)[42,43]： 水泥生料制備料制備的目的是為了給水泥生產(chǎn)提供水泥生料，生料制備環(huán)節(jié)工藝首先使用卡車(chē)或運(yùn)輸皮帶將石灰石運(yùn)送至破碎機(jī)喂料倉(cāng)，再經(jīng)過(guò)石灰大塊石灰石破碎成小塊石料，隨后使用傳送皮帶將小塊石料傳送至原泥各原料的流量控制通過(guò)下料庫(kù)下方的皮帶秤和電氣擋板進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)

水泥生料粉磨經(jīng)過(guò)空氣斜槽運(yùn)輸?shù)綄Ｓ锰嵘龣C(jī)，通過(guò)提升進(jìn)入水泥料選粉機(jī)，最后進(jìn)入生料均化庫(kù)。選粉機(jī)將水泥生料細(xì)度過(guò)大的生料粉磨篩選出重新送至生料磨機(jī)進(jìn)行研磨。生料均化是靠具有一定壓力的空氣對(duì)生料進(jìn)行吹射化，通常在庫(kù)底設(shè)置了充氣裝置，充氣后首先使物料松動(dòng)，然后將物料流態(tài)化并騰攪拌，使生料混合達(dá)到均化目的[45]。(2) 水泥熟料燒成水泥熟料燒成環(huán)節(jié)是將水泥生料高溫煅燒成水泥熟料的過(guò)程，其工藝如圖所示，它主要由旋風(fēng)筒預(yù)熱器、水泥分解爐、水泥回轉(zhuǎn)窯和篦冷機(jī)組成。水泥生均化庫(kù)中的水泥生料經(jīng)提升機(jī)提升至旋風(fēng)預(yù)熱器(C1-C5)中，分別經(jīng)過(guò)旋風(fēng)預(yù)熱筒五級(jí)預(yù)熱，然后進(jìn)入水泥分解爐開(kāi)始水泥生料分解反應(yīng)，分解反應(yīng)完成之后進(jìn)入泥回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行高溫煅燒，最終將水泥生料煅燒成水泥熟料。水泥回轉(zhuǎn)窯為一個(gè)旋的長(zhǎng)筒圓柱體角度成 16 度左右，完成煅燒的水泥熟料在重力的作用下由窯頭進(jìn)入尾，最后在窯尾蓋板處脫落進(jìn)入篦冷機(jī)。水泥熟料在篦冷機(jī)中快速冷，待熟料溫符合標(biāo)準(zhǔn)之后由提升機(jī)送入熟料庫(kù)中存儲(chǔ)[46]。

圖 2-3 水泥成品制成環(huán)節(jié)工藝圖新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外的水泥生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，它與傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)技術(shù)相比以具有下特點(diǎn)[47]。(1) 優(yōu)良的品質(zhì) 數(shù)字礦山開(kāi)采、水泥原料預(yù)均化、水泥粉磨、水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒等水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密項(xiàng)鏈，使得水泥的質(zhì)量得以保證，滿足了現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)水泥的要求。(2) 較低的能耗 新型干法水泥在生產(chǎn)過(guò)程中，普遍采用氣動(dòng)輸送和電動(dòng)輸送相結(jié)合的方式，有效降低了原料輸送過(guò)程中的能耗，使用懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)改變了傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)只靠回轉(zhuǎn)窯煅燒水泥生料的弊端，使得能耗降至 112kw·h/t。(3) 自動(dòng)化及大型化 帶有自動(dòng)執(zhí)行裝置和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的水泥窯況控制設(shè)備的采用極大的促進(jìn)了水泥行業(yè)集約化方向的發(fā)展，使得水泥生產(chǎn)更加的高效、安全。新型干法水泥的生產(chǎn)流程與技術(shù)特點(diǎn)表明現(xiàn)代水泥生產(chǎn)的連續(xù)性和高效性，由于整個(gè)過(guò)程都是連續(xù)的控制，其中一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題，都會(huì)影響后邊所有的環(huán)節(jié)。水

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2788058