罐式煅烧炉微动调节温度控制技术的应用

摘要：目前国内各碳素公司多为单台76罐或80罐顺流式煅烧炉，每罐火道配有2台光电测温仪，分别测试2层及6层火道的温度，传统的调温装置设计为电磁阀控制气动阀门开闭动作，用来调节单火道温度，随着人员的减少，开闭控制辅助人工控制已不能满足现场工作要求，且调节的精度较低，火道的温度波动大，为实现智能代替人工，提高火道温度控制精度，减少人员投入，开发一款微动调节风门控制火道温度装置，代替人工调节控制。

关键词：风门、微动调节、数据库、曲线、比例

罐式煅烧炉的炉体主要包括（料罐、火道、四周大墙、金属骨架）组成，火道又分为8层不同温度段控制分别为预热带、煅烧带、冷却带。

顺溜罐式煅烧炉石油焦的煅烧过程是在固定的料罐中实现对石油焦原料的热传导，激发石油焦的挥发分溢出产生热量实现煅烧的过程；挥发份在罐式煅烧炉中又成为了一个主要的热源，石油焦经过1200-1360℃左右的高温完成了物理化学变化；调温控制主要是控制煅烧带区域，墙体中设有挥发份和预热空气通道，为了控制挥发份和预热空气的量，专门设有可调节拉板砖及外配空气门。调整煅烧炉炉温的过程中，外配空气道的拉板统一放置在一定位置，根据光电测温仪测定的温度值数据库进行分析，依据比例调节分度控制调节型电动执行器，微动调节外配空气门的开度，控制外配控制量的多少，将煅烧炉火道温度控制在工艺要求的上下线内，实现煅烧带温度波动小，提升煅后焦质量实现智能温度调节。

微动调节设备的设计：炉型局部的改变，为了安装的便捷，将原外配空气门的N8型砖突出砌筑50mm，耐火泥紧密结合；风门采用5mm钢板焊接完成，尺寸为N8型砖的外延，底部开圆孔内部设计移动式单面开关门叶，门叶旋转角度90°，驱动门叶转动的为圆杆支撑，圆杆做上下分体设计，两个把手分别可旋转，为手动/自动控制的机械连锁装置之一；下端为螺母及固定顶丝固定底座，螺丝松动时可以实现整根连杆一体手动控制，螺丝紧固后手动将无法搬动，由电动执行器控制为连锁装置之二；受工作环境温度高，电动执行器与炉体之间采用硅酸钙板制作隔热挡板，有效降低炉体温度对电器元件的影响，同时控制模块与电动执行器电动机分体控制，避免控制模块受高温环境影响元件老化，控制精度降低等问题实现电器元件的长周期使用。

控制逻辑的设计：依据2层温度及6层温度光电测温仪采集反馈的温度数据进行分析，按照比例分段控制开关度，达到自动调节温度的应用效果，温度调节设计目标中线、上限、下线3条曲线，温度控制在上下限之间波动，无限接近目标中线的控制逻辑；当温度超出上下线时，做报警及报文显示，同时在风门全开或全关无法达到温度有效控制后，风门会反向操作，用来判断高温或低温的原因，达到智能操控的目的；通讯采用modbus tcp总线形式应答通讯，3线制（信号+、信号-、屏蔽）节约通讯电缆的使用。

安全设计：在煅烧炉负压消失后会出现各处冒火现象，容易通过风门有火苗窜出，热传递造成设备损坏，当出现负压消失时，自动调温装置会执行一键关闭命令，风门关闭避免出现冒火损坏电器元件。

日常维护：光电测温仪每季度使用恒温校定炉进行校准，再使用手持式标准测温偶炉堂同一点比对温度，校对误差值，确保温度采集准确，为调温提供准确温度数据；风门口积灰清理，每周清理一次，避免积灰造成风门动作卡阻影响开关精度。

结束语：

罐式煅烧炉微动调节控制温度可以精准调节配风量达到控制温度在设计范围内波动，是智能替代人工的一项重要变革，经过对风门执行器的设计及炉体局部的改变，解决了煅烧炉生产过程人工调节温度不及时带来的温度波动大而影响断后焦的质量问题，是煅烧炉温度调节的一项革命性的革新，具备广泛的推广性。

参考文献：1、罐式煅烧炉结构研究。

2、罐式煅烧炉设计。