浅谈喷雾焙烧法中焙烧炉的控制

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1、浅谈喷雾焙烧法中焙烧炉的控制【摘要】本文主要分别介绍了现有焙烧炉的典型控制系统：焙烧炉炉温控制系统、焙烧炉炉顶压力控制系统、焙烧炉给料流量控制系统和燃烧系统的联锁控制系统，以供相关人员参考。【关键词】喷雾焙烧法焙烧炉-I1刖S在钢材的生产和加工过程中，需要通过盐酸酸洗来提高钢材的表面质量。在酸洗过程中，Fe2+的浓度会逐渐增加，当其达到110~130g/l时，酸洗液就成为废液排出。该废液不仅含有大量余酸，且Fe2+和C1-离子浓度也相当高，如果直接排放，不仅会对环境造成严重的污染，同时也造成了资源的浪费。目前处理酸洗废液最有效的方法是喷

2、雾焙烧法，该方法利用FeC12在高温、有充足水蒸气和适量的空气的条件下能定量水解的特性，在焙烧炉中直接将FeC12转化为I1C1和Fe2()3,反应生成的IIC1气体被水吸收得到再生酸。这种封闭循环系统不会产生新的污染物，排放的尾气也能够达标,生产的再生酸浓度高、含Fe2+少，返回酸洗过程循坏使用，而Fe203粉是生产软磁等磁性材料的主要原料，可以带来较好的经济效益。2典型控制系统在喷雾焙烧法中焙烧炉是整个生产工艺最关键的设备，针对焙烧炉的典型控制系统主要有以下几种:2.1焙烧炉炉温控制系统焙烧炉炉温控制系统是喷雾焙烧工艺产品（盐酸和氧

3、化铁粉）质量的关键，也是整个机组能否正常运行的保证。采用温度串级-双闭坏变比值流量控制系统，效果其佳，控制系统框图如图1。在串级控制系统中，副回路应尽可能包含较多的扰动，同时也要注意主、副冋路扰动数量的匹配问题。副冋路中如果包括的扰动越多，其通道就越长，时间常数就越大，其快速控制的效果就会降低，不能及时有效地克服扰动对被控变量的影响，严重时会出现主、副冋路“共振”现象，系统不能正常工作。但副回路中包括的扰动数量过少，对于改善系统的控制性能不利。在焙烧炉炉温控制系统中，燃气流量和燃气热值变化是主要扰动，把该扰动设计在副冋路内是合理的。在串

4、级控制系统中，主、副调节器的作用也是不同的。主调节器是定值控制，副调节器是随动控制，系统对两个回路的要求冇所不同。主回路要求无余差，而且温度控制滞后较大，所以引入积分I和微分D控制，选择PID调节作用。副回路要求控制的快速性，所以不引入D控制。对燃烧系统而言，出于生产工艺安全考虑，燃气调节阀应选用气开式,这样就保证当系统出现故障时，调节阀处于全关状态，防止燃气进入焙烧炉，确保设备和人员安全。2.2焙烧炉炉顶压力控制系统为了防止铁粉或火焰外泄危及人身及设备安全，焙烧炉应处于微负压状态。在焙烧炉炉顶压力控制系统中，采用尾气风机交流变频调速，

5、使得炉膛和整个尾气系统处于稳定的负压状态，保证了炉内燃烧工况的稳定,改善了环境，节约了能源（图2）。2.3焙烧炉给料流量控制系统均匀给料对保证炉况稳泄，提高产品质量冇重要关系，采用变频泵给料，确保了连续均匀给料，同时还可以节约能源（图3）。2.4燃烧系统的联锁控制2.4.1?焙烧炉烧嘴联锁熄火为了人身和设备的安全，燃烧系统在下列情况下不能启动，必须熄火。（1）尾气风机停机；（2）助燃风机停机；（3）燃气压力低于联锁报警值；（4）燃气压力高于联锁报警值；（5）助燃空气压力低于联锁报警值；（6）空燃比高于联锁报警值；（7）焙烧炉炉顶压力高于

6、50Pa；（8）焙烧炉炉顶温度高于联锁报警值；尾气风机和助燃风机没有启动时，整个生产处于停产状态，那么，燃烧系统不用启动;燃气压力过低或过高时,或者助燃空气压力过低时，燃烧系统都不能正常燃烧，存在不安全因素，因此要停止；燃气和空气的比率不合适时，可能存在爆炸的危险，因此要停止；炉顶压力不能保持负压,存在不安全因素，因此要停止；炉顶温度过高时，设备有损坏的可能，也要停止燃烧系统。2.4.2?焙烧炉烧嘴点火控制焙烧炉烧嘴能否成功点火燃烧是喷雾焙烧工艺的第一步，也是重要的一步，焙烧炉的烧嘴点火分为冷炉点火和热炉点火两种模式。（1）当焙烧炉炉顶

7、温度低于320°C时，采用冷炉点火模式。此时，首先进入吹扫状态，自动打开助燃空气调节阀，使其以一定开度对焙烧炉中连续送入空气，大约持续30分钟，以使炉内没有燃气残留，保证点火时不会出现爆炸,吹扫状态时,燃气调节阀是关闭的。然后进入点火状态,此时，燃气调节阀自动打开到默认的点火开度，电子点火装置打火点燃烧嘴。7秒钟内，如果火焰检测装置检测到火焰，表示点火成功，进入焙烧炉燃烧控制系统的自动状态；如果没有检测到火焰，则自动关闭燃气调节阀，用助燃空气对焙烧炉吹扫3分钟，再次进入点火状态，此时燃气调节阀的默认开度自动增加一定量，如果多次点火不成功

8、，燃气调节阀的默认开度也增加到极限值，则不再进入点火程序。（2）当焙烧炉炉顶温度高于320°C时，采用热炉点火模式。此模式不进入30分钟吹扫程序，直接进入点火状态。在烧嘴的点火控制中，能否成功检测到火焰，火