畢業(yè)論文-水泥回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計方案

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1、.水泥回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計方案摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技術(shù)在各領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。PLC以其可靠性高、靈活性強、使用方便的優(yōu)越性，迅速占領(lǐng)了工業(yè)控制領(lǐng)域。本設(shè)計采用了PLC控制來實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)過程。在建材、冶金、化工、建筑等許多行業(yè)中，廣泛地使用回轉(zhuǎn)圓筒型設(shè)備對散裝型或漿狀物料進行物理或化學(xué)變化處理，這種回轉(zhuǎn)圓筒設(shè)備被稱為回轉(zhuǎn)窯，目前回轉(zhuǎn)窯的主流是新型干法窯。水泥生產(chǎn)是由原料預(yù)處理(均化、破碎、烘干等)、生料制備(配料、粉磨、均化)、熟料鍛燒(分解預(yù)熱、鍛燒、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包裝)四大部

2、分組成，其中水泥熟料的煅燒是水泥生產(chǎn)中最重要的過程，所用的設(shè)備——水泥回轉(zhuǎn)窯，常被稱為水泥廠的心臟。水泥回轉(zhuǎn)窯由機械、電氣等部分組成。通過研究設(shè)計主要用三菱PLC實現(xiàn)水泥回轉(zhuǎn)窯電控系統(tǒng)的設(shè)計，改進控制方式，實現(xiàn)對水泥回轉(zhuǎn)窯的自動控制，對控制系統(tǒng)硬件和軟件進行設(shè)計，兩者配合才能保證系統(tǒng)的正常運行。關(guān)鍵詞：水泥回轉(zhuǎn)窯、PLC、電控系統(tǒng)..目錄摘要1第一章緒論41.1水泥回轉(zhuǎn)窯的概況41.2水泥的生產(chǎn)工藝簡介41.3水泥回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展趨勢51.4本課題研究內(nèi)容和方法5第二章水泥回轉(zhuǎn)窯電氣系統(tǒng)分析72.1水泥回轉(zhuǎn)窯電氣

3、技術(shù)參數(shù)72.2水泥回轉(zhuǎn)窯電氣系統(tǒng)技術(shù)分析7第三章水泥回轉(zhuǎn)窯總體設(shè)計93.1拖動控制方案選擇93.2水泥窯系統(tǒng)現(xiàn)場操作方式93.3配電系統(tǒng)10第四章水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的硬件設(shè)計12第四章水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的硬件設(shè)計124.1變頻調(diào)速電機124.2輔助電機的控制124.3燃燒小車的控制124.4回轉(zhuǎn)窯電機控制電路134.4PLC硬件設(shè)計164.4.3PLC配置說明174.5模塊連接圖174.6PLC的I/O端子設(shè)計194.7水泥回轉(zhuǎn)窯軟件設(shè)計20第五章結(jié)論21參考文獻22..第一章緒論1.1水泥回轉(zhuǎn)窯的概況水泥生產(chǎn)是由

4、原料預(yù)處理、生料制備、熟料鍛燒、水泥制成四大部分組成，其中水泥熟料的煅燒是水泥生產(chǎn)中最重要的過程，所用的設(shè)備——水泥回轉(zhuǎn)窯，常被稱為水泥廠的心臟?；剞D(zhuǎn)窯的造型是一個傾斜的圓筒，生料由圓筒的高端加入，由于圓筒具有一定的傾斜度并在不斷地回轉(zhuǎn)，因此物料由高端向低端逐漸運動，在這個過程中煤粉在窯內(nèi)燃燒，對其物料加熱鍛燒，從而制成水泥熟料。熟料煅燒：將生料制備過程中制得的生料送入煅燒窯，經(jīng)高溫煅燒，發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)變化后形成熟料的工藝過程。熟料煅燒物料可分為：水分蒸發(fā)→生料預(yù)熱→生料分解→熟料煅燒→熟

5、料冷卻五個功能單元。相應(yīng)分為干燥帶、預(yù)熱帶、分解帶和放熱帶，燒成帶和冷卻帶?；剞D(zhuǎn)窯一方面是燃燒設(shè)備，煤粉在其中燃燒產(chǎn)生熱量；同時也是傳熱設(shè)備，原料吸收氣體的熱量進行煅燒。另外有時輸送設(shè)備，將原料從進料端輸送到出料端。而燃料燃燒、傳熱及原料運動三者間必須合理配合，才能使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能在原料通過回轉(zhuǎn)窯的時間內(nèi)及時傳給原料。目前回轉(zhuǎn)窯普遍趨于大型化，相比以往在產(chǎn)量以及回轉(zhuǎn)窯的有效利用比例上都有很大幅度的提高，水泥回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格在不斷增大，同時將各種技術(shù)不斷糅合，從回轉(zhuǎn)窯的各個方面進行設(shè)計，在節(jié)能降耗，環(huán)保，以

6、及在生產(chǎn)效率，各方面得到很大的提高。1.2水泥的生產(chǎn)工藝簡介窯煅燒系統(tǒng)的主要關(guān)鍵設(shè)備有：生料計量稱、高效斗提機、窯主機、篦冷機、窯頭冷卻風(fēng)機、高溫風(fēng)機、煤粉喂料計量稱。水泥回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝流程圖如1-1所示。生料均化庫中生料經(jīng)卸料、計量系統(tǒng)，再經(jīng)氣力輸送和高效斗提機喂入C1-C2筒的連接管道，難后被由C2級筒來的熱風(fēng)帶入C1級筒加熱，物料到C4級筒被加熱到大約780度分離后，由設(shè)在C4筒下的分料擋板把物料分為兩路，大約50%進入窯尾上升管道，50%進入分解爐里；在分解爐渦旋室上部設(shè)四根噴煤嘴，噴入煤粉；物料在

7、分解爐里幾乎完成分解后，進入C5筒分離入窯；從冷卻機抽來的熱風(fēng)進入分解爐旋渦室，難后隨煙室來的煙氣一起進入分解爐。在窯尾煙室和分解爐之間的上升管道及三次風(fēng)管上，均設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)板，以控制兩者風(fēng)量的平衡。分解爐排除的煙氣經(jīng)C5、C4、C3、C2、C1級旋風(fēng)筒加熱物料，C1級出口氣溫度大體降到345℃，通過管道由主排風(fēng)機拍走。在C1-C2..級筒的連接管道上設(shè)有冷風(fēng)門，在C1級筒出口氣體超溫時，亦可由此吸入冷風(fēng)以降低廢氣溫度，保證主排風(fēng)機安全。經(jīng)預(yù)熱器、分解爐后大體完成了碳酸鹽分解的物料進入窯體進行煅燒，煅燒后的熟

8、料進入窯頭篦冷機系統(tǒng)進行熟料冷卻，再經(jīng)盤式輸送機輸送到熟料儲庫。圖1-1水泥的生產(chǎn)工藝流程圖1.3水泥回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展趨勢經(jīng)過2個世紀(jì)的發(fā)展，世界水泥工業(yè)取得舉世矚目的成績，生產(chǎn)技術(shù)不斷進步，自動化、現(xiàn)代化程度不斷提高，環(huán)保日益完善，我國水泥回轉(zhuǎn)窯在數(shù)量增長型轉(zhuǎn)換成質(zhì)量增長型。目前，我國水泥產(chǎn)量位居世界第一，年產(chǎn)量達(dá)7億噸以上，但是新型干法水泥產(chǎn)量不足總量的14%到目前為止，在線生產(chǎn)的日產(chǎn)700t以上的