氧化鋁氣態(tài)懸浮焙燒過程控制系統(tǒng)

2012年03月14日14:51:22 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

李健，遲瑛

東北大學(xué) 流程工業(yè)綜合自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧沈陽

摘要：針對氧化鋁氣態(tài)懸浮焙燒過程工藝復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，設(shè)備眾多，各設(shè)備之間聯(lián)鎖程度要求高，同時(shí)主爐溫度受眾多因素影響，難以用常規(guī)PID實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。本文以中國鋁業(yè)河南分公司新建氧化鋁焙燒生產(chǎn)過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工程項(xiàng)目為背景，結(jié)合焙燒過程的特點(diǎn)和控制要求，提出了包括過程控制層與過程監(jiān)控層的氧化鋁生產(chǎn)焙燒過程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)，開展了氧化鋁焙燒生產(chǎn)過程控制策略的研究以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，提出了將下料量作為前饋引入主爐溫度控制，并成功應(yīng)用于現(xiàn)場，取得了顯著的應(yīng)用效果。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用表明其具有廣闊的推廣應(yīng)用的前景。

關(guān) 鍵詞：氧化鋁，氣態(tài)懸浮焙燒爐，前饋控制，控制系統(tǒng)

1. 引言

焙燒過程是氧化鋁生產(chǎn)的較后一道工序，該生產(chǎn)過程的主要任務(wù)是將帶有附著水和結(jié)晶水的氫氧化鋁物質(zhì)在焙燒爐中高溫煅燒，脫除附著水和結(jié)晶水，從而生成物理化學(xué)性質(zhì)符合電解要求的氧化鋁。焙燒生產(chǎn)過程是決定氧化鋁的產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的重要環(huán)節(jié)，其能耗占氧化鋁生產(chǎn)能耗的10%左右[1]。氫氧化鋁焙燒工藝經(jīng)歷了傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯工藝、改進(jìn)回轉(zhuǎn)窯工藝和流態(tài)化焙燒工藝三個(gè)發(fā)展階段。目前所采用的工藝主要是后兩種，傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯工藝已經(jīng)淘汰[2]。國外主要采用流態(tài)化焙燒工藝，而我國主要是回轉(zhuǎn)窯工藝，但流態(tài)化工藝在近二十年來逐漸被引進(jìn)和改造。目前，國外在回轉(zhuǎn)窯工藝中，氧化鋁焙燒過程自動(dòng)化已達(dá)到較高的水平，技術(shù)相當(dāng)成熟，但在流態(tài)化工藝中，高級控制算法運(yùn)用較少，主要還是采用PID控制 [3-5,8] 。國內(nèi)氧化鋁廠焙燒過程控制研究在流態(tài)化工藝中還屬于初探階段，自動(dòng)化程度不高。

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