26 MPT VRM-Mill Operation & Control_R1(曹云啸翻译)

©HolcimGroupSupportLtdMPT立磨操作和磨机控制MechanicalprocesstechnologyMPT研磨工艺2©HolcimGroupSupportLtd概论(1)磨机控制的主要目标最佳磨机控制的首要条件立磨的工艺指标立磨的操作和控制怎样控制产品质量3©HolcimGroupSupportLtd概论(2)为什么要磨机控制自动化？自动控制系统概论(例如PLC,最优化的专家系统等)立磨的自动控制策略概要和信息4©HolcimGroupSupportLtd磨机控制的主要目标保持磨机运行保持稳定的工艺操作，保证必须的生产效率和产品质量5©HolcimGroupSupportLtd最佳的磨机操作和控制的首要条件合理的精确度（小于最大喂料速度的1%）和计量喂料器的响应时间（30秒）保证设备和功能仪器完好在操作员界面上有合适的可视信号主要信号的趋势和最重要的是没有工艺缺陷6©HolcimGroupSupportLtd例：工艺缺陷对磨机操作和控制的影响不合适的喂料粒度（太大或太小）传输系统堵料干燥能力不足严重的进口漏风和不适当的磨机通风磨机内部构件过度磨损，特别是粉磨工具设备瓶颈（例如：带式传输机过小、不适当的链斗提升机）7©HolcimGroupSupportLtd立磨的主要工艺指标主要工艺指标执行器设定值mbar°Cmbar°Cmbar°Cmbar°Cmbar°Cmbar°Cmbar°Cmbarbarmbarl/hmm/skWdpkWkWm3/hm3/hm3/hkWmbar°Ct/ht/ht/ht/hrpml/hrpmrpm%%8©HolcimGroupSupportLtd立磨工艺指标磨机主电机功率磨机压差链斗提升机功率空气中更多的物料=高压差更高功率=更高的负载VerticalrollermillFeedsize:f(Roller?)VerticalrollermillFeedsize:f(Roller?)低功率高功率立磨轧机负荷:9©HolcimGroupSupportLtd立磨工艺指标立磨负载-振动:VerticalrollermillFeedsize:f(RollerØ)低进给或低喂料速度振动磨盘不密实，排气不好，低的料床振动VerticalrollermillFeedsize:f(RollerØ)振动VerticalrollermillFeedsize:f(RollerØ)粗进给或高喂料速度磨辊开始跳动（粗进给）或爬行（喂太多）振动10©HolcimGroupSupportLtd立磨工艺指标磨机出口温度经验值:85-95oC和露点55°C!太高的出磨温度是浪费能源立磨有效烘干的主要指标:11©HolcimGroupSupportLtd立磨工艺指标磨机出口的物料流量立磨物料输送的主要指标:磨机出口的物料流量的经验值:生料/煤磨:流量[m3/h]=(1.6÷1.9)*产量[kg/h]水泥/矿渣磨:流量[m3/h]=3.2*产量[kg/h]出料新鲜喂料回料粗料内部流通（气动的）落料热风热风12©HolcimGroupSupportLtd怎样操作/控制一个立磨？试着为最好的磨机负载寻找主要的工艺参数，逐步改变喂料量来试验出哪个工艺参数最好。一般是磨机压差或者磨机电机功率，如果是PolysiusDorol这也是链斗提升机的功率。在立磨操作中，依靠调整喂料量来保持这个工艺参数不变。如果功率低，则增加喂料；反之亦然。依照磨机的回应时间设置喂料变更的时间间隔（一般1-3分钟）使用合理的喂料差值（不要太小也不要太大，例1%差值）调节风门的位置保持磨机入口压力恒定（-5mbar）13©HolcimGroupSupportLtd怎样操作/控制一个立磨？保持气流恒定；如果有必要让气流适应工艺条件（高喂料量需要高的气流）不要利用油压来控制磨机（让它保持恒定）；然而，如果需要在部分负载的情况下运行，降低油压（例：在潮湿的季节，干燥能力不够）在适当的磨机出口温度下运行（不要太低，烘干无法保证，也不要太高，浪费热能）增加热空气温度（或流动）来增加磨机出口温度。如果不能的话就减少喂料。降低热空气温度（或流动）来降低磨机出口温度。利用磨盘喷水只能控制磨机振动，不能控制气体温度。14©HolcimGroupSupportLtd怎样控制产品质量？只能利用选粉机转速来控制比表面积或者筛余量（保持磨内通风恒定）经验值：选粉机最大转速的3%可以导致100cm2/g的变化如果比表面积正常，PSD（颗粒大小分布）斜度“n”不够，改变研磨压力设定值（增加压力来达到“平稳的”PSD（小“n”），反之亦然）水泥研磨：15©HolcimGroupSupportLtd怎样控制产品质量？根据实验室的SO3来改变石膏掺入量。依照实验室的结果来改编混合比例（化学成分）16©HolcimGroupSupportLtd为什么要磨机控制自动化？更加稳定和一致的工艺条件更加稳定和改良的产品质量更快的启动和产品类型变更更少的停机，更高的MTBF更高的净利用率更高的生产率指标减轻操作员的疲劳17©HolcimGroupSupportLtd磨机自动控制概论PLC系统；如：Siemens,Rockwell,ABB等以PC技术为平台的高水平控制系统LINKman(如今:ABB专家优化)KIMA-迄今为止只为磨机提供解决方案18©HolcimGroupSupportLtd控制系统的主要特点PLC策略:通过喂料（或者选粉机转速）只能控制磨机压差或电机功率（只有一个工艺目标值）通常不能自动化灵敏控制启动不确定性（通常不能执行）通常不能自动进行产品转换专家系统(Holcim磨机控制):基于几个工艺参数值来进行喂料和选粉机转速控制（几个目标）可以操作“非线性”系统，也就是以最小误差为基础衡量操作行为(PV–SP)自动化灵敏控制，启动和产品变更产品具体的目标值喂料最大化策略（例：通过最大化液压）19©HolcimGroupSupportLtdHolcim立磨控制基本结构(高水平控制)矿渣石膏石灰石炉渣高水平控制PCS控制系统总喂料设置点t/hSkW=const./max.kW磨机气流m3/hmin-1V=恒量°C入口压力.磨机出口温度mm/s2mbarmbar=neg.t=恒量l/hfuel选粉机转速油压设置点bar多平台保护原理MMMM°C%%mbarH2O磨机振动20©HolcimGroupSupportLtdHolcim立磨控制(高水平控制)的控制策略(主要功能)运用磨盘电机功率/磨机压差来控制喂料（对于Polysius立磨运用链斗提升功率）通过调整选粉机速度，运用细度的结果进行细度控制液压控制以达到喂料最大化（可选择的）喷水以控制磨机振动（可选择的）PCSPLC的特色:恒定的气流通过磨机通过控制磨机出口温度以达到最理想的烘干再循环风门以控制磨机进口压力21©HolcimGroupSupportLtd立磨控制策略例子Holcim磨操作界面（例：ABB专家优化）目标值目标,平均和差值更改加工目标值的按钮破碎输出(喂料量和选粉机转速)磨机系统负载长期偏差喂料量和选粉机转速的设置值和实际值手动控制喂料量和选粉机转速主电机电流趋势BE动力趋势22©HolcimGroupSupportLtd自动化磨机控制系统的先决条件深入学习控制过程有用的流行插件(e.g.TIS)没有工艺缺陷知道电路的死时间和保持时间在PCSPLC中所要求的控制回路可利用率和合适的功能所需要的传感器的可利用率和合适的功能所需要的执行器的可利用率和合适性（响应时间）预可行性研究23©HolcimGroupSupportLtd专家系统长期成功的运行依赖于........工厂,RMSO和HGRS之间的紧密合作工厂工艺工程师和操作员之间要有好的沟通，操作员要相信这个系统工艺工程师的后续工作（微调，最佳的目标，最大/小限制，等）达到无过程瓶颈的状态铭记:自动控制从来都不能解决过程问题!