什么是水泥生产自动化?

[拼音]：shuini shengchan zidonghua

[外文]：cement production automation

通过装设在中央控制室的电子计算机、X射线多道分析仪、工业电视等系统，集中监视和控制水泥生产过程。随着微电子技术的发展，多采用由分散在各车间的专用微型计算机和中央控制室的上位计算机组成的集散式控制系统。其控制内容主要包括水泥生产设备起停的顺序控制、球磨机过程控制、原料配料过程控制、回转窑过程控制和产品自动包装等。

这是水泥工业中最早应用的一种控制，常称为集中联锁控制。带有流程图的集中控制盘能使生产线上的设备按给定的顺序起停，防止因个别设备自停造成生产线堵塞。当设备运行不正常时（如电动机过载、轴承温度过高、皮带机跑偏、提升机断链等），自动地用声、光信号报警。在现代化水泥厂中，传统的继电、接触器式控制设备已被可编程序控制器所取代，后者装设在中央控制室内，通过接口装置接收现场检测器的信号，向现场的电动机中心发出指令。当需要改变工艺流程时，改编程序即可满足要求。并且可以与过程控制计算机进行信息交换，通过彩色显示器显示的模拟流程图监视各工序的生产情况。

50年代，球磨机装载量自动调节系统（又称电耳）就已应用于国内外的水泥工业中。它是两位控制调节器，根据磨机噪声的声级和频率随磨内物料装载量增加而下降的特点，用磨声控制喂料量以稳定装载量。在现代化水泥厂的闭路粉磨系统中（把出磨物料中的细粉选出作为成品，粗粉送回磨机进料口，以提高粉磨效率的粉磨工艺），通常用粉料流量计测量返回的粗粉流量，用磨机出料口的斗式提升机负载功率代表磨机出料量的变化，用电耳测量磨内物料装载量的变化，通过计算机判断和计算，调节喂料量，以提高粉磨的效率和降低电耗。理想情况是把出磨粉料的细度作为被控参数，但尚缺乏较完善的粉末细度快速测量仪器。

为了向烧成工序提供CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3含量稳定和符合要求的生料，通常在生料磨的出口用自动取样器取样,经缩分后送入在线X射线荧光分析仪测出化学成分送给计算机，计算机根据生料质量指标所规定的化学成分的设定值与实测值之间的差值发出控制指令,改变原料喂料机的定量值,调节进入生料磨的石灰石、粘土、铁粉、硅石等原料的配合比例。这是一个多变量、长纯滞后过程。这种计算机控制系统能在原料的情况发生随机变化时自动地保持生料的质量，还能改变设定值来调整生料的特性，在功能上具有代替人进行决策的作用。

烧成工序是决定水泥产量和质量的关键环节，是一个多输入、多输出、长滞后的复杂被控对象，难以实现自动化。用计算机控制有利于稳定窑系统的热工制度,延长窑衬寿命,并能在高产、优质、低消耗状态下长期稳定地连续运行。计算机根据比色式高温计、窑转矩、同位素料层厚度探测仪、红外线胴体温度扫描仪等的探测数据和废气中 NOx和O2的含量进行工况分析，控制喂料量、燃料量、窑转速和排风量。对于窑外分解窑，还须控制预热器和分解炉内温度、压力，以调整被加热生料的分解率。对带有篦式冷却机的窑，则须控制冷却机的速度，以调整篦床上的料层厚度；控制冷却机冷风门开度，以调整进入冷却机的冷风量；控制冷却机废气排放门的开度，以调整窑头压力。为了稳定窑的热工制度和经济煅烧，必须使冷却机运转平稳，熟料冷却良好，提高并稳定入窑风温，调整火焰长短和形状。

熟料的烧成过程既有物理变化，也有化学反应，难以直接测得精确的数据，通常根据对输入、输出参数的测量和识别，以及某些工况下的经验 *** 作，综合编制数学模型来实现计算机控制。常常采用应用模糊数学编制的软件。模糊数学除用于回转窑的控制之外，还用于小型水泥厂机械化立窑的热工控制。

水泥包装和散装出厂是一个劳动强度大、劳动条件差的工序，此道工序还要清点产品出厂数量和抽查质量。在旧式水泥厂中，工人在灰尘弥漫的环境中紧跟包装机的节奏把纸袋插在出灰嘴上，把水泥包连续码放在车箱里。70年代以来，具有自动插袋功能、每小时可装3000袋50千克重的自动包装机、自动摞包机、具有自动码包功能的装车机、无需托板的塑料集装袋全自动捆包机，以及采用电子计量和微型计算机管理的散装水泥装车系统等新型设备把工人从附属于机械的地位中解放出来，机械也不必迁就人力而尽量提高功效。管理人员借助计算机掌握库存和出库情况，指挥调度装车，打印帐目单据，显著提高了管理效率。