[发明专利]获取石灰窑料位的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化领域，具体涉及一种获取石灰窑料位的方法及装置。

背景技术

石灰是一种功能多样的材料，广泛用于钢铁生产、建筑工程、石油化工轻工业和农业等多个行业，国民经济与社会的持续发展，推动了石灰行业技术的发展，使得对石灰的需求越来越紧迫，因此迫切的需要商家生产越来越多石灰。

石灰窑是氨碱法制碱、冶金等石灰生产的主要设备。在其生产过程中，石灰窑都是一边从窑顶进行上料（石灰石与焦炭的混合物），一边从石灰窑底部进行取灰（石灰石煅烧后的产品，即生石灰），1小时为一个生产周期（在一个生产周期内，基本是上料28吨，用时大概45分钟，取灰大概用时30分钟。也就是该生产模式为间断式生产，在一个小时内，上料和取灰同时进行，把任务完成后，等待下一小时的到来）。在上料和取灰的过程中，如果上料量和取灰时长不匹配，石灰窑料位就会发生变化，过高或过低都会引起石灰窑煅烧区偏移，石灰窑基本分为3个生产区域，分别为预热区、煅烧区、冷却区。如果上料过多，取灰时间短，煅烧区就上移；如果上料少，取灰时间长，煅烧区就下移，煅烧区的上移或者下移都会影响产品质量和能耗，影响窑况。最理想的状态是知晓煅烧区域的温度，但是石灰窑内煅烧区温度过高，没办法检测。而一个比较可靠又比较好实现的办法就是测量石灰窑内的料位高度，只要保证石灰窑料位在指标内波动，就能保证煅烧区的位置。

由于窑壁厚，窑内温度高，物料又是不规则颗粒状固体，没有可以直接检测的在线仪表。目前石灰窑料位检测办法通常是在一个生产周期内（即1小时），完成石灰窑的上料和取灰后，由人工用探尺从窑顶直接插入窑内（石灰窑在生产过程没有装满物料，还有3.5～4.5米高的中空部分），读取石灰窑内中空部分的高度，就是石灰窑的料位高度。平常生产过程中，操作人员要根据石灰窑料位的高低进行控制调整。如果料位高，即窑内中空部分过高，操作人员根据窑况在一个生产周期内增加上料量或减少取灰时长；如果料位低，即窑内中空部分过低，操作人员根据窑况在一个生产周期内就减少上料量或者增加取灰时长。由于现场环境差，并且窑周围温度高，如果操作人员不及时测量石灰窑料位，根据料位的高低进行及时调整，很容易造成料位过高或过低，从而造成石灰窑煅烧区波动，直接影响石灰窑煅烧效果和产品质量。因此在生产过程中，必须保证煅烧区的位置稳定，而石灰窑料位是直接表征煅烧区是否稳定的最佳参数。若石灰窑料位在规定的范围内波动，则说明石灰窑煅烧区稳定，生产负荷稳定。

现有技术中，曾经有厂家通过在石灰窑上安装雷达料位计，并在石灰窑外立面安装一个供雷达料位计上下运行的轨道，并在规定的时间内由雷达料位计上下运行扫描石灰窑内部情况，用以监测石灰窑料位。但因雷达料位计是一种放射性检测仪表，由于该料位计内有放射源物质，操作工平常行检都远离该区域，如果是运行轨道或者仪表有问题，仪表工作人员不便进行维护，且由于雷达料位计的稳定性差，很难准确检测到石灰窑料位。

因此现在迫切需要一种在生产过程中准确确定石灰窑料位的方案，从而提高石灰窑的控制水平，进一步为石灰窑的生产提供有力的支持。

发明内容

本发明提供了一种获取石灰窑料位的方法及装置，能够准确的得到石灰窑料位，从而提高石灰窑的控制水平，进一步为石灰窑的生产提供有力的支持。

一种获取石灰窑料位的方法，包括：

获取初始的石灰窑料位、取灰速率、单位时间内各个生产周期中加入石灰窑中的石灰石的质量及焦炭的质量；

所述单位时间内，在所述石灰窑不取灰的情况下，依据所述石灰窑中的所述石灰石的质量及所述焦炭的质量，计算石灰窑上料后石灰窑料位的第一变化量；

所述单位时间内，在所述石灰窑不上料的情况下，依据所述取灰速率计算所述石灰窑取灰后石灰窑料位的第二变化量；

依据所述初始的石灰窑料位、所述第一变化量及所述第二变化量获取石灰窑料位。

优选的，所述单位时间内，在所述石灰窑不取灰的情况下，依据所述石灰窑中的所述石灰石的质量及所述焦炭的质量计算石灰窑上料后石灰窑料位的第一变化量，包括：

所述单位时间内，在所述石灰窑不取灰的情况下，在各个所述生产周期中，将各个所述石灰石的质量与各个所述焦炭质量的和值作为各个所述生产周期中混合物的质量；

依据各个所述石灰石的质量与各个所述焦炭的质量的比例关系，获取各个所述混合物的密度；

依据各个所述混合物的质量及各个所述混合物的密度，获取各个所述混合物的体积；

获取能够直接或间接得到所述石灰窑半径的类半径参数，并利用所述类半径参数得到所述石灰窑的半径；