本發(fā)明屬于陶瓷原料生產(chǎn)熱風(fēng)爐，特別涉及一種陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備、電控系統(tǒng)、控制方法及調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

1、熱風(fēng)爐是陶瓷原料制備中的重要設(shè)備之一，主要是給噴霧塔提供熱能，熱風(fēng)爐常采用水煤漿或煤粉、天然氣、生物質(zhì)氣等原材料作為熱源。出于成本和能耗考慮，在較長的時間內(nèi)熱風(fēng)爐采用水煤漿作為熱源對噴霧塔進行熱能輸送，同時為防止水煤漿的灰分進入噴霧塔，采用旋風(fēng)除塵器對水煤漿的煤灰進行抽離清除，但由于清理效果有限，除塵不徹底，部分煤灰隨熱風(fēng)帶入噴霧塔混入粉料中，從而造成對粉料的污染，這種污染直接導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)黑心、氣泡等情況，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量把控。為此，技術(shù)人員對旋風(fēng)除塵器進行了改進，中國發(fā)明專利cn101934254a公開了一種水煤漿熱風(fēng)爐中的多管旋風(fēng)除塵器，由主體多管旋風(fēng)除塵器、含塵熱風(fēng)入口凈化后熱風(fēng)出口芯管隔板旋片除塵器出灰口水封等組成，其應(yīng)用于水煤漿爐，可減少灰分與鐵質(zhì)物隨熱風(fēng)帶入噴霧塔粉料中，不足之處是經(jīng)過旋風(fēng)除塵器的水煤漿熱氣中還含有較多的煤灰粉塵，除塵不夠徹底，同時在生產(chǎn)運行過程中，無法對除塵后收集的煤灰進行自動清理轉(zhuǎn)移，工作效率較低，不利于規(guī)?；a(chǎn)推廣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種快速過濾熱風(fēng)爐煙氣中的煤灰粉塵，凈化粉料中的雜質(zhì)，為生產(chǎn)高端產(chǎn)品提供質(zhì)量優(yōu)良粉料，且過濾的介質(zhì)流砂石可以重復(fù)使用的陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于陶瓷熱風(fēng)爐運行，可自動控制清灰連續(xù)生產(chǎn)，運行效率高、熱能消耗低的陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵的控制方法及流砂除塵的調(diào)制方法。

2、本發(fā)明的第一技術(shù)解決方案是所述陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備，其特殊之處在于，包括管路順序連接的旋風(fēng)除塵器、流砂除塵器、流砂除塵器頂端對接的第一提升機、流砂除塵器底端對接的第一送料帶、設(shè)于旋風(fēng)除塵器一側(cè)的料斗總成、搭接在所述料斗開口的第二提升機、料斗總成下料口對接第二送料帶、以及整機電控系統(tǒng)。

3、作為優(yōu)選：所述旋風(fēng)除塵器由筒體、筒體頂端風(fēng)管連接的第一管道、筒體側(cè)邊進風(fēng)口連接的第二管道組成；所述旋風(fēng)除塵器安裝在機架上，旋風(fēng)除塵器與流砂除塵器通過第二管道、第一閥門連接，第一閥門兩端均安裝通過螺栓連接的法蘭盤；所述第一管道中設(shè)置采集管道壓力的第一壓力傳感器，第一壓力傳感器量程是-1000～0pa，輸出0～10v直流電壓信號。

4、作為優(yōu)選：所述流砂除塵器由箱體、箱體內(nèi)部平行設(shè)置的兩個檔片分別置于箱體前壁與后壁成型為空腔體、箱體頂部貫穿設(shè)置的第二閥門、箱體側(cè)部貫穿設(shè)置垂直第二閥門的第一閥門、箱體另一側(cè)部貫穿設(shè)置第三管道、分別垂直貫穿第一閥門外管道與第三管道設(shè)置由旁通閥分隔的第一旁通管、第二旁通管組成。

5、作為優(yōu)選：所述箱體由上蓋、下蓋、左蓋與右蓋圍成錐形體；由兩條擋片形成的空腔體內(nèi)添加適量的流砂石；第二管道裝有三通管道，分別連接旋風(fēng)除塵器、第一旁通管與第二旁通管，旁通閥連接在第一旁通管與第二旁通管之間，第二旁通管與第二管道通過三通管連接；所述第二閥門與上蓋連接，第二閥門上側(cè)對接第一提升機的送料口，第一提升機經(jīng)過凈化后的流砂石料通過第二閥門送到流砂除塵器箱體內(nèi)部，所述檔片與水平面夾角30～50度；第二管道的一端焊接法蘭盤，法蘭盤與右蓋通過螺栓連接，第一管道中安裝三通管，分別連接熱風(fēng)爐的熱風(fēng)出口、流砂除塵器的熱風(fēng)入口和第一旁通管；第三管道中設(shè)置用于采集管道壓力的第二壓力傳感器，第二壓力傳感器的量程是-1000～0pa，輸出0～10v直流電壓信號。

6、作為優(yōu)選：所述箱體下蓋連接收塵器；所述收塵器由環(huán)形管、環(huán)形管的圓心部位設(shè)置尺寸高于環(huán)形管直徑的積塵罩、分別徑向垂直連通環(huán)形管與積塵罩的分支管、位于其中一個分支管交匯的環(huán)形管頂部設(shè)置的流量調(diào)節(jié)閥、貫穿積塵罩圓心且口徑小于積塵罩設(shè)置的多孔管組成；所述流量調(diào)節(jié)閥的一端連接布袋除塵器，另一端通過法蘭盤連接環(huán)形管，所述多孔管設(shè)有2～5行，每行分布3～20個收塵孔，多孔管與積塵罩之間形成空腔體。

7、作為優(yōu)選：所述第二提升機由機架、機架上安裝的送料輥、安裝在送料輥上波紋帶、波紋帶上設(shè)置相同尺寸的多個凹槽組成；所述送料輥由軸承座、安裝到軸承座兩端的托輪、穿設(shè)在托輪輪孔中的軸、驅(qū)動一側(cè)軸旋轉(zhuǎn)的提升機電機組成。

8、作為優(yōu)選：料斗總成由固設(shè)在機架上的錐狀料斗、固設(shè)在錐狀料斗底部的旋料斗、旋料斗側(cè)邊設(shè)置的旋料電機組成。

9、作為優(yōu)選：所述第一送料帶由安裝到軸兩端的皮帶托輪、安裝在軸一端的送料帶電機和下料斗、安裝到多個送料輥上的送料帶、送料帶上設(shè)置相同尺寸的多個凹槽組成。

10、本發(fā)明的第二技術(shù)解決方案是所述陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備的電控系統(tǒng)，其特殊之處在于，所述電控系統(tǒng)，包括電纜總進線r1、s1、t1，所述電纜總進線r1、s1、t1經(jīng)斷器路qf0，再分接到母線r2、s2、t2，在母線s2串接電流互感器ta1，電流互感器ta1接入電流表a；在母線r2、s2、t2處并聯(lián)微型斷路器qf01～微型斷路器qf05，所述微型斷路器qf01～微型斷路器qf05分別接入變頻器inv1～變頻器inv5；所述變頻器采用三相輸入，變頻器控制模式為速度控制模式，變頻器均有rs485通訊端口、內(nèi)置modbus-rtu通訊協(xié)議；變頻器inv1～變頻器inv5的rs485通訊線采用并聯(lián)方式接入plc的cm1241通訊模塊；變頻器inv1～變頻器inv5的輸出側(cè)分別接提升機第一輸送帶電機、提升機第二輸送帶電機、第一輸送帶電機、旋料電機、第二輸送帶電機。

11、本發(fā)明的第三技術(shù)解決方案是所述陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備的電控系統(tǒng)，其特殊之處在于，由開關(guān)電源u1供電的plc電源，急停按鈕sb1、自動/手動旋轉(zhuǎn)sw1分別接入plc的數(shù)字輸入點i0.0和i0.1，inv1～inv5的故障報警信號全部并聯(lián)接入plc的數(shù)字輸入點i0.4；plc安裝通訊模塊cm1241，cm1241通訊口接入變頻器inv1～inv5的rs485通訊端口；plc內(nèi)置兩路模擬量輸入ain0、ain1，模擬量輸入量程是0～10v，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器輸出信號0～10v接入模擬量ain0、ain1，壓力傳感器量程是-1000pa到0pa；plc數(shù)字輸出q0.0～q1.1采用繼電器輸出，分別接入中間繼電器ka1～ka8，中間繼器器輸出線圈反向并聯(lián)二極管1n4007；ka1～ka8中間繼電器分別是第一閥門中間繼電器、第一提升機的提升機電機中間繼電器、第二提升機的提升機電機中間繼電器、第一送料帶的送料帶電機、中間繼電器、料斗的旋料電機中間繼電器、第二送料帶的送料帶電機中間繼電器、運行指標(biāo)中間繼電器、第二閥門中間繼電器、旁通閥中間繼電器。

12、本發(fā)明的第四技術(shù)解決方案是所述陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵的控制方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

13、⑴通過觸摸屏上設(shè)定第一提升機的提升機電機帶電運行頻率、第二提升機的提升機電機運行頻率、第一送料帶的送料帶電機運行頻率、料斗的旋料電機運行頻率、第二送料帶的送料帶電機運行頻率、設(shè)定流量調(diào)節(jié)閥開度百分比％，設(shè)定清灰間隔時間t2；

14、⑵系統(tǒng)啟動前，先用鏟車將各種不同尺寸的流砂石送入料斗中，流砂石通過料斗、第二送料帶輸送到第一提升機中，第一提升機中的流砂石通過第一閥門，自然落體運動掉落到流砂除塵器箱體中的兩條檔條之間形成的空腔中；

15、⑶按下觸摸屏上的啟動按鈕啟動系統(tǒng)，進入除塵流程，plc數(shù)字量輸出點q1.0變?yōu)閛ff狀態(tài)，使中間繼電器ka7變?yōu)閛ff狀態(tài)，使電磁閥yv2變更為off狀態(tài)，關(guān)閉第二閥門；82plcplc數(shù)字量輸出q0.0變更為on狀態(tài)，使中間繼電器ka1變更為on狀態(tài)，使電磁閥yv1由off狀態(tài)變更為on狀態(tài)，第一閥門開通；82plcplc數(shù)字量數(shù)出點q1.1變更為off狀態(tài)，中間繼電器ka8變更為off狀態(tài)，使電磁閥yv3變更為off狀態(tài)，關(guān)閉旁通閥，第一閥門開通、同時第二閥門和旁通閥門關(guān)閉后，plc模擬量輸出通道aq0-1輸出直流電壓0v，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥；

16、⑷噴霧塔熱風(fēng)爐的900～1000℃的熱風(fēng)經(jīng)過第三管道流入流砂除塵器，熱風(fēng)爐煙氣通過第二管道進入旋風(fēng)除塵器，再由第一管道抽到噴霧塔使用，熱風(fēng)爐煙氣通過流砂除塵器后，系統(tǒng)開始進入除塵流程；

17、⑸系統(tǒng)運行后，plc模擬量輸入ain0和ain1開始檢測第一管道中的壓力p1，第三管道中的壓力p2，當(dāng)壓力p1減p2的絕對值大于觸摸屏上設(shè)定的清灰壓差設(shè)定值p0時，系統(tǒng)啟動清灰流程，同時plc內(nèi)部的定時器t10開始計時，當(dāng)t10大于觸摸屏上設(shè)定的清灰間隔時間t010后，清灰流程結(jié)束；

18、⑹清灰流程啟動后，plc數(shù)字量數(shù)出點q1.1變更為on狀態(tài)，中間繼電器ka8變更為on狀態(tài)，使電磁閥yv3變更為on狀態(tài)，打開旁通閥；

19、⑺plc數(shù)字量輸出q0.0變更為off狀態(tài)，使中間繼電器ka1變更為off狀態(tài)，使電磁閥yv1由on狀態(tài)變更為off狀態(tài)，關(guān)閉第一閥門；

20、⑻打開旁通閥、關(guān)閉第一閥門后，熱風(fēng)爐煙氣由第一旁通管、旁通閥34、第二旁通管進入旋風(fēng)除塵器；

21、⑼plc數(shù)字量輸出點q1.0變?yōu)閛n狀態(tài)，使中間繼電器ka7變?yōu)閛n狀態(tài)，使電磁閥yv2變更為on狀態(tài)，打開第二閥門；

22、⑽關(guān)閉第一閥門、打開第二閥門后，plc模擬量輸出通道aq0-1輸出直流電壓5v，打開流量調(diào)節(jié)閥；

23、⑾第一管道中的壓力p1、第二管道中的壓力p2，由第一壓力傳感器、第二壓力傳感器輸入0-10v直流電壓信號v1和v2，壓力轉(zhuǎn)換方式為：

24、p1＝v1/10*1000；其中v1是第一壓力傳感器輸入的直流電壓信號，10是0-10v模擬量輸入量程，1000是壓力變壓器的量程-1000至0pa；

25、p2＝v2/10*1000；其中v2是第二壓力傳感器輸入的直流電壓信號，10是0-10v模擬量輸入量程，1000是壓力變壓器的量程-1000至0pa；

26、⑿旋料電機正向旋轉(zhuǎn)，料斗里面的流砂石從旋料斗自然落下到第二送料帶上，第二送料帶電機正向旋轉(zhuǎn)，流砂石從下料口自然下落到第一提升機，提升機在電機的帶動下，將流砂石提升到閥門入口，自然下落到流砂除塵器中；

27、⒀流砂除塵器中的流砂石從收塵器中下落到第一送料帶，第一送料帶在第一送料帶電機的帶動下，將流砂石從下料斗自由落體下落到第二提升機，第二提升機在提升機電機的帶動下，將流砂石提升到高位，自然下落到料斗中存儲備用；

28、⒁收塵器在工作啟動后，流砂石從多孔管中穿過，多孔管、環(huán)形管、分支管內(nèi)是負(fù)壓狀態(tài)，負(fù)壓氣流從流量調(diào)節(jié)閥吸走流砂石中的煤灰粉塵，實現(xiàn)清理煤灰、流砂石循環(huán)使用的目的；

29、⒂當(dāng)plc內(nèi)部的定時器t10定時時間大于觸摸屏上的設(shè)定清灰間隔時間t010時，關(guān)閉清灰流程，打開除塵流程，系統(tǒng)完成一個循環(huán)，進入下一個循環(huán)周期。

30、本發(fā)明的第五技術(shù)解決方案是所陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵的調(diào)制方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

31、⑴在系統(tǒng)操作界面上調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥開度從0％調(diào)節(jié)到100％，環(huán)形管、環(huán)形支管氣體的負(fù)壓流量從低到高，收塵孔中的負(fù)壓流量從小到大，負(fù)壓壓力從小到大，使流過多管孔中的流砂石中夾帶的煤灰粉料清灰效果從差到好；流量調(diào)節(jié)閥開度越大，系統(tǒng)在清灰階段時，流砂石中間夾帶的煤灰粉料清理越干凈；

32、⑵在系統(tǒng)操作界面上調(diào)節(jié)第一提升機輸送帶電機運行頻率、提升機電機運行頻率、第一送料帶電機運行頻率、料斗的旋料電機運行頻率、第二送料帶電機運行頻率為0～50hz，系統(tǒng)在清灰階段時，使流砂除塵器中的流砂石落到第一送料帶上的速度由慢到快，使流砂除塵器中的流砂石輪換速度由慢到快，使系統(tǒng)一個周期工作時間由慢到快；第一送料帶電動機的頻率越快，系統(tǒng)工作周期越短，流砂石中間夾帶的煤灰粉料清理越干凈；

33、⑶調(diào)節(jié)清灰壓差設(shè)定值，由0調(diào)整到500pa，實現(xiàn)煙氣中煤灰清理周期時間調(diào)整，清灰壓差設(shè)定值越小，清灰周期越短。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:

35、⑴本發(fā)明提供的陶瓷熱風(fēng)爐流砂除塵設(shè)備，采用流砂石作為過濾介質(zhì)，流砂石的特點是有孔隙、重量輕，作用是形成通風(fēng)效果好，并有一定阻力，便于粉塵收集；流砂石對熱風(fēng)爐煙氣中的煤渣粉塵進行快速過濾分離，有效避免煙氣中的煤渣粉塵隨熱風(fēng)進入噴霧塔中污染陶瓷粉料，為生產(chǎn)高端產(chǎn)品粉料制備提供清潔高熱能的熱風(fēng)煙氣。

36、⑵本發(fā)明采用數(shù)控系統(tǒng)配合各機械機構(gòu)對陶瓷熱風(fēng)爐進行除塵清灰，現(xiàn)場工作人員只需在系統(tǒng)上設(shè)定好工藝參數(shù)，plc程序自動控制進行輸料、除塵、卸灰等操作，全程無需人工干預(yù)，工作效率高，操作性能強，適用范圍廣，更好的滿足產(chǎn)業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)要求。

37、⑶相比其他熱風(fēng)爐除塵方式，本發(fā)明沒有大功率的用電設(shè)備，過濾的介質(zhì)流砂石可重復(fù)使用，運行成本低；同時熱風(fēng)爐煙氣直接穿過流沙石過濾后進入噴霧塔，整個過程熱能消耗小，余熱效率高。

38、⑷本發(fā)明采用旁通管的作用是流砂除塵器在清灰流程時進行旁通，使煙氣不經(jīng)過流砂除塵器。