水泥窑给料控制阀执行器

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水泥窑给料控制阀执行器

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水泥窑给料控制

背景：水泥是在一个长的、圆柱形窑里进行高温煅烧而成，窑以每小时30-250转数按轴线方向旋转。窑的轴心是略微倾斜的，通常夹角为1-4度，这样能使原料混合物从管状窑的顶端以规定的速率合理给料。在窑的另一端安装燃烧器喷管，可以产生1450摄氏度的装炉温度。窑的直径通常大于12英尺，体积大到足够能容纳一辆汽车。在大多数情况下，窑的高度比40层楼还要高。石灰石和粘土的混合物逐渐缓慢的通过窑内。在混合物的一些元素将会以燃气的形式而被还原出来，而剩下的元素被聚合形成一种叫熟料的物质。熟料从窑内出来是炙热的灰色球状，大概有弹球一样大的尺寸。在冷却后，熟料被研磨并与少量石膏和石灰岩搅拌制成水泥。

成功的关键：对回转窑，为了能够生产出高质量的熟料，必须能够以最小的偏差来控制给料的进程。严格的给料率可实现稳定的预期料层厚度，将有益于更好的控制混合料的反应效率，降低燃汽排放水平，而对于水泥厂来说，这些都是高效生产的关键决定性因素。

难题：现代的水泥厂采用干法制造工艺，原料（石灰岩，页岩等）研磨精细，干燥后搅拌成生料，进入水泥旋转窑前需要预热至900摄氏度的高温。生料的给料率必须与窑的旋转速度密切关联，以获得合适的生料层厚度。如果无法对料层厚度有效控制，将会直接影响熟料的质量，致使燃料使用量的增加和转窑电机过载。所有的这些问题将会降低整个窑的效率，导致大量粉尘和温室气体的排放。

解决方案：有效的进程控制是REXA执行器类产品的卓越性能之一，与电动和传统液压技术相比，该产品能够提供更为精密和准确的控制性能。一家位于菲律宾的水泥厂，使用的是旋转叶片气动执行器来操控的给料控制门。根据工厂的需要，转窑给料率应该保持在每小时185吨才能确保产生充分的化学反应。由于使用了气动执行器，给料偏差为+/-5.5%，导致工艺工程师不得不设定低的给料率为每小时165吨来防止由执行器作用而引起的振荡。如果给料率太高将使熟料没有充分的化学反应时间。

工厂试图寻找解决问题的办法，最后，他们选择了REXA X2R旋转型执行器来替换旧的气动执行器。该产品基于REXA公司专有的，自带油源的电液执行技术，整合了电动操作的简易性和液压的动力。REXA旋转型执行器能够明显的提高控制性能，可降低给料偏差至+/-1.5%。同样，REXA电液执行器的高刚性和准确的定位能够使给料设置值提高8%（即178吨/小时）。根据菲律宾工厂的产量来看，每年要多生产出122000吨。REXA X2R旋转型执行器的液压是由步进式或伺服电机驱动内部容积式齿轮泵产生的，电机对启动、停止或反转没有限制。该自容式电液系统可以在不动作时锁定油缸。这样最大限度地降低了移动部件的磨损，减少了不必要的电力消耗。

REXA电液执行器设计用于调节工况和独立于负载变化的精确定位。REXA的技术可以实现准确的调节控制，所采用的油缸的生命周期可达200万次的全行程或2000万次的颤振周期。精密的电子元件提供了复杂的故障诊断和为加强操作和延长闸门使用寿命的局部行程控制。所采用的软件特别为REXA执行器开发，便于用户设置和自定义执行器的操作。软件驱动包支持HART（数据远程转换器）和基金会现场总线控制系统协议。

由于REXA执行器的设计、特点和性能的优越，给料率设定值和偏差的问题从根本上得到了解决，使水泥厂提高了生产效率和增加了产量。