Система управления процессом восстановления обожженной алунитовой руды в производстве глинозема

Система управления процессом восстановления обожженной алунитовой руды в производстве глинозема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1232648

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3797160/22-02 (22) 05.07;84 (46) 23.05.86. Бюл. Ф 19 (7 1) Научно-производственное обьединение "Союэцветметавтоматика", Кировабадский алюминиевый завод им. 50 летия СССР и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.М.Аверин, Ф.Б.О.Гаджиев, Л.Д.Гольденштейн, И.P.Q.Ãàñàíîâ, Я.N.Ìàðüÿíîâñêèé, С.М.Мильруд, Г.Ç.Насыров, И.М.Пронин,А.Н.Ахмедов и В.И.Шварцер (53) 66.012.52 (088.8) (56) Буровой И.А. Автоматическое уп— равление процессами в кипящем слое.M. . Ìåòàëëóðãèÿ, 19693 с. 354-358, Там же, с. 405 †4. (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБОЖЖЕННОЙ АЛУНИ-.

ТОВОЙ РУДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ГЛИНОЗЕМА, состоящая из узла стабилизации температуры в зоне реакции, содержащего датчик, задатчик и регулятор температуры и исполнительное устройство, узлов управления расходом подаваемо— го в аппарат восстановителя и дутья, содержащих соответствующие датчики, регуляторы и устройства для управления расходами, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью увеличения извлечения из руды глинозема и экономии серы, она дополнительно содержит газоанализатор кислорода, установленный на линии подачи дутья в аппарат, газоанализатор сернистого ангидрида, установленный на линии отходящими из аппарата газов, три (5П 4 C 01 F i/38; G 05 D 27/00 блока умножения сигналов и блок суммирования сигналов, датчик, регулятор и задатчик температуры отстойной зоны, регулятор и задатчик изменения концентрации сернистого ангидрида, регулятор и задатчик расхода кислорода в дутье, блок определения изменения концентрации сернистого ангидрида и тактовое устройство, два задатчика масштаба, причем выход газоанализатора кислорода соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход первого блока умножения соединен с выходом датчика расхода дутья, а выход первого блока умножения соединен с входом регулятора расхода кислорода.в дутье и с первым входом второго блока умножения, второй вход регулятора расхода кислорода в дутье соединен с задатчиком расхода кислорода в дутье, выход регулятора расхода кислорода в дутье соединен с входом регулятора расхода дутья, а к второму входу второго блока умножения подсоединен выход первого задатчика масштаба, выход второго блока умножения подсоединен к первому входу блока суммирования сигналов. выход блока суммирования сигналов подсоединен к входу регулятора расхода восстановителя, к второму входу блока суммирования сигналов подсоединен выход третьего блока умножения, входы которого подсоединены к второму задатчику масштаба и выходу канала регулятора температуры в отстойной зоне аппарата, входные каналы которого подсоединены к задатчику и датчику температуры в отстойной зоне, кроме того, выход газоанализатора сернистого ангидрида соединен с выходом блока определения изменения концентрации сернистого ангидрида, второй вход которого соединен с выходом тактового устройства, выходной канал блока определения изменения концентрации сернистого ангидрида, соединен с регулятором

12326«8 изменения концентрации сернистого . ангидрида, второй входной канал кото рого соединен с задатчиком изменения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, а выходной канал ругулятора изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с третьим входом блока суммирования сигналов.

Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для автоматического управления одним из

Ю технологических переделов в производстве глинозема из алунитового сырья.

Целью изобретения является увеличение извлечения из руды глинозема и экономия элементарной серы. . На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы.

Система содержит аппарат 1 кипящего слоя, трубопровод 2 подачи руды, трубопровод 3 подачи восстановителя (серы), трубопровод 4 подачи воздуха, трубопровод 5 по которому газообразные продукты реакции направляются в цех получения серной кислоты, трубопровод 6 подачи воздуха в зону, расположенную под кипящим слоем, датчик

7 температуры в кипящем слое аппарата, регулятор 8 температуры в кипящем слое, задатчик 9 температуры, исполнительное устройство 10, установленное на трубопроводе подачи руды в аппарат.

Система также содержит датчик 11 расхода дутья, регулятор 12 рас- хода дутья, исполнительное устройство 13, датчик 14 концентрации кис— лорода в дутье, блок l5 умножения сигналов.

Кроме того, в состав системы входит регулятор 16 расхода кислорода, подаваемого с дутьем, задатчик 17 указанного расхода кислорода, блок

18 умножения сигналов, задатчик 19 масштаба, блок 20 суммирования, датчик 2 1 температуры в отстойной зоне аппарата, регулятор 22 температуры в отстойной зоне, задатчик 23 температуры в. отстойной зоне, блок 24 умножения сигналов, задатчик 25 масштаба, регулятор 26 расхода вос30

40 динен с входом исполнительного устройства 13. Второй вход блока 15 умножения соединен с выходом датчика 14 концентрации кислорода, выход блока 15 умножения соединен с первым входом регулятора 16 расхода кислорода в дутЯе, второй вход этого регулятора соединен с задатчиком 17, а выход соединен с первым входным каналом блока 18 умножения сигналов.

Второй вход блока 18 умножения соединен с выходом задатчика 19 масштаба, а выход блока 18 умножения соединен с первым входом блока 20 суммирования. Блок суммирования вторым входом соединен с выходом блока 24 умножения, а вь|ход — с входом регулятора 26 расхода восстановителя. становителя, задатчик 27 расхода

BQccTBFI0BH7pJI5iy исполнительное устройство 28, установленное на линии подачи восстановителя в аппарат..

Система содержит также датчик 29 концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, блок 30 определения изменения концентрации сернистого ангидрида, регулятор 31 изменения концентрации сернистого ан— гидрида, задатчик 32 изменения концентрации сернистого ангидрида и тактовое устройство 33.

Блоки системы соединены между собой следующим образом.

Датчии 7 температуры соединен с первым входом регулятора 8 температуры, второй вход этого регулятора соединен с задатчиком 9 температуры. Выход регулятора 8 соединен с .входом исполнительного устройства

10. Выход датчика 11 расхода дутья соединен с входом регулятора 12 расхода дутья и первым входом блока 15

2I умножения. Выход регулятора 12 сое3 f?

Регулятор 26 расхода восстанови- . теля .вторым входом соединен с выходом датчика 27 расхода восстановителя, а выход — с входом исполни— тельного устройства 28. Первый вход блока 24 умножения сигналов соединен с выходом задатчика 25 масштаба, второй вход блока 24 соединен с выходом регулятора 22 температуры в отстойной зоне. Входы регулятора 22 соединены с выходами датчика 2 1 температуры и задатчика 23. Вход блока 30 определения изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с датчиком 29 концентрации сернистого ангидрида и тактовым устройством 33, выход блока

30 соединен с первым входом регулятора 31 изменения концентрации сернис— того ангидрида. Второй вход регулятора 31 соединен с выходом задатчика .

32, выход регулятора 31 соединен с третьим входом блока 20 суммирования, Система работает следующим образом.

При увеличении (уменьшении) температуры в аппарате, измеряемой датчиком 7, выше (ниже) значения, установленного задатчиком 9, выходной сигнал регулятора 8 увеличивается (уменьшается), и исполнительное устройство 10 уменьшает (увеличивает) проходное сечение, уменьшая (увеличивая) подачу руды в аппарат. Таким образом осуществляется стабилизация температуры в аппарате.

В свою очередь уменьшение (увеличение) подачи руды в аппарат приводит к уменьшению (увеличению) подачи серы, содержащейся в руде в связанном виде, и в слое руды повышается (понижается) концентрация восстановителя. При повышении (понижении) концентрации восстановителя большее (меньшее) количество восстановителя выносится в отстойную зону с окислительной атмосферой, создаваемой путем подачи туда кислородсодержащего дутья. При этом большее (меньшее) количество восстановителя окисляется в отстойной зоне, что приводит к увеличению (уменьшению) температуры в отстойной зоне, измеряемой датчиком 21. Сигнал на выходе датчика 21 увеличивается (уменьшается) и при достижении величины, большей (меньшей), чем задано задатчиком 23, выходной сигнал регулятора

22 уменьшается (увеличивается), соответственно уменьшается (увеличива32648 4 ется) гыходной сигнал б.п1ка ?4 и сумматора 20. Уменьшение (увеличение сигнала сумматора 20 относительно сигнала, поступающего на второй вход этого регулятора 26 от датчика

27, приводит к тому, что регулятор

26 увеличивает (уменьшает) выходной сигнал, поступающий на исполнительное устройство 28. Устройство ?8 уменьшает (увеличивает) проходное сечение и таким образом снижает (увеличивает) подачу восстановителя в слой руды.

Уменьшение (увеличение) подачи восстановителя в слой руды, в свою очередь, приводит к уменьшению (увеличению) изменения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, определяемую блоками 29 и 30, причем при изменении концентрации на величину, большую (меньшую) чем это установлено задатчиком 32, регулятор

31 уменьшает (увеличивает) выходной сигнал, поступающий на вход третьего входа блока 20 суммирования. При этом регулятор 26 дополнительно уменьшает (увеличивает) сигнал, поступающий на вход исполнительного устройства

13, которое уменьшает (увеличивает) проходное сечение, что приводит к дополнительному уменьшению (увеличению) расхода восстановителя.

Уменьшение (увеличение) расхода восстановителя приводит к уменьшению (увеличению) выходного сигнала блоков 29 и 30.

При увеличении (уменьшении) содержания кислорода в дутье увеличивается (уменьшается) сигнал на выходе датчика 14 концентрации кислорода

40 и соответственно на выходе блока 15 произведения. Сигнал, поступающий в регулятор 16, станет больше (меньше) сигнала, поступающего от задатчика

17. Регулятор 16 уменьшает (увеличивает) сигнал, подаваемый в качестве задания регулятору 12, на выходе которого сигнал уменьшается (увеличивается). Это приведет к уменьшению (увеличению) проходного сечения в исполнительном устройстве 13 и соответственно уменьшается (увеличивается) расход дутья, подаваемого по трубопроводу 4.

В связи с тем, что расход дутья, 5 подаваемого в кипящий слой, изменяется в ограниченных пределах исполнительное устройство 13 имеет граничные значения по максимальному и

1232648

Таким образом, в каждом такте управления осуществляется поддержание gg баланса между подачей в аппарат тепла, руды, кислорода с дутьем и восстановителя, расходуемого на окисление кислородом дутья и восстановления серы, содержащейся в руде в виде соединений до сернистого ангидпида, что приводит к увеличению иэI минимальному проходному сечению. В случае достижения минимального (мак- симального) сечения устройством 13 управление режимом осуществляется 5 только по каналу: блок 15 произведения, блок 18 умножения, задатчик

19 масштаба, блок 20 суммирования. е

Увеличение (уменьшение) сигнала на выходе блока 15 произведения при- 10 водит соответственно к увеличению (уменьшению) сигнала на выходе блока

i8 произведения в масштабе, установленном с помощью задатчика 19. Увеличение (уменьшение) сигнала, посту- 1 пающего от блока 18 на вход сумматора 20, увеличивает (уменьшает) задание регулятору 26 расхода восстановителя. Увеличение (уменьшение) содержания кислорода в дутье и увели- чение (уменьшение) подачи восстановителя приводит к увеличению (уменьшению) температуры в аппарате по каналу: датчик 7 температуры, регуля— тор 8 температуры с задатчиком 9 25 температуры, исполнительное устройство 10, нагрузки аппарата по руде. влечения гЛинозема иэ руды и к экономии элементарной серы.

Реализация системы возможна на основе стандартных средств автоматизации. Так, в качестве датчиков 7, 21 температуры можно применять термопары ХК в комплекте с преобразова-. телем ТЭДС в ток ПТ-ТП-68 и электропневматическим преобразователем

ЭПП-63„ В качестве задатчиков 17, 19, 23, 25 и 32 можно применять панель дистанционного управления БПДУА, регуляторы 8, 12, 16, 22, 26 и 31, а также исполнительные устройства

10, 28„ 13 могут быть выбраны по каталогам трубопроводной запорной и регулирующей арматуры (в зависимости от расхода регулируемой среды).

В качестве блока произведения можно использовать прибор умножения-деления ПФ1. 18 системы СТАРТ и блока суммирования — прибор простейших алгебраических операций ПФ1. 1 тоже системы СТАРТ, газоанализаторов кислородного устройства типа АНГ-1 и газоанализаторов на сернистый ангидрид АГК-1.

Тактовое устройство 33 может быть собрано иэ элементов УСЭППА по типовьп4 схемам.

Изобретение позволяет повысить степень извлечения глинозема и сернистого ангидрида из руды. Увеличение сернистого ангидрида из алунита равносильно получению дополнительного количества элементарной серы.

12:32648

Составитель А.Ашихин

Редактор Г.Волкова Техред И.Попович корректор Г.Решетник

Заказ 3024 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.