Способ управления процессом восстановления алунитовой руды

Способ управления процессом восстановления алунитовой руды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

689716 (61) Дополнительное к ает. саид-еу (22) Заяалеио 230373 (21) 1902167/23-26

Р1)М. К .

В 01 Т 8/24

G 05 D 27/00

С 22 В 1/10 с присоединением заявки Но

Государстаеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК

Опубликовано 0 5l 079 Бюллетень Но 37

Дата опубликования описания 05.1079

66 ° 012-52(088.8) (72) Авторы В.Й. Шв арцер, М. Л ..Подгоецкий, Ж. И.-М.Леви, И.Ч .Пронин, 3ОбрЕтЕИИЯА.Г.АРкаДьев,3 ° З.Явко,С.Ф.МамеДов,B, AâåÐèí,Ð..Молаев

Б.A. Столяр, М; С. Тагиев, В. И. Лагно, Я,М.Марьяновский, С.М.Мильруд, Г.З.Насыров и 3 ° 3.Шейнкерман

\ (71) 3айвители Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт Цветметавтоматика и Кировобадский алюминиевый завод (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

АЛУНИТОВОИ РУДЫ

Этот способ не может быть использован для управления процессом восстановления алунитовой руды, предусматривающим применение в качест.ве восстановителя элементарной серы, поскольку концентрация сернистого газа в отходящих газах не характеризует качество процесса восстановления, вследствие того, что сернистый гаэ выделяется как при восстановлении руды, так и при окислении восстановителя, например серы, кис- 30

Изобретение относится к производ ству глинозема иэ алунитов в цветной металлургии и может быть использовано для управления процессом восстановления алунитовой руды в аппараS тах с псевдоожиженньм слоем.

Известны способы управления процессами обжига в псевдоожнженном слое рудных материалов, используемые в металлургии. К ним относитс.я способ автоматического регулирования температурного режима обжига сульфидных материалов. По этому способу расход загружаемой руды изменяют в зависимости от температуры и изменения содержания сернистого газа в отходящих газах (1).

2 т Г лородом дутья в слое руды и надслоевом пространстве.

Изв естен также способ управления процессом обжига цинковых концентратов в кипящем слое, по которому расход кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой руды, стабилизируют, расход загружаемого материала изменяют в зависимости от температуры (2) .

Такой способ не может быть использован для управления процессом восстановления алунитовой руды, так как температура, отрегулированная изменением подачи руды, не характеризует условия протекания процесса восстановления. Поскольку в слой руды подается как кнслородсодержащее дутье, так и восстановитель тепловые потери компенсируются выделением тепла при частичном окислении в ос становит ел я (серы) к ислородом дутья, возможны режимы, ч которых при заданной температуре весь восстановитель окислен и руда не восстанавливается.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является способ управления процессом восстановления сурьмы в кипящем

689 710 слое, предусматривающий контроль расхода топлива (угля) и кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой руды, контроль температуры в надслоеном пространстве аппарата, регулирование температуры в слое руды изменением расхода загружаемой руды, t

1регулирование расхода топлива в зависимости от концентрации окиси углерода в отходящих газах, стабилизацию расхода кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой руды. При этом окись углерода образуется результате окисления топлива кислородом дутья и является восстановителем (31, Такой способ управления позволяет поддерживать концентрацию восстановителя и температуру в слое руды, при которых достигается требуемая степень восстановления руды, Однако при восстановлении алунитовой руды элементарной серой выносимую из слоя серу окисляют в надслоевом пространстве аппарата, для чего подают в верхнюю часть аппарата дополнительный поток кислородсодержащего дутья. Поэтому концентрация восстановителя в Отходящих газах равна нулю, что не позволяет использовать известный способ для этого процесса.

Целью изобретения является интенсификация процесса, повышение выхода окиси алюминия и сернистого ангидрида.

Поставленная цель достигается тем, что расход кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой, регулируют в зависимости от температуры в слое руды, расход восстановителя поддерживают пропорциональным расходам алунитовой руды и кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой, расход кислородсодержащего дутья, подаваемого в надсЬ оеное пространство, стабилизируют, причем задание по расходу дутья определяют в зависимости от изменения температуры в надслоевом пространстве так, чтобы увеличению расхода дутья относительно задания соответствовало отрицательное приращение температуры в надслоевом пространстве.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство содержит контуры стабилизации расхода кислародсодержащего дутья, подаваемого в слой руды, находящейся в аппарате 1, состоящего из датчика 2 расхода, регулятора 3 и исполнительного устройства 4. Контур стабилизации расхода восстановителя состоит из датчика 5 расхода, регулятора б и исполнительного устройства 7. Контур стабилизации расхода кислородсодержащего дутьями подаваемого в надслоевое пространство, состоит иэ датчика 8 расхода, регулятора 9, исполнительного устройства 10 и задатчика 11, Конту регулирования температуры кипящегс слоя состоит. из датчика 12 температуры, регулятора 13 и задатчика 14.

Контур контроля температуры в над5 слоеном пространстве состоит нз датчика 19 температуры и регистратора 16. Контур поддержания расхода восстановителя состоит из сумматора

17, задатчика 18 расхода алунитовой руды и двух устройств 19 и 20 ум::ожения.

Способ осущестнляется следующим образом.

Сигналы от датчика 12, измеряющеro температуру н слое руды, и задатчика 14 поступают на вход регулятора 13, который в зависимости от изменения температуры в слое относительно заданной формирует величину задания для регулятора 3 расхода

20 кислородсодеожащего дутья, подаваемого н аппарат для частичного окисления восстановителя, Выделяемое пои окислении восстановителя тепло изменяет тепловой баланс слоя, что пои25 водит к изменению температуры слоя, воспринимаемой датчиком 12. Выходной сигнал датчика 2, характеризующий значение мгновенного расхода кислородсодержащего дутья, подается н

ЗО устройство 19, где умножается на коэффициент пропорциональности между расходом дутья и восстановителя, а затем в сумматор 17. На второй вход сумматора 17 поступает сигнал от задатчика 18, предварительно умноженный в устройстве 20 на коэффициент пропорциональности между расходом руды и расходом восстановителя.

При изменении, например уменьшения температуры в слое рудй относительно заданного значения, регулятор 13 увеличивает выходной сигнал, тем самым увеличивая задание регулятору 3 расхода дутья, который устанавливает увеличенный расход дутья, поданаемого н слой руды. Увеличение расхода дутья принодит к увеличению количества окисляемого восстановителя, выделению дополнительного коли5Î честна тепла и, таким образом, к повышению температуры. Таким образом, регулятор 13 поддерживает заданную температуру. Для того, чтобы в оеэультате увеличения количества сжи55 гаемого восстановителя концентрация последнего в слое руди не уменьшилась, задание регулятору б увеличивается поопорционально увеличению расхода дутья сумматором 17 и устрой6О ством 19, связанными с датчиком 2.

При переходе на новый режим работы, например на увеличение пооиэводительности, сигнал эадатчика 18 увеличивается на величину, соответствующую приращению производительности, 689716

Дг.я того, чтобы увеличение притока свежей руды не привело к паде нию концентрации восстановителя в

"лое, задание регулятору 6 увеличивается пропорционально увеличению расхода руды сумматором 17 и устройством 20, связанными с задатчиком 18 . увеличение производительности может вызвать также уменьшение температуры в слое. B этом случае регулирование расхода дутья и восстановителя осуществляется в соответствии с описанным выше действием устройства.

При использовании в качестве вос- становителя элементарной серы, выносимой из кипящего слоя в надслоевое пространство, серу необходимо окислить для того, чтобы предотвратить ее конденсацию в гаэоходах и повысить выход сернистого ангидрида. Окисление осуществляется кислородом дутья, стабилизированного регулятора 9 в соответствии а заданием, поступающим от эадатчика 11. Для того, чтобы вся сера окислялась в надслоевом пространстве, необходимо поддерживать такой расход дутья, чтобы в верхней части аппарата был избыток кислорода.

Величину задания подбирают следующим образом.

Задатчиком 11 увеличивают задание регулятору 9 расхода, который устанавливает повышенный расход дутья.

При этом температура, измеряемая датчиком 15 и фиксируемая регистратором 16, может увеличиться или уменьшиться. Если температура увеличилась (положительное приращение температуры), это означает, что в надслоевом пространстве имеется недостаток кислорода, так как увеличение расхода дутья приводит к окислению дополнительного количества восстановителя, и следует продолжить увеличивать задание по расходу дутья.

Если температура уменьшилась:(отрицательное приращение температуры), это означает, что весь восстановитель окислен и температура уменьшилась за счет затрат тепла на нагрев дополнительного потока дутья.

Задание по расходу дутья корректируют периодически при смене режимов по производительности или изме-. нению задания по температурному режиму в слое руды. Корректировку эа5 дания по расходу дутья в надслоевом пространстве также можно осуществлять с помощью автоматического экстремального регулятора с переходом максимума, если эту корректировку нужно осуществлять непрерывно.

Формула изобретения

Способ. управления процессом восстановления алунитовой руды в аппаратах с псевдоожиженным слоем путем регулирования расхода восстановите ля, например серы, и кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой руды, контроля температуры в слое руды и надслоевом пространстве, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения выхода окиси алюминия и сернистого ангидрида, расход кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой,. регулируют в зависимости от температуры в слое руды, расход восстановителя поддерживают пропорциональным расходам алунитовой руды и

ЗО кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой, расход кислородсодержащего дутья в надслоевое пространство стабилизируют, причем задание по расходу дутья определяют в зависи35 MocTH oT H3MGHBHHH темпеРатУРы B надслоевом пространстве так, чтобы увеличению расхода дутья относительно задания соответствовало отрицательное приращение температуры в надслоевом пространстве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 302382, кл. С 22 В 1/10, 1969.

2. Буровой A.A. Автоматическое управление процессами в кипящем слое. Металлургия, 1969, с.354-358.

3. Буровой И.A . .Автоматическое управление процессами в кипящем слое. Металлургия, 1969 с 406-408 .

689716

Составитель Т. Чулкова

Редактор Л. Курасова Техред Н, Бабурка Корректор Ю.Макаренко

Заказ 5848/5 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г;Ужгород, ул.Проектная,4