Способ регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 140279 (21) 2725061/22-02 (51) М. Кл.з.

С 22 В 1/00 с присоединением заявки М—

Госуларствеииый комитет

СССР ио лелам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 622. 784 (088.8) Опубликовано 1503.83, Бюллетень Мо 10

Дата опубликования описания 150383

A. Н. Ахмедов, A. A.Ãóñåéíoâ, Г.М Кулиев,,Я..М. Na вский, М.Л.Подгоецкий, И.М.Пронин, И.p. (ологуб "9;.Ú g oIlpp.

В . .H. Шварцер и р q1 Шейтйерьла,.н т

Всесоюзный научно-исследова1 ьскйй, и .-конструкторский институт "Цветметавтс.латика" и Кйравабадский алюминиевый завод им.50-летия СсССР (72) Авторы изобретения (71)Заявители (54 ) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА

РУДЫ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ

Изобретение. относится к автоматизации производственных процессов, в частности к производству глинозема из алунитов в цветной металлургии. и может быть использовано для управления процессом обжига алунитовой руды в аппаратах с псевдоожиженным слоем.

Известен способ регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое, при котором заданная темйература руды в печи поддерживается изменением подачи топлива в зависимости от отклонения температуры от заданного значения P1).

Недостатком этого способа является низкая точность регулирования.

Наиболее близким к изобретению является способ регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое, заключающийся в изменении температуры слоя путем подачи в него топлива (2).

Однако известный способ не позво=

/ ляет вести процесс обжига экономично в силу следующих особенностей этого процесса. Подача руды в аппарат производится неодинаковыми порциями, что приводит к значительным колебаниям количества руды в аппарате и температуры слоя руды, вследствие чего в слой может быть подано избыточное топливо, которое из-за недостатка кислорода не окисляется, а возгоняется до углеводородных фрак- ций, что приводит к возникновению процесса десульфуризации с выделением газообразных продуктов и вынесу руды из слоя из-за большой скорости газов. Кроме того, процесс десульфуриэации эндотермический и подача избытка топлива не приводит к ожидаемому повышению температуры слоя.

Цель изобретения — повышение эконбмнчности процесса за счет предотвращения выноса материала из аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое, заключающемся в изменении температуры слоя путем изменения подачи в него топлива, измеряют скорость изменения количества руды и дополнительно изменяют подачу топлива . пропорционально измеренному значению скорости, определяют скорость изменения концентрации руды в кипящем слое, сравнивают ее с допустимым значением и при превышении измеренного эна1004480 чения над допустимым, уменьшают подачу топлива до минимума..

На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ.

Устройство содержит датчик 1 температуры руды, находящийся в аппарате 2, регулятор 3 температуры, задатчик 4 температуры, регулирующий орган 5 с исполнительным механизмом, установленный на линии подачи топлива насосом б к форсункам 7, датчик 8 10 количества материала в слое, дифференциатор 9, масштабный преобразователь 10, сумматор 11, датчик 12 кон- . центрации г>уды в кипящем слое, дифференциатор 13, блок 14 формирования сигнала на закрытие регулирующего органа, эадатчик 15 порогового значения скорости изменения концентрации руды в кипящем слое.

Устройство работает следующим 20 образом.

Сигналы от датчика 1 температуры, измеряющего температуру в слое руды, и задатчика 4 поступают на вход регулятора 3, ко..:орый в зависимости 25 от изменения температуры в слой относительно заданной формирует сигнал на изменение положения регулирующего органа 5, поступающий в сумматор 11.- Сигнал от датчика 8 количест- 30 ва материала в слое руды поступает в дифференциатор 9, на выходе из которого формируется сигнал скорости изменения количества материала в аппарате. Выходной сигнал дифференциатора 9 поступает в масштабный преобразователь 10, который вводит коэффициент пропорциональности скорости изменения количества материала в аппарате, и с выхода преобразователя 10 поступает в сумматор 11, где склады- 40 вается с сигналом, сформированным регулятором 3. Сигнал от датчика 12 концентрации руды в кипящем слое поступает в дифференциатор 13 и с выхода дифференциатора 13 поступает в блок 14 формирования сигнала на закрытие регулирующего органа 5 при снижении скорости изменения концентрации ниже порогового значения, которое задается задатчиком 15.. Сигнал 50 от блока 14 поступает в сумматор 11, где алгебраически суммируется с сиг-. налами от регулятора 3 и масштабного преобразователя 10.

При изменении, например увеличении количества руды руды в аппарате за счет увеличения загрузки, увеличивается сигнал датчика 8 количества руды в аппарате, возрастает значение сигнала на выходе дифференциа- 60 тора 9 и, соответственно, преобразователя 10.

На выходе сумматора 11 также увеличивается сигнал, поступающий.на регулирующий орган 5, который пере- 65 страивается в положение, соответст- вующее увеличению подачи топлива в аппарат. Таким образом, при появлении возмущения со стороны загрузки руды в аппарат отрабатывается воздействие по возмущению, пропорциональное скорости изменения количества руды в аппарате еще до начала изменения температуры в слое, обладающем инерционностью вследствие большой теплоемкости. В результате увеличения количества руды в аппарате 2 температура руды понижается, сигнал от датчика 1 температуры уменьшается относительно заданного значения, и регулятор увеличивает выходной сигнал, который суммируется .с сигналом преобразователя 10 в сумматоре 11, и производит дополнительное перемещение регулирующего органа 5, дополнительно увеличивая подачу топлива в аппарат.

При этом вследствие увеличения подачи топлива может наступить режим, в котором из-за недостатка кислорода в слое избыток топлива крекингуется с выделением углеводородов, что приводит к процессу десульфуризации с повышенным газовыделением и резким падением концентрации руды в аппарате 2. В этом случае снижается сигнал от датчика 12 концентрации, увеличивается сигнал, соответствующий скорости изменения концентрации руды в слое, вырабатываемый дифференциатором 13, и при превышении допустимого значения, заданного датчиком 15, блок 14 сформирует сигнал на закрытие регулирующего органа. Этот сигнал через сумматор 11 поступает на регулирующий орган 5 и переставляет его в положение, соответствующее прекращению подачи топлива.

Прекращение подачи топлива способствует снижению процесса газовыделения, восстановлению режима горения, и, соответственно, постепенному повышению концентрации руды в слое, снижению скорости изменения концентрации руды do порогового значения и прекращению действия сигнала от блока 14 на закрытие регулирующего органа 5. При этом осуществляется управление только по отклонению температуры и скорости изменения количества руды в аппарате 2.

В режиме, когда не изменяется количество руды в аппарате 2 и отсутствует избыточная подача топлива в слой, осуществляется управление температурным режимом только по отклонению температуры, измеряемой датчиком 1, от заданного задатчиком 4 значения. Сигналы на выходе-преобразователя 10 и блока 14 при этом равны нулю.

5 1004480 б

Величину задания, устанавливаемую ры слоя путем изменения подачи в незадатчиком 4, выбирают в соответст- го топлива, отличающийся вии с требованием техьологии обработ- тем, что, с целью повышения зкономички руды. Величину задания,ф устанавли - ности процесса за счет предотвращеваемого задатчиком 15, выбирают из ния выноса материала,из аппарата, иэ— условий выноса основной фракции руды 5 меряют скорость изменения количества из кипящего слоя. руды в аппарате и дополнительно иэмеИспользование данного способа няют подачу топлива пропорционально регулирования процесса обжига в псев- измеренному значению скорости, опре доожиженном слое позволяет снизить деляют скорость изменения концентраэатраты íà repepаботку руды за счет 10 ции руды в кипящем слое, сравнивают повышения точности регулирования тем- ее с допустившим значением и при препературы, снижения потерь руды с пы- вышении измеренного значения над левыносом и.снижения потерь сульфатов допустимым уменьшают подачу топлива при десульфуризации. Кроме того, уст- до минимума. раняются некоторые причины загряз- 15 Источники информации, нения окружающей среды. принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматизация металлургических печей . Под ред О.M.Блиновг. М.,, Формула изобретения "Металлургия", 1975, c . .224-227.

2. Топчаев В.П.Лвтоматизация трубСпособ регулирования процесса об- чатых вращающихся печей цветной межига руды в псевдоожиженном слое, таллургии. М., "Металлургия", 1971, заключающийся в изменении температу- с. 185 (прототип).

Составитель В. Козлов

Редактор Т.Парфенова Техред A.Áàáèíåö Корректор О.Билак

Заказ 1804/Зб Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4