Способ автоматического управления процессом приготовления углеродистых масс

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Ю В 01 F 15/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1020156 (21) 3531625/23-26 (22) 16.11.82 (46) 15 ° 03.84. Бюл. tf 10 (72) А. С. Будзинский, П. Г. Калиниченко, В. А. филимонов, П. Я. Авраменко, Л. Н. Ружевская и О. Г. Туйчина (71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторскоГо института "Цветметавтоматика" (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 3356713/23-26, кл. В 01 F 15/04, 1981...SU„„1079274 A (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП"

РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

УГЛЕРОДИСТЫХ МАСС го авт. св.

Р 1020156, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации заданного .качестВа углеродистой массы, дополнительно измеряют удельную поверхностную энергию каждой фракции каждого компонента и изменяют задание расхода связующего на единицу поверхности каждой фракции каждого компонента в зависимости от удельных поверхностных энергий.

1079274

М (КГ!

45 где Zy — требуемое количество связующего (масса дозы свяэующего для периодического процесса смешения, кг, производительность дозатора свя-50 зующего для непрерывного процесса, кг/мин);

Z - требуемое количество j-ro вида сыпучего компонента (масса дозы j-ro сыпучего 55 компонента для периодического процесса, кг; производительность дозатора j-го

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом смешивания, используемым при приготовлении смесей сыпучих компонентов со связующим, в частности в производстве углеродистых масс в электродной промышленности.

По основному авт. св. У 1020156 известен способ автоматического управления процессом приготовления уг- 1О леродистых масс, используемый при .приготовлении смесей сыпучих компонентов со связующим, в частности в производстве углеродистых масс в электродной промышленности. Способ включает операции отбора проб каждого из сыпучих компонентов, измерение содержания каждой контролируемой фракции в каждом компоненте, измерение удельной поверхности каждой кон- у0 тролируемой фракции в каждом компоненте и в зависимости от совокупности измеренных параметров и заданного расхода связующего на единицу, поверхности каждой контролируемой фракции Z5 каждого компонента с использованием математических моделей, регулирование расходов сыпучих компонентов и связующего. Новые значения заданий дозаторам определяются следующим образом,з0 сыпучего компонента для непрерывного процесса, кг/мин)

М вЂ” заданное количество углеродистой массы (масса замеса для периодического процесса, кг; производительность смесителя для непрерывного процесса, кг/мин);

x - co e H e j -го вида сыпу) чего компонента в смеси сыпучих колпонентов, доли единицы; а „ — содержание i-й контролируемой фракции в j-ом компоненте, доли единицы; — удельная поверхность 1-й 1 контролируемой фракции j-го компонента, см /г;

g — заданный расход связующего на единицу поверхности i-й контролируемой фракции j-го компонента, г/см 1-.

Адсорбционные способности поверхности частиц компонентов по отношению к связующему изменяются с течением времени вследствие изменения их энергетического состояния и содержания функциональных групп на поверхности ,частиц. При постоянстве заданных рас! ходов связующего на единицу поверхности каждой фракции каждого компонента это приводит к образованию раэнотолщинности структурированного поверхностного слоя связующего на поверхности частиц шихты, что снижает точность стабилизации заданного качества смеси сыпучих веществ и связующего и выражается в изменении (выходе за допустимые пределы) вязкопластических свойств углеродистой массы.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации заданного качества углеродистой массы.

Поставленная цель достигается тем, 1 что согласно способу автоматического управления процессом приготовления углеродистых масс дополнительно измеряют удельную поверхностную энергию каждой фракции каждого компонента и изменяют задание расхода связующего на единицу поверхности каждой фракции каждого компонента в зависимости от измеренных удельных поверхностных энергий.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления процессом приготовления углеродистых масс.

3 1079274

Система содержит пробоотборники мацию о заданном содержании конт-..

1 -1 каждого вида сыпучего компонен- рольных фракций в смеси сыпучих мата; анализаторы 24 -2 содержания каж- териалов. В блоке 3 производится выдой контролируемой фракции в каждом числение нового содержания каждого компоненте; блок 3 вычисления нового g вида сыпучего компонента в смеси сысодержания каждого вида сыпучего ком- .пучих компонентов х решением сипонента в смеси сыпучих компонентов; стемы уравнений анализаторы 44- 4п удельной поверхности каждой контролируемой фракции каждого сыпучего компонента; анали- 10 заторы 5 -5< удельной поверхностной энергии каждой контролируемой фракции каждого сыпучего компонента; блок

6 вычисления нового количества связующего на единицу массы смеси сыпу- 1S чих компонентов; блок 7 вычисления содержания связующего и каждого из сыпучих компонентов в углеродистой массе; блок 8 вычисления количества связующего и каждого вида сыпучего 20 компонента на заданное количество углеродистой массы; блоки 94 -9> задания производительности дозатора сыпучего компонента; блок lO задания производительности дозатора связующе-2S го; дозаторы 114 -11П сыпучено компонента; дозатор 12 связующего.

Количество элементов 1, 2, 4, 5, 9 и 11 определяется числом сыпучих компонентов, входящих в состав приго-З0 товляемой массы и дозируемых из самостоятельных емкостей (сортовых бункеров) 14 -ln в смеситель 13, в который из емкости 14 (расходного бака пека) дозируется связующее.

Способ осуществляется следующим образом.

Пробоотборники 14 -1П периодически отбирают пробы каждого вида сыпучего компонента. Иэ пробоотборников пробы .

40 поступают-в анализаторы 2 -2 и содержания каждой контролируемой Фракции в каждом компоненте, Измеряют--текущее содержание каждой контролируемом сдатчик а кавдон компоненте 1 ар 1 где (j = 1, 2,..., n) (1 =1, 2,..., m), и — число исходных сыпучих компонентов; m - число контролируемых фракций в исходных сыпучих компонентах. к

Из блоков ".4-2п значения содержа- 50 ния каждой контролируемой фракции в каждом компоненте вводят в блок 3 вы" числения нового содержания каждого вида сыпучего компонента в смеси сыпучих компонентов, обеспечивающего s5 заданное содержание контрольных фракций в смеси сыпучих компонентов. В блок 3 через ВхА также вводят инфор1<= 4,2,...,m

;де а - содержание в j --ом сыпучем компоненте p. -й контрольной фракции, доли единицы, x - содержание j-ro вида сыпу" чего компонента в смеси сыпучих компонентов, доли единицы;

b „ - заданное из технологических условий содержание

1ц<-й контрольной фракции. в смеси сыпучих компонентов, доли единицы; (ftj ) - вектор размерностью в4, элементы которого p g определяют номера контрольных фракций в смеси;

m - число контрольных фракций в смеси сыпучих компонентов.

Вычисленные в блоке 3 значения содержания каждого вида сыпучего комйонента в их смеси поступают в блоки

6 и 7. Разделенную на фракции круп-. ности пробу из анализаторов 24 -2n на". правляют в анализаторы 44-4П, где измеряется удельная поверхность каждой выделенной (контролируемой) Фракции каедого сыпучего компонента (5 г1 и в анализаторы"54-5п, где измеряется удельная поверхностная энергия каждой выделенной Фракции каждого сыпучего компонента F. 1 . Полученная информация из блоков 44- >и и

54-5п вводится в блок 6. В блоке 6 вычисляется количество связующего на единицу массы смеси сыпучих компонентов где ц - необходимое количество связующего на единицу мас107927" сы смеси сыпучих веществ, доли единицы;

- экспериментальный коэффициент, зависящий от вида используемого сырья (сыпучих компонентов и связующего);

Е - — удельная поверхностная энергия i-и контролируемой фракции j-го компонента, 10 эрг/см

Е " характеризует минимальную удельную поверхностную энергию частиц данного вида, Ввведена с целью сохра- 15 нения размерности, Полученное значение поступает в блок 7. В блоке 7 вычисляются долевые содержания связующего и каждого вида сыпучего компонента, которые 20 обеспечивают заданное качество изготавливаемой углеродистой массы

9 х с,c,;=

1+gp YI 1+ц

j =1, 2,..., n,„ где Сд, - требуемое содержание связующего в углеродистой массе (в смеси сыпучих компо- 3О нентов и связующего1, доли единицы;

C j - требуемое содержание j -го вида исходного сыпучего компонента в углеродистой массе, доли единицы.

Вычисленные значения долевых содержаний связующего и сыпучих компонентов в углеродистой массе из блока

7 п оoсcтTу п а Iюoт T в B б6л оoк K 88, куда также че--4О рез вход Б поступает информация о заданном количестве углеродистой массы (заданной производительности процесса смешения). В блоке 8 вычисляют производительность дозаторов связую- 45 .щего и наполнителей, которые обеспечиI вают получение требуемого количества углеродистой массы заданного качества . связующего

Zy= С М сыпучих компонентов

2 = С1 ° М, j = 1, 2,..., п., где И вЂ” заданное количество углеродистой массы 1,масса замеса для периодического процесса, кг; производительность смесителя для непрерывного процесса, кг/мин);

Z - требуемое количество связующего, необходимое для выпуска заданного количества углеродистой массы (масса дозы связующего для периодического процесса кг; производительность доэатора связующего для непрерывного процесса, кг/мин);

Z - требуемое количество j-го вида сыпучего компонента, необходимое для выпуска заданного количества углеродистой массы (массы дозы

j-го сыпучего компонента для периодического процесса кг;.производительность дозатора j-го сыпучего компонента для непрерывного процесса, кг/мин).

Рассчитанные значения производительности доваторов сыпучих компонентов из блока 8 поступают в устройства задания 94-9п производительности соответствующих доэаторов 11 -11п.

Рассчитанные значения производитель" ности дозатора связующего подают в устройство задания 10 производительности дозатора 12 связу щего.

1079274

Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1202/5

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

Составитель Б. Долотин

Редактор Г. Гербер ТехредЖ.Кастелевич Корректор А, Повх