Способ автоматического управления процессом обжига в кипящем слое

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к.оюэ Советских

Социалистимеских

Реслублик (») 50765Q

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.09.73(213 1961705/22-1 с присоединением заявки (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 22 В 1/10

Государстоенный «он«тот

Совета Инннотроо СССР оо делам иэооротеннй н открыт«й (43) Опубликовано 25.03.765юллетень № 11 (53) УДК

66.096. S (088.8) (45) Дата опубликования описания 12.04.76

И. А. Буровой, О. A. Попов, В. И. Невский, E. H. Рыжов, А. Г. Ребров. 3. И. Кропг, И. О. Попов и В. Н. Каштанов (72) А.горы изобретения (71) Заявители

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали сплавов и комбинат "С евероникель" (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

IlPOLlE COM ОБЖИГА B КИПЯКЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами обжига материалов в кипяшем слое, например обжига в кипяшем слое никелевого концентрата, и

:может быть использовано в металлургии черных и цветных металлов, в химической промышленности.

Известен способ автоматического управления процессом обжига сульфидных материалов путем поддержания заданного температурного режима изменением потока загружаемого материала - смеси перерабатываеь.ого концентрата и части возврашаемых мелких фракций (пылей) в функции температуры кипяшего слоя и концентрации 80» в отходящих газах.

Динамическая точность поддержания стабильного температурного режима обеспечивается одним управляющим воздействием по расходу загружаемой смеси и введением корректируюшего воздействия по концентрации SO» в отходящих газах. Однако этот способ регулирования обжига не позволяет устойчиво управлять процессом обжига со спеканием (укруплением) твердых частиц и полным возвратом выносимых иэ кипяшего слоя мелких фракций (пылей), так как для спекания возвращаемых мелких фракций необходимо поддерживать более высокую концентрацию жидкой (расплав; енной) фазы в кипяшем слое, которая принципиально изменяет динамические свойства кипящего слоя и не позволяет одним управляюшим воздействием по расходу загружаемой смеси

1О одновременно поддерживать температурный режим процесса и управлять процессом спекания (укрупления) частиц.

Кроме того, полный возврат мелких фра15 кций (пылей) на смешение с перерабатываемым концентратом так сильно снижает содержание (долю) окисляюшегося компонента, что тепла от обжига этого компонента оказываетсл недостаточно для автогенности

20 процесс а.

Цель изобре тения — обеспечение обжига в кипяшем слое со спеканием частиц, воэвратом в процесс всех выносимых мелких фракций (пыли) при высоком извлечении

25 целевых продуктов.

Для этого измеряют температуру кипящего слоя и оценивают непосредственно или по косвенным величинам содержание жид. кой. (расплавленной) фазы в кипящем слое и осуществляют автоматическое управление температурой кипящего слоя при помоши двух управляюших воздействий — первого изменения расхода загружаемой шихты— смеси перерабатываемого материала и части возвращаемых мелких фракций (пылей) и второго — изменения расхода загружаемых в кипящий слой возврашаемых мелких фракций {пылей), причем формирование второго управляющего воздействия — расхода загружаемых в кипящий слой мелких фракций (пылей) осуществляют в зависимости от температуры кипящего слоя и измеренного непосредственно или оцененного rro косвенным величинам содержания жидкой (расплавленной) фазы в кипящем слое.

Номинальный уровень температуры кипяшего слоя, формирсвание управляющего воздействия по расходу загружаемых в кипящий слой мелких фракций (пылей) и распределение возвращаемых мелких фракций (r-ылей) между первым управляющим воздействием — расходом с шихтой, зависящим от содержания мелких фракций (пылей) в шихте, и вторым — потоком, загружаемым в кипящий слой, корректируют в зависимости от запаса выносимых мелких фракций (пылей) и гидродинамического сос тояния кипящего слоя, которое оценивают по косвенным величинам (гранулометрическому составу, давлению под сводом, пульсациям давления дутья или коэффициенту теплопередачи) .

На чертеже представлена схема установки для реализации предлагаемого способа автоматического управления на примере автоматического управления процессом обжига никелевых кочцентраторов.

Установка включает с..уститель 1, фильтр 2, бункер 3 дл; шихты, печь 4 для обжига в кипящем слое, стояки 5 для охлаждения отходящих газов, циклон 6, сборник 7 для пылей, улавливаемых в стояках и циклонах, электрофильтр 8 и бункеры 9 и 10 для складирования мелких фракций (пылей), выносимых из кипящего слоя и улавливаемых в стояках, циклоне и электрофильтре. Измерение запаса мелких фракций (пылей) в бункерах 9 и 10 производят при помоши датчиков 11 и 12, а оценку расхода мелких фракций (пылей) и расхода перерабатываемого материала, подаваемых в сгуститель 1, — при помоши датчиков 13 и 14. Температуру кипяшеГо слоя измеряют д,:гчиком 15. 1идро20 г

46

5Î

60 динамическое состояние кипящего слоя оценивают датчиком 1 6 B содержание жилУ->

Г(итатели 22-24 служат для управления потоками мелких фракций (пылей). подава-емых соответственно в сгуститель 1 на смешение с перерабатываемым материалом, в кипящий слой, а также потоком шихты, загружаемой в кипяший слой.

Установка также содержит регулятор

25 соотношения с блоком задатчика-корректора 26, регулятор 27 температуры кипящего слоя, включаюший блоки 28 и 29 соответственно формирования расхода шихты и пыли, с блоком задатчика-корректора 30, корректирующие устройства 31 (по запасу) и 32 (по гидродинамическому coRтоянию).

Способ осуществляется следующим осразом.

Ца основании предварительных технологических исследований выбирают для определенного расход.а дутья, измеряемого датчиком 21, задание номинальной температуры кипящего слоя 1, подаваемое на блок задатчика-корректора 30.

Регулятор температуры 27, воздействуя на питатели 23 и 24, поддерживает температуру кипяшего слоя на заданном уровне.

Для обеспечения устойчивости процесса спекания (укрупнение) частиц в ки яшем слое блок формирования 29 в зависимости от содер..к ания жидкой (расплавленной фазы измеренного датчиком 17 или оцененного по косвенным величинам при помоши устройства 18, формирует дополнительное управление потоком мелких фракций (пылей), загружаемых в кипящий слой так, чтобы обеспечить необходимое улавлиЪ ание мелких частиц (пылей) в кипящем слое.

Управление питателсм 22 осуществляется регулятором соотношения 25, который выдерживает заданное содержание мелких фракции (пылей) в загружаемой пихте. 3вдание регулятору 25 задают в виде установки на блок задагчика-корректора 2(3.

Баланс мелких фракций (пылей) контролируется датчиками 11 и 12, позволяюши— ми определягь запись мелких фракции (пылей) в бункерах 9 и 10.

Ири нарушении I!IcIIII а необходимо кэрРЕКГИ1>ОВ 3Th ГЕХЦО IC>l II IPCIIIIII РЕ, Я .,1,, |О- 507660

Устойчивость спекания (укрупнения) твердых частиц оценивают по состоянию гидродинамики кипящего слоя. Гидродинвмика кипяшего слоя может оцениваться, например, по гранулометрическому составу огарка, давлению под сводом, косвенно связанному с уносом пыли из кипящего слоя, пульсациям давления дутья, коэффициенту теплопередачи и т. д.

Используя для оценки гидродинамического состояния кипящего слоя, например, "25 тому корректируюшему устройству 31 задают запас мелких фракций (пылей), который надо поддерживать для устойчивого управления процессом; при отклонении фактического запаса мелких фракций (пылей) от заданного корректирующее устройство 31 вводит корректирующие сигналы в блок задатчика-корректора 26 по содержанию мелких фракций (пылей) в загружаемой шихте и в блок задатчика-корректора 30, из- ц меняя (корректируя) номинальный уровень и формирование управляющих воздействий в блоке формирования 29. Корректируюшие сигнал.ы прекращают вводить после того, как установится запас мелких фракций 5 (пылей) в бункерах 9 и 10 на заданном уровне; гранулометрический состав, оцениваемый датчиком 16, в корректирующем устройстве 32, сопоставляют информацию о гренулометрическом составе с заданным для выбранного температурного режима и скорости дутья и выраба ываюткорректируюшие сигналы, подаваемые на блоки задатчиков-корректоров 26 и 30 и регулятор 2 7, формула изобретения

Способ автоматического управления процессом обжига в кипящем слое, включающий автоматическое регулирование температуры кипящего слоя путем изменения расхода загружаемой шнхты, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения спекания частиц в процессе обжига при полном возврате вынесенных мелких фракций, дополнительно формируют второе управляющее воздействие на загрузке мелких фракций в кипяший слой, причем расход нх меняют в зависимости от температуры кипяшего слоя и содержания жидкой (расплавленной) фазы в нем, а температуру кипящего слоя и содержа.ние мелких фракций в шихте задают, ис- ходя из запаса мелких фракций и гидродинамического состояния кипящего слоя.

507660

Состаннтеин Л, Доплотов

Редак-.ор Л. бутсов Техред Q, Дугоран 1 орректор С. Бопдижап

Заказ 168 Тираж 75И Цодписное

ЦНКИПИ Государственного нрьщтета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

3 13035„Москва, +-35, Рм шс:кая иаб., д. g/5 (млпьл,,", и", "",,, -:.:, >, ужгoI оп, ул. Гагарина, 101