Способ управления процессом автогенной плавки руды

20 996492 Ъге 5+ 502=геэ 04+э 502 Скорости восстановления магнети та и растворения кремнезема регламентируются реакцией Суммарное содержание магнетита вшлаковом расплаве равно плаве, содержание магнетита в шлаковом расплаве..Исходя из этого, примеры управления составлены с учетом отмеченных параметров.Скорость образования магнетита регламентируется реакцией ЗГе 0 +Рез+5 Ю 1 о:ЦреО) 9)0 +50 34 2 г Принимаются: время между замерами уровня ванны 30 мин, время отбора пробы, прободоставки и анализа в анализаторе вещественного состава на содержания 51 02 15 мин.20П р и м е р 1. Приняты исходные данрные: расход высокосернистой руды (брег ) 517 кг/мин; средняя скорость усвоения кислорода (6 2130 кг/мин; скорость образования шлакового рас плава (Ищл ) 434 кг/мин,ф содержание кремнезема в шлаковом расплаве (У 4 ЗОЪ.Состав шлакового расплава, образованного за время дТ=ЗО мин.Содержание магнетита в шлаковом расплаве равно Гез 04 5;0Х =-0,71 У +36:-0,71 30+ Зь =14,7 ф/а. влшл ф Скорость перехода магнетита в шлаковый расплав равна Резо ез 04с =% 001 х:434 001 14,7=64 кг(мин, 40 шл шлшл Скорость перехода сульфида железа в шлаковый расплав равнаГеВ (о р шлусв(ор)усв(ср)("0,648 1 ЗО+0,00+84 (1 ЭО) +17= 12 кг(мин . КоэФфициент пропорциональности ра вен ез 04Ъ 1= -0,061 Х,л +2,176=-0 г 061 14,7+ 2176=1,20. Скорость растворения кремнезема 55равна Р,5а:096 Ь.О +4:аэ 12+1 ге 64+4=ал:96 кг(мин. 60 Скорость растворения кремнезема (96 кг/мин) меньше регламентной (140 кг/мин), ввиду присутствия значительного количества сульфида желе 65 за в расплаве. В этом случае основным управляющим параметром является подача дополнительного количества кислорода для частичного перевода сульфида железа в магнетит.Дополнительный расход кислорода равен 02 02Од =б -:165-130: 5 кг(мин оп регл усе(ср) при этом принимаем среднюю скоростьусвоения кислорода, рассчитанную02допв УВМ по уравнениюдоп(ср) л 7 ЗО кг/мин, Тогда средняясуммарнаяскорость усвоения кислорода составляет Ог С,. 2 +Г 2 =1 ЗО+ЗО:160 КГ(миН,ЕО О 0усе(ср) усб(ср) доп(ср) Скорость образования дополнительного магнетита равна Ге О - 026 ( )=1,4 Ц =1,45 30=435 кг(мин. Вос(акоп)Аоп(ср)Скорость восстановления дополнительно образованного магнетита рав- на 40173+ц 0028 160) 4 Э,5 =27 Кг(мин,Скорость перехода в шлаковый расплав дополнительно образованного магнетита равна Ре оЬ -43,5-27=16,5 кг(мин. шл (доп) Суммарная скорость перехода магнетита в шлаковый расплав равна ГЕЗО Ре О 4 Ре О 4Ь =Й фб =64+16,5=ВО,5 кг(миН. щл шл шл(доп) еЗО 4Гез 04- Ош л Э 0,5С Х =100 =1 ао:18%.шлф(шл Определяется коэффициент ЬРе ОЬ =-0,071 Х +2,920,07 И 8+ 2,92=1 7 Скорость перехода сульфида железав шлаковый расплав равна 6 =-0,6486 +0,001146 / +77=усвусв (996492 21 В результате скорость растворения кремнезема получается выше регламентной. Этопзэволяет осуществить рациональное управление технологи ческим процессом и переработать дополнительное количество руды, тем саьым повысить производительность агрегата автогенной плавки.Определение содержания цветных 15 металлов в шлаке автогенной плавки.Количество шлакового расплава,образованного за время дТ=30 мин,20 25 30 35 Количество кремнезема в шлаковомрасплаве (3906 кг) незначительно превышает регламентное (3866 кг),При содержании 30 502 в шлаковом расплаве содержание цветных металлов в шлаке автогенной плавки составляет (фиг. 3),Ф;% 0,65 ; Со 0,09,т.е, имеет место пониженное содержание цветных металлов, 45П р и м е.р 2. Принятые исходныеданные: средняя скорость усвоениякислорода (Оив130 кг/мин; расход высокосерййстой руды (6 Р)517 кг/мин; скорость образования 50шлакового расплава (Яшл ) 434 кг/мин;содержание кремнезема в шлаковомрасплаве (У 902 ) 16.Состав шлакового расплава, образованного за время дТ=ЗО мин. 55Содержание магнетита в шлаковомрасплаве составляет ЬТ и составляет 30 кг/мин. Тогдасуммарная скорость усвоения кислорода составляет Р 2=130+30=160 кг/мин.зсвСкорость образования дополнительного магнетита равнаРеЭ 04 02: 1,456:1,45 30 кг(мин:обр(доп)уев Прогнозируемая скорость растворения кремнезема равна%02 Е. Ге 9 НЭ 04Щ =09 шл +1 - О ел +4= =09 2,5+1,7 80,5+4=149,1 кгмин,Я:Ю ЬТх 4 Э 4 30=1 Э 020 кг ви вй Количество кремнезема, перешедшего в 13020 .кг шлакового расплава равно,У Я =К И =ОЭ 13020=.39 ЯЬ кг,шл 1 шлгде К 1 - коэффициент, отражающий содержание кремнезема в шлаковом расплаве (при Ушл =-071 У +ЗЬ -0,71 16+36 25 о(60Скорость перехода магнетита в шлаковый расплав равна э 4 Э 4С =Ж 001 Х:552 0,01 85=1 Э 8 кг(Мин, ал шлшл Скорость перехода сульфида железа3в шлаковый расплав равна 0О р6 =-0,6486 . а 0,0041( шю 4 (+77=% 090 щл+Ь;бал +4 ОЯ 124 +0,65 138+4= 104,5 кг(мин,Скорость растворения кремнезема значительнб отличается от реглаявнтной, ввиду присутствия в шлаковой ванне, наряду со значительным количеством сульфида железа, весьма ощу" тимого количества магнетита. Управление осуществляется в две стадии: в первой стадии подается дополнительное количество кислорода для частичного перевода сульфидажелеза в магнетит; во второй стадии - дополнительное количество кремнезема для доведения дорегламентного содержания магнетита вшлаке автогеннойплавки.Дополнительный расход кислорода равен0 О О:35 кг(мин,Средняя скорость усвоения кислорода (О 1) определяется УВМ по уравнению02 фчсвсв(сР) аТ 6 тек ")Ртея ог Ь+Т)Согнав1=0. =Фэб кгйщинСкорость восстановления дополнительного магнетита равна ГЕЭО 43 О, - 0,17 Э О,00280 /г еос(доп)уев /=-0,648 160+0,00(44 (160) +17 =2,5 КГ(МНН. 50 ре 0 510М =-0,14 М +36:О,М-(Ьс 3 Ь= 2 о. вл шл О, =Ф ЬТ=552 кг(мин 30 мин=16560 кг, шл ои Скорость образования магнетитав шлаковом расплаве составляет 5102И,: к И =0,16 16560 кг шлаковогоылиирасплава;а: К а:0,6 (6560:265 акг;шл 1 шл Ге о 0Ь -) 45 6= ),45-(65: 239 кг(мин, Обрб(ср) бО где К - коэффициент, отражающий содержание кремнезема, шлаковом расплаве (при Ушлд=-16%о, 34-ц,ооХ 3 4-552 001 25- 3К =О 16),з у б 5 Скорость перехода в шлаковый расплав дополнительно образованного магнетита составляет5ге 04и =43,5-27= 16 5 кг(мин. Суммарная скорость перехода магнетита в шлаковый расплав составляетре ОЕС:(36+(6,5 Ф 154, 5 кг(мин. Суммарное содержание магнетита вшлаковом расплаве равно резо Ре о,-- Ощл (Я,5х . - 100 =1 =1 ф 2"%25Скорость .перехода сульфида железав шлаковый расплав составляет. Определение прогнозируемой скорости растворения кремнезема35=09 2,5+0,96 ЮФ,5+4:1 Я,57 Ю 5 кгмин,в результате получается прогнозируемая скорость растворения кремнезема, которая превышает регламент- .ную.Определение недостающего количества кремнистого флюса для получения 45регламентного содержания (510) вшлаковом расплаве.Количество шлакового расплава,образованного за время ДТ=ЗО мин,Количество кремнезема в 16560 кгшлакового расплава равно Содержание кремнезема в шлаковомрасплавенеобходимое по регламентуравно Недостающее количество кремнезема в шлаковом расплаве составляет что соответствует количеству кремнистого флюса Суммарное количество шлакового расплава после подачи недостающего количества кремнистого флюса равно что соответствует суммарному содержанию кремнезема в шлаковом распла- ве Таким образом, содержание кремнезема и цветных металлов в шлаковом .расплаве соответствует регламентному (фиг, 3),т.е. УД 24-27, И 1 0,75; Со 0,098.П р и м е р 3. Принятые исходные данные: расход высокосернистой руды (6 р Л ) 517 кг/мин(,средняя скорость усвоения киСлорода (С) 165 кг/мин; скорость образования шлакового расплава (Юшл) 552 кг/мин( содержание кремнезема в шлаковом расплаве У 9016.Состав шлакового расплава, образованного за время ЬТ=ЗО мин.Содержание магнетита в шлаковом расплаве равно Скорость перехода магнетита в шлаковый расплав равна996492 28 27 Формула изобретения восоор Гезоагде "восез 4обрГеБ неокисл Резоашл Скорость образования сульфидажелеза из руды равна Реб Ре 5Ь:0016 Х:5 Ю 0,04 70=356,ькгМии, РР Р 5Скорость образования неокисленногосульфида железа составляет9Сгеь -гез С,Реь -356,3 270не окисл Р обр, мгн10=66 Э кг/мин. Определение свободного члена (О) для уравнения скорости восстановления магнетита15 ОеЭ =0626 С, -Ю 7,02:0%26 165-(0702=усв(ср)= 077 239+ о,З Вь,ъ, И+29, Гх 156 кг)мин, 25Скорость восстановления магнетита (158 .кг/мин) превышает регламент-.ную (129 кг/мин). Это способствуетувеличению выхода цветных металловв штейн.Определение содержания цветных металлов в шлаке автогенной плавки.Количество расплава, образованного з а время б Т= 30 ми н,35 Я =Ф/ йТ=552 кг/мин аномии=16 Ю 60 кг, шл шл Количество кремнезема, перешедшего в 16560 кг шлакового расплава при 4у 2=30 Ъ, К=ОЗ равно510И =К(; = 0,316560 =4966 кг,шл 1 щлгде К - коэффициент, отражающий содержание кремнезема в шлаковом расплаве.Содержание кремнезема в шлаковомр асплаве необходимое по регламенту,150определяется следукщим выражением Я =025 й +боо=о,25 ЖБьобоо=4740 кг. 5102шлшл Количество кремнезема в шлаковом 55расплаве (4968 кг) превышает регламентное (4740 кг), следовательноизвлечение никеля и кобальта вышерегламентного,Содержание цнетных металлов в шла ке автогенной плавки составляет(фиг, 3),4: М 1 0,65 ; Со - 0,094,Использование предлагаемого способа позволяет: повысить извлечениемеди, никеля и кобальта в штейн нд 8-10, стабилизировать температурушлаковой ванны и удлинить кампаниюаппарата автогенной плавки на 1520 дней, получить шлаки автогеннойплавки с заданными содержаниями магнетита и кремнезема, стабилизироватьзначение основных внутренних параметров процесса и переработать дополнительное количество руды, повысив тем самым производительность агрегата автогенной плавки. 1. Способ управления процессом автогеннЬи плавки руды, включающий окислительную продувку, подачу руды, кремнистого Флюса, слив продуктов плавки, измерение значения текущего расхода кислорода, руды, кремнистого флюса, заключающийся в предварительном определении потребных количеств руды, кремнистого флюса и кислорода, зависящих от химического состава перерабатываемлх матерка жв, отличающийся тем,что, с целью повышения извлечения никеля меди и кобальта в штейн, дополнительно измеряют текущие значения расхода отходящих газов и содержание кислорода в них, количество шлакового расплава, образованного за время между замерами, и содержание кремнезема в нем, определяют скорости образования магнетита, усвоения кислорода, образования неокисленного сульфида железа, перехода сульфида железа в шлаковый расплав, расхода сульфида железа на образование магнетита, по которым определяют скорость зосстановления магнетита и скорость растворения кремнезема и по ним осуществляют коррекцию состава шлакового расплава и стабилизацию температуры путем управления расходом руды, кремнистого Флюса и кислорода.2. Способ по и, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что скорость восстановления магнетита вычисляют по Формуле скорость восстановлениямагнетита, кг/мин;скорость образования магнетита, кг/мин; скорость образования неокисленного сульфида железа,кг/мин;скорость перехода магнетита в шлаковый расплав,кг/мин;свободный член.=1 ИЬ 02где 6 у- средняя скорость усвоенияусв(сркислорода, кг/мин,104 Способ по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что среднюю скорость усвоения кислорода вычисляют по формуле 02 . усв усе ср 1 д 1( 2 - скорость усвоения:кисло 0ус в, . 25рода, кг/мин;Ф Ю)- расход технического кислорода в,момент замера,,кг/мин,Стех - содержание кислорода втехническом кислороде, Ъ; 30О 2 "9 Рь +С)- расход отходящих газов вОГ 4момент времени (т; + ,),кг/мин кЗ 5Ю - время квантования для расхода технического кислорода и расхода отходящихгазов, мин;С - содержание кислорода вотходящих газах., Ъ.5. Способ по.пп. 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й. с я тем, что скорость образования неокисленного сульфида железа вычисляют по формуле Х еЪ 04 О,-ИМ 2+ЗЬре 0, ЯОвл 0Э =06 Ь 6 -93,02 при 13066 4190,21Э=Я,02-09266, ПРи Ь 13012. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что скорость растворения кремнезема вычисляют по фор- муле 45 ре 5 Геб Геб-6нЕОКнсл р обр, мхгн 50 6 Р:О,06 ХРГез 60 где бр - расход руды, кг/мин,Хрен - содержание сул ь Фида железав руде, Ъ. 65 3СпосОб пО пп, 1 и 2 О т л и ч а ю щ и й с я тем, что скорость образования магнетита вычисляют по формуле где рде 6 - скорость образования сульГе 5фида железа из руды, 1кг/мин;Ге 5"Яр,мии - скорость расхода сульфидажелеза на образование магнетита, кг/мин.6. Способ по пп, 1 и 5, о т л и -.ча ю щ и й с я тем, что скоростьобразования сульфида железа из рудывычисляют по формуле 7. Способ по пп. 1 и 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что скорость расхода сульфида железа на образование магнетита вычисляют по формуле 8. Способ по пп. 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что скорость перехода магнетита в шлаковый расплав вычисляют по Формуле РЕЭО 4 РЕЭО 4л =001 фциРщлгде Яшк - скорость образования шлакового расплава, кг/мин;Х Э 0- содержание магнетита в шлаковом расплаве, кг/мин;9. Способ по пп. 1 и 8, о т л ич а ю щ и й:с я тем, что содержание магнетита в шлаковом расплаве вычисляют по формуле%Ойгде шку - содержание кремнезема в шлаковом расплаве, Ъ.10. Способ по пп, 1 и 9, о т л ич а ю щ и й с я тем, что содержание к ремнезема в шлаковом расплаве оп- моределяют по истечении 20-40 мин с мента предыдущего замера уровня ванны,11. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что свободный член вычисляют по формуле 902где Я - скорость растворения кремнезема, кг/мин;6 - скорость перехода сульфидаее%лжелеза в шлаковый расплав,кг/мин,Ь- коэффициент пропорциональ 1ности.13. Способ по пп. 1 и 12, о т -и ч а ю щ и й с я тем, что скорость перехода сульфида железа в шлаковый расплав вычисляют по Формуле5 15. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что скорость восстановления дополнительно образованно" 20 го магнетита вычисляют по формулеГе 30402 Ееэ 04" 0,1)3+0,0028 СВос до п), уСВср),обр(дол)25 при этом22 2Ео оУсв(ср) Мсв)ср опсрЖородоп)- 45 С усвср 130 кр.фл- фшл фшл не О,кр фл З)0кр фл Не К,45 Ее 304 3 43 4Шл фшл 9102 нее 50 при этом 5102 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 365391, кл. С 22 В 15/16 1965. 14. Способ по пп. 1 и 12, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что коэффициент пропорциональности вычисляют по формулам Ге 304Ее 304где- скорость восстановлениявос)доп)дополнительно образованного магнетита, кг/мин;6 - средняя суммарная скорость З 5усвср)усвоения кислорода, кг/мин;Ееэо+Ь э - скорость образования дополнительного магнетита,кг/мнн,дополнительный расход кислорода, кг/мин. 4016. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что суммарное содержание магнетита в шлаковом расплаве вычисляют по формуле реэ 04 Ее 304 Ее 304шл ШЛ ШЛ)ОП)ШЛшл ЛТ ГЕЭО 4 55 где ) Хшл - суммарное содержание магнетита в шлаковом расплаве, Ъ,Ееэ 04ЕСАУЛ - Суммарная скорость перехода магнетита в шлаковыйрасплав, кг/мин)Ю,л - количество шлакового расплава эа время между замерами, кг.17. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что суммарное содержание кремнезема в шлаковом расплаве вычисляют по формуле при этом 2Й =О, 59 л+Ю; регламентное количество кремнезема в шлаковом расплаве, кг;коэффициент пропорциональности отражающий регламентную скорость образования шлакового расплава;суммарное количество шла- кового расплава, образованного после подачи недо стающего количества крем, нистого флюса, кг) недостающее количество кремнистого флюса, кг; коэффициент пропорциональности, отражающий содержание кремнезема в кремнистом Флюсе; недостающее количество кремнезема в шлаковомрасплаве, кгколичество кремнезема в шлаке, кг.996492 51 О 15 20 йТ эов; содержания кислорода в отходящихгазах; содержания кислорода в техническом кислороде; расхода руды; рас В качестве примера осуществления способа рассмотрена автоматизированная система управления процессом автогенной плавки руды.На фиг. 1 приведена структурная схема автоматизированной системы управления технологическим процессом. (АСУ ТП) автогенной плавки руды, реализованная в Предлагаемом способе на фиг. 2 - зависимость температуры шлаковой ванны от количества усвоенного кислорода; на фиг. 3 - зависимость содержания никеля и кобальта в шлаке автогенной плавки от содержания кремнезема в шлаковом расплаве; на фиг. 4 - блок-схема алгоритма расчета скорости восстановления магнетита; на фиг. 5 - блок-схе" ма алгоритма расчета скорости раст" ворения кремнезема на .фиг. б - алгоритмическая структура управления процессом автогенной плавки; на фиг. 7 - блок-схема алгоритма управления процессом автогенной плавки руды; на фиг. 8 в . структура вычислит ел ьно го компле к с а.Система состоит (фиг. 1)из аппарата автогенной плавки 1, управляющей вычислительной машины (УВМ) 2 пробоотборника 3, анализатора 4 вещественного состава (АВС), уровнемера 5, датчика б расхода отходящих газов, устройства 7 отбора газов, датчика 8 содержания кислорода,в отходящих газах, датчика 9 расхода кислорода, регулятора 10 расхода кислорода, регулирующего органа 11 расхода 35 кислорода, датчика 12 содержания кислорода в техническом кислороде, датчика 13 расхода руды, регулятора 14 расхода руды, регулирующего органа 15 расхода руды, датчика 16 расхода 40 кремнистого флюса, регулятора 17 расхода кремнистого флюса и регулирующего органа 18 расхода кремнистого флюса..Сигнал р расходе технического ки слорода (О ,) подается с датчика 9 на регулятор 10. Сигнал от регулятора 10 воздействует на регулирующий.орган 11, изменяя расход кислорода.Сигнал о расходе руды (Ср) подается с датчика 13 расхода руды на регулятор 14. Расход руды регулируется путем воздействия сигнала от регулятора 14 на регулирующий орган 15.Сигнал о расходе кремнистого флюса (Св;0 ) подается с датчика 16 на регулятор 17 расхода кремнистого флюса. Расход кремнистого флюса регулируется путем воздействия сигнала от регулятора 17 на регулирующий орган 18.В УВМ одновременно подаются соответствующие сигналы от датчиков: б,8, 12, 13 и 16 расхода отходящих гахода кремнистого флюса. В УВМ от ана-,лизатора 4 вещественного составапоступает информация о содержании основныйкомпонентов руды, кремнистого флюсаи шлака автогенной плавки.Сигнал от УВМ устанавливает оптимальный расход кислорода путем воздействия на уставку регулятора 10.Оптимальный расход кислорода учитывает скорость восстановления магнетита и скорость растворения кремнезема.Уровень расплава измеряется для определения его количества по известным геометрическим размерам аппаратаавтогенной плавки. Информация о текущем химическом составе перерабатываемых материалов и получаеьвх продуктов плавки поступает на вход управляющей вычислительной машины (УВМ)от анализатора вещественного состава, а содержание кислорода в техническом кислороде и отходящих газахот газоанализаторов. Заданное зна-.чение химического состава шлака поступает в УВМ с помощью устройства ручного ввода. Сигнал об уровне расплава поступает в УВМ от уровнемера.В УВМ на основании информации орасходе технического кислорода Ц 2содержании в нем кислорода С , растехходе отходящих газов Я и содержании кислорода в них Соус учетом моогмента замера ьовремени запаздывания Т (транспортное и емкостное) определяется количество удвоенногокислорода за время между замерамийТ,а также средняя скорость усвоения кислорода,Количество усвоенного кислородамежду двумя замерами за промежутокЬТ равноО 2где Ьс - время квантования для 0 Д, - =К ЬТ=К ЬС. Если момент замеДТМра 0 обозначим через 7тоогСредняя скорость усвоения кислорода за промежуток дТ равна0ЯЧСЬусе(ср 1 ьТ1 0 0 О О 11:0ЬТКоличество усвоенного кислородаПодписноеССР комитета Си открытий ушская наб. д, 4 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,ъ 4 ффЪФЧ НЪ осФсае 4 .МФЬ ЬМз Ь фопйци йод них сигнала 50/40 Тираж 625)ЗНИИ 11 И Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, 1 4 1 Яаеэкй , Я юиуюр 4 и, пл И,.0 ЩДХ ФЯ,Я 4 р усе(ср)=1 " ) :-ООЬ 4 Х ф 2,11 Ь при С, .БИО юсв (срГ 1ФВ у ВМ на основании информации о средней сутра ной скорости усвоения кислорода ( Д) и скорости образо.вацияо дополнительного магнетита (С " 4) определяется скорость восстановления дополнительно образованного магнетита 510 5102 регл1Суммарную скорость усвоения кислорода определяют по информации о средне скорости усвоения кислорода (6 е ) и дополнительного расхода2кислорода (г,02 )оп (ср)) 02 О О 2 св(ср) =уев(ср) Аоп(ср) 29 =0,256 +чрегл 40 Недостаютее количество кремнистого флюса ("ф ) определяют по информации о йедостающем количестве, кремнезема в шлаковом расплаве (Юне 02) и коэффициенту пропорциональности 45 К, отражающему содержание кремнезема в кремнистом флюсе, . г Ге о,Ре оЕ-Л,Л, кР, Фл %02 неА 1 нед50Недостающее количество кремнезема в шлаковом расплаве определяют по информации о регламентном количестве,цкремнезема в шлаковом расплаве (ЮД ) и количестве кремнезема 5) 02 5102 502не регл ал ЬО РЕ О .ГЕ 04:о,оФ лх щлшл шлРе 304 С-од ео = ОРЕМ+0,0 О 28 ЬЬосст(р,оп)эсе(ср) обр(доп) Скорость образования дополнительного магнетита определяют по средней скорости усвоения кислородао( есргеэ 04 02обр (дог 1 )сВ (ср)В УВМ на основании информацни о. суммарной скорости перехода магнетита в шлаковый Расплав ( с щлэо 4) и. еь 94 скорости образования шлакового расплава (Чш ) определяется суммарное содержанйе магнетита в.шлаковом рас- плаве Суммарную скорость перехода маг.нетита в шлаковый расплав определя" ют по информации о скорости перехода магнетита в шлаковый расплав (ц эо 4 )ре о и скорости .перехода в шлаковый расплав дополниотельно образованного магреза Резона рео 4шл 9 л ял (акоп) Скорость перехода магйетита в шла-, ковый расплав определяют по информа" ции о скорости образования шлакового расплава (Чщл) и содержаиии магнетита в шлаковом расплаве: Скорость образования шлаковогорасплава (Ч,) определяют по информации от уровнемера о количестве.ного за время между замерами (ЬТ) 5шлшл аТ В УВМ на основании информации орегламентном количестве 5,кремнезема 1 О в шлаковом расплаве (Я фО 2 ) и сумрв гл. марном количестве шлакового расплава К.:0 ), образованного после подачи недостающего количества кремнистого флюса, определяется суммарное со держание кремнезема Регламентное количество кремнезема в шлаковом расплаве (0502) опрегАределяют по"количеству шлакового расплава (о,ц,л ) и коэффициенту пропор циональности Ч, отражающему регла,ментную скорость образования шлакового расплава,Суммарное количество шлаковогорасплава К Яш ) определяют по информации о колйчестве шлакового расЗ 5 плава (ц ) и недостающем количестве кремнйстого флюса (0 "ф ) Скорость растворения кремнеземаи скорость восстановления магнетита являются функциями количества усвоенного кислорода, Зависимость темпе ратури шлаковой ванны от количества996492 10 усвоенного кислорода имеет линейный 1 характер (фиг, 2).Содержание никеля и кобальта в шлаке автогенной плавки является функ" цией содержания кремнезема в расплаве (фиг, 3). Поэтому управление скоростью восстановления магнетита и скоростью растворения кремнезема позволяет стабилизировать температуруи содержание никеля и кобальта в шлаковой ванне.Блок 19 (Фиг. 4) Начало. Исходные данные поступают из алгоритма сбора и первичной обработки информации.Отбор пробы шлакового расплава производится.пробоотборником, с глубины 50-100 см от поверхности рас плава, через 30 мин после первоначального замера уровня ванны. Пробоотбор, прободоставка н анализ пробы в анализаторе вещественного состава составляет 15 мин.Уровнемером изме ряют уровень шлакового расплава, образованного за время между замерами. УВИ определяет количество шлакового расплава (Юш).В блоке 20 производится определение средней скорости усвоения кислорода за время между замерами ьт02 Ус 80 уев Вр) ат ЗОО тЕХтЕХ огИ 35В блоке 21 осуществляется определение средней скорости образования магнетита В блоке 2 б производится определение скорости перехода магнетита в шлаковый расплавСЕ 0Се 04: 001% Хел аю шл В блоке 27 осуществляется определение свободного члена (О) уравнения скорости восстановления магнетита при 130 46 190 по формуле т 2 Э = 0,8- 4 О 1; чс 8при 6130 свободный член уравО при с 8 У нения определяется по формуле2ф 101 08 чс 8 В блоке 28 производится определе- ние скорости восстановления магнетита по формуле Ге 0 . Се 04344 =07 о 8 ( )не окисл элР сР В блоке 29 осуществляется формирование массива параметров для печати показателей аппарата автогенной плавки.В блоке 30 производится выдача значений показателей на печать.Блок 31. Конец. Результаты обработки алгоритма используются для управления скоростью восстановления магнетита.Блок 32 (фиг. 5), НачалоИсходные данные поступают от датчиков и обрабатываются по алгоритмам сбора и первичной обработки .информации.В блоке 33 осуществляется определение средней скорости усвоения кислорода эа время между замерами ЬТ С 6304 02ЭОБР(СРГНУСЬ(сР)В блоке 22 производится определение расхода сульфида железа на образование магнетита 45Сеь Се 504обр мгноойсР)=1,136В блоке 23 осуществляется определение скорости образования сульфидажелеза из руды: 0016 Хр 1 р РВ,блоке 24 производится определевце скорости образования неокнслениого сульфида железаСез Сез Се 5не окисл р гобр, мгн(усаЗсб сР) ЬТ1=0 ЬТ Вблоке 34 производится определение скорости перехода сульфида железа в шлаковый расплаве 5 . 02 Ее о 510 Х,:-0,11 ЗЬ. щЛЫЛ Сеа 4510 В блоке 35 осуществляется опредеВ блоке 25 осуществляется опреде- О ление процентного содержания магнеление процентного содержания магне- тита в шлаковом расплаве тита в шлаковом расплаве. ния кремнезема, алгоритмом определения скорости восстановления магнетита алгоритмом определения недостающего количества кремнезема;алгоритмом определения содержания никеляи кобальта в шлаке; алгоритмом определения скорости усвоения кислорода,алгоритмом определения регламентнойскорости восстановления магнетита;алгоритмом определения регламентно го количества кремнезема.Блок 43 (фйг. 7). Начало, Исходные данные поступают от датчиков иобрабатываются по алгоритмам сбораи первичной обработки информации.15 Блок 44. Сигнализация "Включитьуровнемер",Блок 45. Ожидание Дт=2 мин, Время ожидания используется для решения других задач.2 В блоке 46 производится опрос уровнемера. Формирование значенкя сигналауроэня ванны (ИВ 1) за время Т, формирование значения сигнала уровняванны эа время 2 (ИВ 2).В блоке 47 происходит определение уровня расплава (05) В блоке 36 осуществляется определение скорости перехода магнетита в шлаковый расплав ре 04 Ге 046 =ОО 1 Ф Х шл В блоке 37 производится определение формулы для расчета коэффициента пропорциональности Ь; при усвоении кислорода 150 4 С( 165 Ре ОЪ = -0,01 х+ 2,92; при усвоении кислорода 145С .( 149 Ре 04Ъ =-О,о 74 Х +2,724; при усвоении кислорода 140С;144 РЕЗО 4Ьэ:-О,ОЬЭ Х . г, 544; 051,= ОЫ.В блоке 48 осуществляется опреде ление количества расплава, образованного за время между замерами,Ге 04Ъ 0,061 Х л +2, (76,З 5 где Ь=5,8 м;с=13,86 м;у=3,5 т/мз.В блоке 49 производится опрос анализатора вещественного состава; определение содержания кремнезема вшлаковом расплаве (Ч ),В блоке 50 происходит определение содержания магнетита в шлаковомрасплаве (Х рез 04)Шл45Х =- О, 1 Ч +36,еев 04 5102ал В блоке 38 осуществляется определение коэффициента Ь .В блоке 39 производится определение скорости растворения кремнезема 510 Ре 0реэшл 1 ал В блоке.40 осуществляется формирование массива расчетных параметров для печати показателей технологического процесса автбгенной плавки.В блоке 41 производится выдача значений показателей на печать. 50ьлок 42, Конец. Результаты обработки алгоритма используются для управления скоростью растворения кремнезема.Автоматизированная система уп равления процессом автогенной плавки руды обеспечиваетсяследующими алгоритмами (фиг. 6): алгоритмом опроса датчикон; алгоритмом обработки информации; алгоритмом определения показателей технологического процесса; алгоритмом определения коли- честна расплава за время между замерами; алгоритмом определения текущей и прогнозируемой скорости растворере 04 Геэ 04:-0,054 Х, + 2, 32402при усвоении кислорода 130 С;134 В блоке 51 осуществляется определение скорости перехода магнетита в шлаковый расплав В блоке 52 производится определение средней скорости усвоения кислорода за время между замерами ЬТ=-0,07 К +2,92ьос(доп)25 В блоке 63 определяется скоростьперехода в шлаковый расплав допол 30нительно образованного магнетита=-0074 Х +2.,724; 2шл.шл шл шл (доо) 40 Ре О,Ъ 5=-0,061 Хл +2,)76,Ре Огео- Еь):Х":1 ОО 45 50 В блоке 58 происходит теоретический расчет дополнительного количе ства кислорода (СО 2), при 150 УС ), 130 Ге О,Ь 001 Х шл + 29202 02 ОС доп регл усьВ блоке 53 происходит сравнение. Скорость усвоенного кислорода больше или равна регламентной: "дау (Сусв)ср)7 Срезал) переход к блоку 80 фНет - скорость усвоенного кисло-. роа меньше регламентной (С Е )СОа СС ) - переход к блоку 54.усв(ср)В блоке 54 осуществляется определение скорости перехода сульфида железа в шлаковый расплав РеЯ / 02 г,Сшл ф 648 СусвЕср)+01 ООЩЙ /+77,1 усе(ср) В блоке 55 производится определение формулы для расчета коэффициента пропорциональности (Ь ) в зависимости от количества усвоенного кислорода.при С 2 =150-165 кг/минусь(ср) при С 2 =145-149 кг/мин 02 при С =140-144 кг/мин02усь(ср)ре о,ЬЬ Ощ 9)Еал + 2 44,при С =135-139 кг/минО 2усь(ср)Ь 4=-0064 Х, + 2, 324; при С =130-134 кг/мин О 2 Зсв(ср) В блоке 56 осуществляется определение коэффициента ЬВ блоке 57.определяется скорость растворения кремнезема В.блоке 59 определяется дополнительное количество усвоенного кислорода (Оо), которое производитсяО аналогично определению средОней скорости усвоения кислорода Еб 2 ) В блоке 60 определяется средняя суммарная скорость усвоения кислоро- да В блоке 62 определяется скорость восстановления дополнительно образованного магнетита ЮО 4 ре,о Ре, :6 -С, ал(.Аоп) обр(Аоп) вос Едоп) В блоке 64 определяется суммарная скорость перехода магнетита в шлаковый расплав ь В блоке 65 определяется суммарное содержание магнетита в шлаковом рас- плаве В блоке 66 определяется расчетная формула для расчета коэффициента пропорциональности (Ь ) при Су=1500.скорость перехода сульфида железа вшлаковый расплав С:-0,6486 2+0,0014 6 / 77, шлусвусь l996492 16 15 В блоке .80 определяется скоростьобразования магнетита В блоке 69 определяется прогнози руемая скорость растворения кремнезема. ре 304 020 з 4 1,45 С св ср) 5 О ) Гев еь 04В блоке 70 определяется количество шлакового расплава, образованного эа время между замерами (ЬТ) 10(:шл дТ В блоке 82 определяется скоростьобразования сульфида железа из руды В блоке 71 определяется количество кремнезема в шлаковом расплаве Ь =0040, ХГе 5РР Р 15 510= Кйшл,В блоке 72 определяется регламент- В блоке 83 определяется скоростьное количество кремнеземав шлако- образования неокисленного сульфидавом расплаве20железа Рев Ре 5 ре 5не окисл Р обр,мгн 510Ч = 025 И +Ч. реглшл В блоке 84 определяется свободный член (О) цо уравнению Э =О,Э 2 ЬЬ -407,02,оусв В блоке 85 определяется скоростьвосстановления магнетита 30 510 510 510 2нед регл Ошл 4 Ге 5 восоорне окисл шл +В блоке 86 определяется регламентная скорость перехода магнетита в шлаковый расплав Ее О Гезоа 4 -001 Юшл Х Регл В блоке 87 определяется регламентная скорость восстановления маг- нетита- кр.флнеА ГЕ 04 Ге 04 реэ Рез 04Ф =071 С, +О,Я- +2. Вес(регл)Соор 0 Сне окисл гшл(регл 1 В М- (510 )Со=Е (502),температура шлака автогенной плавки, С,ТЬй температура штейна, С СР 1,СР 2,СР 3 - количество высокосернистой руды, загруженнойсостветственно из трехбункеров; 60 Ч нри скорости образования шлаково го расплава 434-560 кг/мин равно 600.В блоке 73 определяется недостающее количество кремнезема в рас-.плаве что соответствует количеству кремнистого флюса 35 310кр.ф" К с,Снед 2 недВблоке 74 определяется суммарное 40 количество шлакового расплава после подачи недостающего количества кремнистого флюса В блоке 75 определяется содержание кремнезема в шлаковом расплаве51051 02 регл 50У: 100 -шлшл В блоке 76 определение содержания цветных металлов в шлаке автоген ной плавки произвОдится графически из фиг. 3 В блоке 77 происходит формирование массива., В блоке 78 осуществляется печать. Блок 79. Конец. 65 В блоке 81 определяется скорость расхода сульфида железа на образование магнетитаЕе 5 4 ЯС,ообр(с 1 В блоке 88 осуществляется сравнение скоорости восстановления магнеткВосВос (ре гл 1ку 76,РеО Ге ОНет - Яа(Ыа - переход к блоку 70.ВОС. ВОС (РЕГЛ)В структуре вычислительного комплекса (фиг. 8) приняты следующие обозначения:СГ 1, СГ 2, СГ 3С 8С 5с 20огОГ05 Е05 с05(1052 051105 С 2 8990 и 9193 -.96979899100101102103104 количество кремнистого флюса, загруженного соответственно из трех бункеровколичество штейна; количество шлака;количество поданногокислорода;содержание кислородав отходящих газах;количество отходящихгазов,уровень шлака в аппарате автогенной плавки;уровень штейна в аппарате автогенной плавки;фотодатчики для шлака;фотодатчики для штейна;- дисплейный модуль(ДМ); 20модуль быстрой передачиданных (МБПД), предназначенный для обмена информацией между ВКи ДМ;25- устройство печати с клавиатурой (УПК А 531-3)устройство ввода с перфоленты (УВвПЛ А 4 1-4);модуль гальванической 30развязки (МГРА 622-9)Р 5;- модуль ввода инициативных сигналов (МВвИСА 622.-8 М 6); 35согласователь ввода-вывода (А 151-6, 9 1),предназначенный для увеличения числа подключаеьих к процессору пери ферийных устройств;модуль гальваническойразвязки (МГР А 622-3У 6 7);модуль ввода-вывода дис 45кретных сигналов МВВДС(МВВЧИС А 623);согласователь ввода-вы-.вода (СВВ А 151-6, 9 2);.модуль нормализации ифильтрации (МН А 613-155коммутатор бесконтактный (КБ А 612-11),- модуль аналого-цифрового преобразования (МАЦПА 611-19), 60 Для ввода аналогоВых сигналов приняты модули: модуль нормализации и фильтрации МН (А 613-11, коммутатор бесконтактный БК (А 612-11), модуль аналого-цифрового преобразованияМАЦП (А 611-19).На вход МН подаются токовые сигналы от преобразователей температурышпака АП, шлака отвального и штейнадля преобразования в напряжение ифильтрации сигналов от пОмех. КБ предназначен для коммутации сигналов напряжения постоянного тока.Дальнейшее преобразование сигналов, напряжения в двоичный код и выдача результатов в вычислительныйкомплекс (ВКпроизводится при помощи МАЦП,Для ввода дискретных сигналов приняты модули: модули ввода, число-импульсных сигналов МВвЧИС (А 623-3),модули ввода инициативных сигналовмввис (А 622-8); модули ввода-выводадискретных сигналов МВВДС (А 641-12);модуль гальванической развязки МГР(А 622-3)МВВИС обеспечивает ввод ииициативных сигналов по вызову объеКта.Двоично-десятичный код уровнемера расплава через модуль гальванической развязки поступает в МВВДС.Дисплейный модуль дМнеобходимый для оперативного обмена информацией оператора с ВК, через пару модулей МБПД и согласователь ввода-вывода подключается к процессору.МБПД вредназначены для обмена информацией между ВК и ДМ. В диспет"черской расположено УВВПЛ для вводаинформации с перфоленты и УПК - длявывода текстовой информации из ВК.В примерах управления процессомавтогенной плавки руды приняты следующие регламентные данные. расходвысокосернистой руды (С е,) 517 кг/мин;Ррасход кислорода (С " 165 кг/мин;скорость растворения кремнезема(ЧСО 2 ) не менее 140. кг/минскоростьвосстановления магнетита (Ч ) нерел 1 еэ 04)менее 129 кг/мин; скорость ооразования шлакового расплава Ишл(реги)552 кг/мин содержание кремнезема510в шлаковом расплаве У 5 Д 24-27,содержание магнетита ь шлаковом расплаве Х"04 не более 20; содержание сульфида железа в руде (ХР ъ 701РЕГЕ)содержание цветных металлов в шлакеавтогенной плавки; й 1 - 0,67-0,73,Со - 0,094-0,098.Исходя из анализа технологического процесса, как объекта управления, в качестве параметров, характеризующих ход технологического процесса, принимаются следующие показатели: расход кислорода, скорость растворения кремнезема, скорость восстановления магнетита, скорость перехода сульфида железа в шлаковый расплав, содержание кремнезема в шлаковом рас