Способ регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 140279 (21) 27250 б 1/22-02 151) М. Кл.з С 22 В 1/00 с присоединением заявки М -Госуларствеииый комитет СССР по ледам изобретеиий и открытийОпубликовано 15,03.83, Бюллетень Мо 10 Дата опубликования описания 150383 А. Н. Ахмедов, А. А,Гусейнов, Г,М Кулиевф.М. Ма вский, М.Л.Подгоецкий, И.М.Пронин, И.Р, (ологуб "В;АЯтолр,В. И. Шварце р и Р 1 Шеййеерь 4 а,.н Всесоюзный научно-исследова 1 ьсКЙй,и . конструкторский институт "Цветметавтслатика" й Кйрааабадекийалюминиевый завод им,50-летия СсССР(54 ) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА РУДЫ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕИзобретение. 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 поддерживаетсяизменением подачи топлива в зависимости от отклонения температуры от заданного значения 11.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 ожида" емому повышению температуры слоя.Цель изобретения - повышение эконбмнчности процесса за счет предотв" ращения выноса материала из аппарата.указанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса обжига руды в псевдоожиженном слое, заключающемся в изменении теь" пературы слоя путем изменения пода" чи 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 эна 1004480чения над .допустимым, уменьшают подачу топлива до минимумаНа 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 гуды в кипящем слое, дифференциатор 13, блок 14 формирования 15сигнала 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, который 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- З 0 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 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 45 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 10.1При 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 тора 9 и, соответственно, преобразователя 10.На выходе сумматора 11 также увеличивается сигнал, поступающий.на регулирующий орган 5, который пере 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 2В 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 до 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, измеряемойдатчиком 1, от заданного задатчиком 4 значения. Сигналы на выходе преобразователя 10 и блока 14 при этом равны нулю..Билак 625 Подписноо комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4/5 804/Зб Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 113035, Москва, Ж,лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна 5 1004480бВеличину задания, устанавливаемую ры слоя путем изменения подачи в незадатчиком 4, выбирают в соответст- го топлива, о т л и ч а ю щ и й с явии с требованием техьологии обработ- тем, что, с целью повышения зкономички руды. Величину задания 4 устанавли - ности процесса за счет предотвращеваемого задатчиком 15, выбирают из ния выноса материала,из аппарата, иэусловий выноса основной фракции руды 5 меряют скорость изменения количестваиз кипящего слоя. руды в аппарате и дополнительно иэмеИспользование данного способа няют подачу топлива пропорциональнорегулирования процесса обжига в псев- измеренному значению скорости, опре доожиженном слое позволяет снизить деляют скорость изменения концентраэатраты на гереработку руды за счет 1 О ции руды в кипящем слое, сравниваютповышения точности регулирования тем- ее с допустившим значением и при препературы, снижения потерь руды с пы- вышении измеренного значения надлевыносом и.снижения потерь сульфатов допустимым уменьшают подачу топливапри десульфуризации. Кроме того, уст- до минимума.раняются некоторые причины загряз Источники информации,нения окружающей среды. принятые во внимание при экспертизе1, Автоматизация металлургическихпечей . Под ред О.М.Блиновг. М.,, формула изобретения "Металлургия", 1975, с,224-227.2. Топчаев В.П.Автоматизация трубСпособ регулирования процесса об- чатых вращающихся печей цветной межига руды в псевдоожиженном слое, таллургии. М., "Металлургия", 1971,