Способ управления процессом варки стекла

СОЮЗ СОВЕТСКИХО%И,ЪКЮаепакРЕСА У 6 ЛИК 11898 04 С ОЭ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТО ч седтел ТВ(71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно- конструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов(56) Авторское свидетельство СССР В 60803, кп. С 03 В 5/24, 1976.Авторское свидетельство СССР В 837939, кл. С 03 В 5/24, 1979. 7) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССО СТЕКЛА, включающий измерение стекломассы в печи, опредеотклонения от заданного эначе ровня стекломассы и регулироскорости подачи сырьевых матео т л и ч а ю щ и й с я тем целью повышения точности упия, дополнительно измеряют топлива, температуру, плот- сырьевых материапов и коррекскорость подачи сырьевых ма"в в прямо пропорциональной мости от их плотности, а расплива - в обратно пропорциой зависимости от плотности ых материалов.Изобретение относится к управле-нию процессами стекловарения в стекловаренных печах.Целью изобретения является повышение точности управления. 3Сущность способа заключается вследующем.Известно, что сырьевые материалызагружаемые в печь, состоят иэ смесишихты и стеклобоя, причем их соотно Ошение может меняться в процессе производства по самым различным причинам. При плавлении шихты в ваннойпечи происходят химические реакциис выделением газов, которые вместе с 15продуктами сгорания удаляются черездымовую трубу, частично увлекая приэтом с собой мелкие Фракции шихты.Потери шихты при плавлении достигают 182,в то время как стеклобой плавится практически без потерь. Поэтому изменение соотношения загружаемыхв печь шихты и стеклобоя при постоянстве объемной скорости загрузки обуславливает непостоянство массы эагружаемых в печь материалов, что, всвою очередь, является причиной нарушений температурного режима варкии колебаний уровня стекломассы.Кроме того, энергия, необходиман для плавления определенного ко.-личества шихты, существенно превьппает энергию, необходимую для планления такого же количества стеклобоя, что при изменении соотношенияшихта/стеклобой (средней плотностисырьевых материаиов )приводит к колебаниям температуры и, как следствие, к перемещениям границ шихты иварочной пены,4 фИзменение соотношения шихта/стеклобой вызывает изменение средней скорости реакции силикато- и стеклообразования. Увеличение содержаниябоя в смеси сырьевых материалов приводит к снижению потребного количества тепла, повышению температуры иповышению уровня стекломассы засчет уменьшения потерь шихты. В своюочередь, повышение температуры благопрепятствует более быстрому плавлению, т.е. еще большему повышениюуровня. Из-за значительно меньшейинерционности воздействия по каналу: уровень стекломассы - положениеграницы шахты и пены, чем по каналу:температура - положение границы ших-,ты и пены возмущающее воздействие отклонения уровня превалирует над возмущением по температуре; что приводит к перемещению границы шнхты и варочной пены, причем для компенсации возмущения требуется еще большее повьппение температуры. Таким образом, с точки зрения теории авто- регулирования процесс варки стекла в зонах силикато- и стеклообразования является неустойчивым по отношению к возмущениям со стороны коле-. баний соотношения шихта/стеклобой. Для компенсации указанных недостатков в процессе предусматривается дополнительно измерять плотность сырье вых материалов и корректировать скорость загрузки сырьевых материалов в прямо пропорционапьиой зависимости от измеренной плотности сырьевых ма" териалов, а коррекцию расхода топлива осуществлять в обратно пропорциональной зависимости от плотности сырьевых материалов.На чертежеприведена схемаустройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит загрузочный бункер , датчик 2 плотности сырьевых материалов, масштабирующие пре образователи 3 и 4, регулятор 5 уровня стекломассы 6 в печи, уровнемер 7 и задатчик 8 уровня, загрузчик 9 с исполнительным элементом, регулятор 10 температуры в печи, датчик 11 температуры печного простран- ства, датчик 12 расхода топлива и эадатчик 13 расхода топлива.Устройство работает следующим образом.Текущее значение плотности сырьевых материапов в загрузочном бункере 1 измеряется датчиком 2 и поступает на входы масштабирующнх преобразователей 3 и 4. Иасштабирующнй преобразователь 3 формирует сигнал, пропорциональный текущему значению плотности сырьевых материалов в бун кере, который подается на один из входов регулятора 5 уровня стекло- массы в стекловаренной печи. На другой вход регулятора 5 поступает сигнал с выхода уравномера 7 о текущем значении уровня стекломассы в стекловаренной печи. На третий вход регулятора 5 поступает сигнал с вцхода эадатчика 8 уровня стекломассы в печи. С выхода масштабирующего преобразователя 4 сигнал обратно пропорциональный текущему значению плотф3 11898 ности сырьевых материалов в бункере поступает на один из входов регулятора 10 температуры в стекловаренной печи. На другой вход регулятора 10 поступает сигнал с датчика 1 температуры, на третий - с датчи"ка 12 расхода топлива, на четвертый с задатчика 13 расхода топлива.При изменении соотношения шихта/ стеклобой в смеси сырьевых матерна О лов в загрузочном бункере на входах регуляторов 5 и 10 появляется разбаланс. Прн этом регулятор 5 изменяет скорость поступления в печь смеси шихта/стеклобой, например, путем 15 регулирования скорости двигателя загрузчика 9, а регулятор 10 с помощью исполнительного механизма и заслонки на магистрали .топлива изменяет расход топлива на печь до устранения раэбаланса на входах регуляторовТаким образом, регулятор 5 предот 1вращает колебания уровня, поддерживая обьем стекломассы в печи постоянным независимо от соотношения т шихта/стеклобой в смеси загружаемыхсырьевых материалов, а регулятор О предотвращает смещение границ пихтыи варочной пены, своевременно корректируя тепловой режим печи. Для устранения возможного влияния других факторов, нарушающих уровень стекломассы в печи, в контуре регу-, лирования загрузки используются датчик 5 уровня и задатчик 8 уровня, с35 19 4помощью которых, в свою очередь, кор- ректируется поступление в печь сырь" евых материалов.Датчик 12 расхода топлива, эадатчнк 3 расхода и датчик 11 температуры используются для регулирования температурного режима печи по известной схеме - стабилизация расхода с коррекцией по температуре.Использование способа позволяет стабилизировать уровень стекломассы и.границу шихты и пены при колебаниях средней плотности сырьевых материалов, загружаемых в печь, и таким образом повысить качество стекло- массы на выработке, По данным предварительных расчетов использование способа на стекловаренных печах большой производительности с общей площадью зеркала 200 м и глу биной бассейна в варочной части 1,15 м позволяет повысить коэффициент использования стекломассы (КИСна 0,9 Х за счет повьппения однородности и стабилизации температуры стекломассы, снизить удельный расход топлива на 1,1 Х, увеличить межремонтный период стекловаренных печей на 33. При этом годовой экономический эффект от использования способа на одной печи составит 27,0 тыс.руб. Внедрение способа на всех предприятиях отрасли позволит получить годовой зкономический эффект около 1 млн.руб. Составитель А. КузнецовРедактор О. Юрковецкая Техред.А,Бойко Корректор Е.Рощко Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4/ Заказ 6925/24 Тираж 456ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Иосква, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5