Способ управления процессом термообработки фосфоритных окатышей

(50 4 С 22 В 1/2 ЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ УДАРСТВЕ ДЕЛАМ ИЗ к. р ., г, г тс го.от в; г ссав и ПО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) 423 002/23-024.871,88. Бюл. У 41нградский госудследовательскийосновной химичеи Волжский филгосударственнольского и проеквной химической 6) 0(71) Лен научно-и институт ленности градског следоват рственныйи проектныйкой промьипиал Ленино научно"исного инстипромышленноса осн(56) Авторское свидетельство СССРУ 1054296, кл, С 01 В 25/01, 1982,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМООБРАБОТКИ ФОСФОРИТНЫХ ОКАТЫШЕЙ(57) Изобретение относится к способамподготовки сырья для электротермического передела на желтый фосфор, в частности к способам управления процессом термообработки окатышей, полученных иэ тонкодисперсного фосфатного сырья на обжиговой машине. Целью является повышение выхода и стабилизация свойств окатышей. Управление процессом охлаждения осуществляют следующим образом: по рН суспенэни обожженных окатышей определяют модуль ки" слотности по экспериментально установленной зависимости и по полученному результату корректируют время пребывания окатышей и влагосодержание охлаждающего воздуха в зоне охлаждения. При отклонении от;фактическоговлагосодержания в окатышах от оптимального, эамеренного на выходе окатышейС из зоны охлаждения, изменяют режим щ охлаждения во второй зоне или добавляй ют воду в окатыши до значения 0,3- 0,7 Х. При вивгосодериаиии окатикей больше этих значений и отсутствии отклонения температурного режима от заданного уменьшают время пребывания окатышей в зоне охлаждения, 1 з.п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к подготовке Фосфатного сырья к электровозгонке, в частности к способам управления термообработкой окатышей, полученных из тонконзмельченного фосфатного сырья.Цель изобретения - повьппение выхода и стабилизация свойств окатышей.На чертеже изображена блок-схема 10устройства для осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующим образом,Задают температурный режим термообработки по зонам сушки, подогрева,обжига, рекуперации и охлаждения (температуру, расход теплоносителя, направление его подачи и т,д,); задаютдозировку сырых окатьппей,и скорость 20перемещения палет; контролируют эа"данный температурный режим по зонами в случае отклонения в зависимостиот зоны изменяют расход теплоносителяили соотношение компонентов теплоноси.25теля; на выходе зоны обжига отбираютпробу обоженных окатышей и приготовляют суспензию", измеряют водородныйпоказатель суспензии;7 (рН) и по немуопределяют механическую прочность 30окатышей после обжига; при отклонении величины рН от оптимальных значений изменяют расход сырого матерлалаипи скорость перемещения палет; определяют модуль.кислотности по Формуле; М=0,082 рН, по графику определяют оптимальную величину влагосодержания окатьппей на выходе зоны охлаждения; по графику определяют времяпребывания окатьппей в зоне охлаждения и влагосодержание охлаждающеговоздуха; измеряют на выходе зоны охлаждения температуру и влагосодержание окатышей; сравнивают полученныевеличины с заданными и в случае влагосодержания в окатышах меньше оптимального в них добавляют влагу, еслиже влагосодержание в окатьппах болееоптимального, а температура окатьппейна выходе зоны охлаждения не превышает заданную, то уменьшают времяпребывания окатышей в зоне охлаждения.устройство для осуществления предлагаемого способа состоит чэ конвей 55ера 1, подающего окатыши (сырые) сокомкователя, обжиговой машины 2,имеющей зоны сушки (С), подогрева (П)обжига,(06) и охлаждения (Ох), привода 3 конвейера, регулятора 4 температурного режима (на чертеже показан один, но их количество зависит от количества отдельных зон),включающего датчик температуры, блока 5 сравнения Фактической и заданной температуры с усилителем, задатчика 6 температуры, блока 7 управления, вы" ходы которого соединены с входами блока 8 подачи воэдухй в зону охлаждения. На выходе зоны обжига установле" ны пробоотборник 9 с измерителем водородного показателя (рН) суспензии, блок 10 сравнения фактической величины рН с оптимальной величиной усилителя 11, выходы которого соединены с соответствующим блоком 12 управления качеством окатышей, выходы которого соединены с приводом 3 перемещения конвейера и задатчиком 6 температуры охлаждения, второй выход блока 9 измерения рН суспензии соединен с входом блока 13 определения модуля кислотности. На выходе зоны охлаждения установлен автоматический измеритель 14 влаги, выход которого соединен с блоком 15 сравнения фактического и оптимального значения влагосодержания в окатышах (блок 1 б). Сигнал рассогласования усиливается усилителем 17 и на выходе его будет сигнал Р (подача влаги в окатьппи) или Р (уменьшение времени пребыванияокатышей в зоне охлаждения) который поступает на вход блока определения времени пребывания через блок 18 запрета, Второй вход блока 19 соединен с выходом блока 13, а выходс регулятором задания режима охлаждения (не показан), На чертеже не показано исполнительное устройство подачи влаги в окатьппи, так как влагу можно добавлять непосредственно на выходе окатышей из обжиговой машины (в промежуточных бункерах или непосредственно при хранении).Система работает следующим образом.Дозировку сырых окатьппей устанавливают из расчета обеспечения высоты слоя около 400 мм. Скорость движе- ния обжиговых тележек устанавливают примерно 2 и/мин с помощью привода. Далее материал поступает в обжиговую машину 2, где последовательно проходит стадии сушки, подогрева, обжига и охлаждения, Для более равномерного нагрева процесс сушки разбит на триЬпеоЪ охи 1 о скорость охлаждения, Смин;35 скорость перемещения окатышей (конвейера), и/мин; длина Аиксированного участка, м,гдеох пер40В случае отклонения температурыот заданной, в зависимости от знакаразбаланса, блок 7 выдает сигнал наизменение расхода воздуха на охлаждение, т.е. сигналы Р, и Р. Предположим, что в блок 8 поступает сигналР означающий, например, что температура на границе слой - постель больше заданной не 700, а 750 С, В соотВетствии с сигналом Р( первоначально 50заданный расход воздуха изменяетсяот 550 до 590 тыс. нмЗ/ч. В случае,если температура окатышей в зоне охлаждения уменьшается по сравнениюс заданной (700-600 С) и становитсяравной 550 С,на выходе блока 7 появляется сигнал Р, в соответствии скоторым изменяется расход воздуха всторону уменьшения,стадии, где устанавливают свой расход теплоносителя, время пребывания и направление подачи теплоносителя, аналогично и в зоне подогрева, обжга и рекуперации. В зоне охлаждения установлен датчик 4 температуры, в котором измеряемая температура преобразовывается в пропорциональный сигнал по напряжению, последний срав нивается в блоке 5 сравнения с сигналом, пропорциональным заданной (блоком 6) температуре охлаждения окатьппей. Заданная температура окатышей зависит от того, в каком подди апазоне зоны охлаждения находятся окатьппи, Так, в и рвом поддиапазоне температура их измеряется термопарой на границе слой - постель и равна 1150-1130 С, а во втором поддиапа зоне 700-600 С, Можно также контролировать скорость охлаждения окатышей в каждой подзоне, так в зоне 1о она находится в пределах 100-135 С/мин а в зоне 11 57-60 С/мин, В этом слу чае температуру на .границе слой - постель измеряют на фиксированном участке соответственно в обоих поддиапазонах, а фактическую скорость охлаждения определяют по формуле 30 Контроль качества обожженных окатьппей осуществляется следующим образом.После обжига отбирают 0,5 кг окатьппей, измельчают и гидратируют их вдистиллированной воде при комнатнойтемпературе и постоянном перемешивании в течение 15 мин, Все эти операции реализуются в блоке 9, рН-метромизмеряют рН полученной суспензии. Вблоке 10 сравнения фактическое значение рН сравнивается с заданным значением. Заданное значение зависит отсостава исходной шихты для окомкования и находится в пределах 7-9.Пусть, например, заданное значениерН 8, Это объясняется тем, что меньше рН 7 не может быть при окомковании исходного АосАатного сырья любыхместорождений, Прочность обоженныхокатышей при рН 8 соответствует180 кг/ок., при рН менее 8 - более180 кг/ок при рН более 9 - менее120 кг/ок т.е. не соответствуеттребованиям, предъявляемым к шихте.для электротермической возгонки желтого фосфора. Соответственно блокусилителей 11 с учетом степени дискретизации может состоять из нескольких усилителей. Например, пусть степень дискретизации 0,5 рН, т.е. при отклонении +0,5 рН от заданного значения (рН 8) выдается сигнал на восстановление качества окатышей. В этом случае блок усилителей 11 состоит из трех усилителей, причем одного Аазочувствительного, срабатывающего при рН 6 У,5 или рН Ъ 8,5, т,е, ЬрН= 0,51 рН, и двух пороговых усилителей с зоной нечувствительности - ОН=1,0 рН и -дрН=1,5 рН, т.е. соответствует величине рН суспензии обожженных окатьппей 9,0 и 9,5 рН соответ". ственно. Прочность обожженных окатышей при этих значениях рН составляет менее 120 кг/ок., что не соответствует требованию, предъявляемому к фосфоритному компоненту шихты для производства желтого АосАора, поэтому, если при отклонении +рН= 0,5 рН. на вы-. ходе блока 12 Аормируется сигнал на изменение скорости перемещения конвейера на 0,1 м/мин при отклонении - 1,0 рН - 1,5 рН соответственно скорость уменьшается от 2,1 до 1,9 м 1 мин. Формирование регулирующих воздействий Р и Р 4 осуществляется в реаль 1435 бЗЗном масштабе времени, причем сигнал Р - на изменение скорости перемещечия обжиговой решетки (конвейера), а Р - на изменение загрузки сырых ока 5 тышей. В том случае, если качество обожженных окатышей неудовлетворитель.но, т.е. рН более 9,5: а регулирую-щие воздействия Р и Р применить ,нельзя, увеличивают заданную темпера туру обжига (Р ). После окончания процесса измерения рН суспензии обожженных окатышей (рН 8,5), сигнал с выхода блока 9 поступает в блок .13. На выходе блока 13 появляется сигнал, 15 . пропорциональный полученному резуль тату, т.е. М=О,0, который поступа, ет в блок задания оптимального влаго содержания в окатьппах на выходе из . зоны охлаждения и в блок.19 оределе ния времени пребывания окатьппей в зо, не охлаждения , Если блоки 15 , и 19 выполнены в виде дисплея, то , оператор по нему определяет оптимальные значения, которые в данном слу" 25 чае соответственно равны: Ы =047 .( 0,5 ),=20 мин. Расход охлаждающего воздуха может изменяться в относительно широких пределах от 500 до 630 тыс. нм /ч.330 Влагосодержание охлаждающего воздуха определяется по графику исходя из оптимальной величины влагосодержания окатьппей. В рассматриваемом слу 1101 т зад=0,5/, а ЧорО, 75 кг/нм3 35 Соответственно с полученными результатами задают режим охлаждения, на выходе окатьппей из зоны охлаждения контролируют температуру окатышей,о которая не должна превьппать 100-120 С и влагосодержание в окатышах (блок 14). В качестве блока 14 может быть использован автоматический влагомер "Нейтронили другой прибор. В блоке 15 сравнивают Фактическое и задан ное влагосодержание в окатьппах и вслучае отклонения от заданного на определенную величину на выходе блока15 сравнения появляется сигнал +У, который поступает в блок усилителей. Пусть Фактическое влагосодержание оказалось 0,9/, тогда, так как оно превьппает предельно допустимое значеие 0, , на выходе блока 15 появляется сигнал, пропорциональный АУ=0,2 , Этот сигнал усиливается усилителем 17 и на выходе его появляется сигнал Р на уменьшение времени пребывания в зоне охлаждения который должен был поступить в блок 19. Однако сигнал Р проходит только в том случае, если на запрещающем входе блока 18 запрета отсутствует сигнал запрета ( ), поступающий из блока 7. Этотсигнал означает, что температура окатышей на границе слоИ - постель илискорость охлаждения не оптимальны и) поэтому повьппенное влагосодержани 6 объясняется отклонением пемпературного режима, и после отработки отклонения температурного режима влагосодержанне окатышей входит в норму. Если же на выходе из зоны охлаждения влагосодержание окатышеи оказывается меньше заданного, т,е. менее 0,3 ,то для стабилизации свойств окатьппейнеобходимо подать дополнительную влагу, поэтому на выходе усилителя 1появляется сигнал Р . Дополнительнаявлага вводится в окатыши непосредственно на выходе окатьппей из зоны охлаждения или в промежуточном бунке-,ре. Влагосодержание контролируетсяавтоматическим влагомером. Количедоно быть таким,чтобы влагосодержание было оптимальным, т,е. равно заданному значению 0,5 ,Преимуществом предлагаемого спосо- ба является то что практически исключается разрушение окатьппей в зоне охлаждения за счет исключения термического шока, так как содержание влаги в окатьппах оптимально. Благодаря тому, что остаточная влага в окатьппах находится на оптимальном уровне, ста" билизация свойств окатьппей при хранении происходит нормально (по механической прочности, грансоставу и т,д.), а качество шихты, загружаемой в электропечь, улучшается.Формула и з о б р е т е н и я1. Способ управления процессом термообработки фосфоритных окатышей, вклочающий регулирование температурного режима зон сушки, обжига и охлаждения, контроль механической прочности обожженных окатышей по величине рН суспензии, приготовленной из них, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения выхода и стабилизации своиств окатышей, дополнительно по величине рН суспензии определяют модуль кислотности, по по1435633 Составитель А.КальницкийТехред М.Дидык Корректор 3, Лончакова едактор а ираж 595 Заказ 5613/24 одписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ Произво нно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная лученному результату определяют оптимальное содержание влаги в окатышахи затем корректируют время пребыванияокатышей и влагосодержание охлаждающего воздуха в зоне охлаждения, навыходе зоны охлаждения измеряют фактическое влагосодержание в окатышах,сравнивают с оптимальным значениеми при отклонении изменяют режим охлаждения или добавляют влагу в окатыши 2.,Способ по и. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что при влагосодержании окатышей меньше допустимогозначения в окатыши добавляют влагудо влагосодержания 0,3-0,7 мас.й, апри влагосодержании окатышей болеедопустимого значения и отсутствииотклонения температурного режима от 10 заданного уменьшают время пребыванияокатышей в зоне охлаждения.