Способ автоматического управления процессом обжига никелевого концентрата с оборотами в кипящем слое

(5)5 С 22 В 1/1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ им. В,И.Ле в, Е,П.Журавлев, в, В.Д,Жидовецн и Б.А.Федюк оСС 198 я к цветнои меспользовано при и процессом обеньшение потерь экономия кислосхема установки, ый способ автомаоцессом обжига ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА НИКЕЛЕВОГО КОНЦЕНТРАТА С ОБОРОТАМИ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ(57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению закиси никеля в печах КС. Цель изобретения - уменьшение потерь металлов с пылевыносом и экономия кислорода. Для этого допонительно измеряют содержание серы в концентрате, определят величину отклонения от заданного значения по формуле Ь Сз = Сз"д - Сз, где Ь Сз - отклонение содержания серы врате от заданного значения; СУд - ое значение содержания серы в кон, Изобретение относитс таллургии и может быть и автоматическом управлен жига в кипящем слоем. Цель изобретения - ум металлов с пылевыносом и рода. На чертеже показана реализующей предлагаем тического управления пр. центрате; Сз - измеренноезначение содержания серы в концентрате, вычисляют производную содержания серы в концентрате по формуле оСз/от= Сз - Сэ ( 1)/т 1 - т( -1), где ОСА/от- производная содержания серы в концентрате; Сз- предыдущее значение содержания серы в концентрате; т 1 - момент времени измерения текущего содержания серы в концентрате; Го) - момент времени измерения предыдущего содержания серы в концентрате, определяют величину коррекции управляющего воэдействия - изененеия расхода кислорода в зависимости от взвешенной суммы величин отклонения содержания серы в концентрате от заданного значения и производной содержания серы в концентрате по формуле Ь 002= КпЛСз+ Кц (оСя/от), где Ь 002 требуемая коррекция величины управляющего воздействия расхода кислорода; Кп и К - настроечные коэффициенты; (Кл = 0,8- - 1,1; Кд = 0,5 - 0,7), затем изменяют уп равляющее воздействие по расходу кислорода на величину вычисленной коррекции, а расход воздуха корректируют в обратной зависимости от изменения расхода кислорода. 2 з,п. ф-лы, 1 ил,никелевого концентрата с оборотами в кипящем слое.Установка содержит печь кипящего слоя, шнековый транспортер, линию загрузки оборотов, весоизмеритель оборотов и . анализатор содержания серы в концентрате.В управляющее вычислительное устройство 1 вводят задание по расходу дутья, при помощи анализатора 2 определяют со 1659501держание серы в концентрате и после взвешивания на весоизмерителе 3 - величину загрузки оборотов,Управляющее вычислительное устройство 1 рассчитывает задание регулятору 4 5 по расходу кислорода в зону 5 загрузки и регулятору 6 задание по расходу кислородазону 7 подины, примыкающей к зоне 5агрузки, по формуле:10Оо 2 = Кп (20- Сз) Кц(СЗ Сз ( - 1 ++ коб боб пРи С20%;08, =03;ОЬ 2 =0,7, 15 1 де Оо 2 - задание по расходу кислорода в печь КС, тыс.м /ч;Сз - текущее содержание серы в концентрате, %;20Ко - коэффициент пропорциональности (0,8 - 1,1);032 - задание по расходу кислорода в Зону 5 загрузки, тыс.м /ч;О 52 - задание по расходу кислорода в 25 зону 7 поуины, примыкающей к зоне загрузки, тыс.м /ч;Сз ( 1) - содержание серы на предыдущем шаге, %;30Ко - коэффициент пропорциональности перед производной содержания серы (0,5- 0,7);боб - вес загружаемых оборотов, т;Коб - КОзффИцИЕНт ПрОПОрцИОНаЛЬНО Сти перед расходом оборотов (0,1-0,3).В зависимости от величины задания по расходу кислородаустройство 1 определяет задание регулятору 8 по расходу воздуха в Зону 5 и регулятору 9 задание по расходу 40 воздуха в зону 7 по формулам:Овфозд = Офвозд - Ооф;Овозд = Овззд - Оо,где 01 озд - задание по расходу воздуха в зону 5, тыс.мз/ч;ОЬд - суммарное задание по расходу дутья в зону 5, тыс.мэ/ч;50Оввозд - задание по расходу воздуха в зону 7, тыс.мэ/ч;Овпззд - суммарное задание по расходу дутья в зону 7, тыс.м /ч.з55П р и м е р 1 по известному способу). Управление процессом без корректировки расхода кислорода по содержанию и скорости изменения (производной) содержания серы в концентрате. Средняя производительность печи составляет 13,6 т/ч.Расход дутья, тыс.м /ч; воздух 19,0; кисз .лород 3,5, средний коэффициент избытка пообщему содержанию кислорода в дутье1,87.Температура в слое изменяется в пределах 1040 - 1190 С.Гранулометрический состав полученного огарка находится в пределах, %;Фракция+1,2 мм 8 - 20Фракция -1,2+0,5 мм 20 - 70Фракция - 0,2 мм 0 - 30%По материальному балансу определяютсредний пылевынос, составляющий 38% отзагрузки концентрата. С учетом имеющихсязависимостей потерь от пылевыноса определяют потери никеля при таком режимеобжига в размере 1,7% от загрузки.Содержание диоксида серы в газах после печи КС находятся в пределах 5-15%,Загрузка оборотов, расход кислородаи воздуха с течением времени не изменяется.В начале контрольного периода содержание серы в концентрате составляет19,8%.Температура в слое 1192 С. Через 6 чработы содержание серы в концентратеснизилось до 17,2%. Вследствие этого нача- .ла падать температура несмотря на принятые меры по увеличению загрузки, Этообъясняется несбалансированностью теплана данном температурном уровне иэ-забольшого количества балластной нагрузки ввиде пыли концентрата и связанной с нейфизически влаги, Примерно в течение 17 чтемпературный уровень ниже требуемого. Вэтот период процесс шел с повышеннымпылевыносом, получали огарок с повышенным количеством мелкой фракции. Режимобжига нормализовали лишь при уменьшении подачи пыли в сгустители и увеличениисодержания серы в концентрате до 19%,Накопленную в пылеулаливающих системахпыль за период температурного сбоя режима обжига предстояло перерабатывать внеконтрольного периода при установке в задании на режим повышенной концентрациикислорода в дутье,Удзельный расход кислорода эа период "250 м на 1 т концентрата. Обычно (как вданном случае) при ручном управлении поддерживают чрезмерно высокий избыток кислорода из-за опасения перегрузить печь.В целом период характеризуется тепловой неустойчивостью, резкими колебаниями выходных параметров процесса инеудовлетворительными технико-экономическими показателями, 1659501П р и м е р 2. Автоматическое управление процессом с корректировкой расхода кислорода по содержанию и скорости изменения (производной) содержания серы в концентрате,Уравнения для расчета задания и автоматического регулирования расходами воздуха и кислорода имеют вид:002 = 0,20 об + 0,9(20 - Сэ) - 0,6бСябГгде Оо 2 - задание по расходу кислорода,тыс.м /ч;Ооб - расход оборотов, т/ч;Ся - текущее содержание серы в концентрате, ;бСз- скорость изменения (производбной) содержания среды в концентрате, о/ч;08, =03;ОЬ 2 =0,7,где 082 - задание по расходу кислорода вфоркамеру, тыс,мз/ч;052 - задание по расходу кислорода нацодиу тыс мз/чОчвозд = 01 озд 032Овозд = Овззд Ж 2где СФозд - задание по расходу воздуха вфоркамеру, тыс,мз/ч;03 Ьд - задание по расходу дутья вфоркамеру, тыс,мз/ч;Овозд - задание по расходу воздуха наподину, тыс,мз/ч;Ов 3 зд - задание по расходу дутья наподину, тыс, мз/ч.Периодически (один раэ в час) отбираютпробу никелевого концентрата, отправляютпо пневмопочте на рентгеноспектральныйквантометр для анализа на содержание серы, результаты анализа получают по телетайпу и вводят в ЭВМ. Запаздывание ванализе составляет от 40 мин до 1 ч,В ходе эксперимента средняя производительность печи КС по переработке концентрата составляет 13,8 т/ч. Загрузка, оборотов стабильна.Расход дутья составляет, тыс.м /ч: воздух 17,0 - 18,0; кислород 1,8-3,5, средний коэффициент избытка дутья (по суммарномусодержанию кислорода в дутье) 1,3,Температура в слое изменяется в пределах 1100-1160 С, Формула изобретения 1. Способ автоматического управления процессом обжига никелевого концентрата с оборотами в кипящем слое на обогащенном кислородом дутье с укрупнением огарка, включающий регулируемую подачу воздуха и кислорода в печь, загрузку концентрата и оборотов, распределение кислорода между загрузочной зоной и 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Гранулометрический состав полученного огарка находится в пределах,фракция +1,2 мм 8-12Фракция - 1,2+0,5 мм 40-60фракция - 0,2 мм 2 - 5По материальному балансу определяют средний пылевынос за период 27 от загрузки концентрата. С учетом имеющихся зависимостей потерь металлов от пылевыноса потери только никеля при данном режиме составляют 1,1 о, Содержание диоксида серы в газах после печи находится в пределах 10-17.В период наблюдений содержание серы в концентрате изменялось в пределах 16,3 - 19,5, Температура в слое поддерживалась на оптимальном уровне в течение всего контрольного периода благодаря практически непрерывному соответствию прихода и расхода тепла в печи КС при любых концентрациях серы в концентрате. Это достигалось тем, что при снижении содержания серы в концентрате автоматически вносилась поправка на качество дутья по кислороду, Чем больше снижение содержания серы в концентрате, тем большая величина концентрации кислорода поддерживалась в дутье и наоборот. Причем концентрация кислорода в дутье изменялась соответствующей корректировкой подачи кислорода в дутье и обратной по объему подачей воздуха. В период приближения к минимальному содержанию серы в концентрате суммарная концентрация кислорода в дутье достигала 35. Относительная стабилизация температуры в слое обеспечила за контрольный период получение огарка с минимальным содержанием пылящей фракции, уменьшение пылевыноса и потерь металлов. Более стабильный по качеству был также газ для утилизации серы. Лишь кратковременно расход кислорода составил 3,5 тыс.м /ч, в основном же за период ан поддерживался на уровне 2 - 2,5 тыс.м /ч. Удельный расходзкислорода составил 180 м на 1 т переработанного концентрата, Коэффициент избытка кислорода поддерживался на минимально необходимом уровне, обеспечивающем тепловую устойчивость процесса и качество огарка, 1659501примыкающей к ней рабочей зоной в зависимости от величины загрузки оборотов, контроль параметров процесса, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь металлов с пылевыносом и экономии кислорода, дополнительно измеряют содержание серы в концентрате, определяют величину отклонения от заданного значения по формулеЛСз" СР - Сэ, где Ь Сз - отклонение содержания серы в концентрате от заданного значения;Сэ"д - заданное значение содержания феры в концентрате;Сз - измеренное значение содержания серы в концентрате, вычисляют производную содержания серы 1 концентрате по формулебт ц -т(- ) где бСз/бт- производная содержания серы В концентрате;Сз ( ) - предыдущее значение содержания серы в концентрате; т - момент времени измерения текущего содержания серы в концентрате;т(-1) - момент времени измеренияпредыдущего содержания серы в концент-.5 рате,определяют величину коррекции управляющего воздействия - изменения расхода кислорода в зависимости от взвешенной суммы величин отклонения содержания серы в кон центрате от заданного значения и производной содержания серы в концентрате по формуле 15где Ь О о 2 - требуемая коррекция величины управляющего воздействия расхода кис-.лорода;Кп и Кц - настроечные коэффициенты,затем изменяют управляющее воздействие по расходу кислорода на величину вычисленной коррекции, а расход воздуха корректируют в обратной зависимости от изменения расхода кислорода.2. Способ по п.1, отл и чаю щи йс ятем, что расход кислорода корректируют при содержании серы в концентратеменьше г 0%.3. Способ п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что расход воздуха корректируют на величину изменения расхода кислорода.1659501Составитель Н. Миклин едактор М. Петрова Техред М.Моргентал Корректор М, Ша каз 1 В 22 Тираж 408 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101