Способ управления термообработкой фосфоритных окатышей
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1381182
Авторы: Афанасьев, Борисова, Гальперина, Лифсон, Талхаев
Текст
) 4 С 22 В 1/20 ЕГИЛИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 13рд;дИ )ТЕ" К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 10 Ленинградского исследовате титута осчцоомышл рстве нности иный научно ектцыи инстипромышленой. И, Лифсоц альперина тельство СССРВ 25/01, 1985. аче ии допустимого температуру от и при превыш ния уменьшаю ящи емп ением ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Волжский филиалгосударственного цаульского и проектногоновной химической прЛенинградский госудаисследовательский итут осцовцои химичес ности(57) Изобретение предназначено дляуправления процессом термообработки фасфоритных окатышей. Целью изобретения является снижение содержанияфтора в отходящих из эоны обжига газах. Для управления процессом дополнительно измеряют влагосодержаниетеплоносителя на входе и выходе зоны,определяемой заданным температурныминтервалом. По величине разности влагосодержания определяют остаточнуювлагу в окатышах. Прогнозируют содержание фтора, сравнивают его с допустимым значением и в случае превышения значения увеличивают времяпребывания окатышей в зоне термообработки и одновременно уменьшают температуру обжига. Измеряют содержаниефтора в отходящих газах зоны обжига газов из зоны сушки снижением ратуры теплоносителя или увел слоя сырых окатышей. 2 ил.сырья.Цель изобретения - снижение содержания фтора в отходящих из эоны обжига газах,Способ осуществляют следующим образом.Согласно способу управления термообработкой дополнительно вводят операции: определение остаточной влагина выходе температурной зоны 300600 С, по зависимости между остаточным влагосодержанием и концентрациейфтора в отходящих газах прогнозируют,ее неличину, сравнивают с предельнодопустимым содержанием фтора, в случае отклонения в большую сторону одновременно выдают сигнал на увеличение времени пребывания окатышей взоне температур 300 в 6 С и на короректиронку температуры обжига, т,е.оснижение ее, если оца больше 1160 С,измеряют фактическую концентрациюфтора в отходящих газах зоны обжигаи корректируют регулирующие воздействия.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - зависимость между остаточной влажностью нзоне с температурой 300-600 С, чтосоответствует зоне гидролиза фтораи предшествует зоне активного выделения фтора, и концентрацией фтора вотходящих газах зоны обжига при различной его температуре.Остаточное влагосодержание на вьюходе зоны с температурой 300-600 Сможно определить по косвенному параметру, например по перепаду влагосодержания теплоносителя и влажностиокатышей на выходе зоны сушки.Предельно допустимую концентрациюфтора в отходящих газах из зоны обжига определяют исходя из того, чтоотходящий гаэ из эоны обжига возвращается в зону сушки сырых окатышей в качестве теплоносителя, приэтом часть фтора уланливается, затемчасть газа выбрасывается в атмосферу,а остальной используется в качестветеплоносителя в других зонах. На основании длительных экспериментов при 50 55 Изобретение относится к подготовке фосфатного сырья для электровоз- гонки фосфора, в,частности к способам управления процессом термообработки фосфоритцых окатышей, получаемых из тонкодисперсного фосфатного 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 изменении высоты слоя окатышей в пределах 300-400 мм установлено, что содержание фтора н отходящих газах из зоны обжига при пропусканци его через слой сырых окатышей уменьшается на 40-507 Предельно допустимая концентрация фтора н отходящих газах, выбрасываемых в атмосферу, равна 23 мг/нм, поэтому предельно допустимую концентрацию фтора в отходящих газах зоны обжига принимают 40 мг/нм, Содержание фтора н фосфоритных окатышах, поступающих на электронозгонку фосфора, не лимитируют.Увеличение времени пребывания окао тышей в температурной зоне 300-600 С способствует уменьшению влаги и выделению фтора из окатышей.Дополнительную корректировку режима термообработки окатышей осуществляют (в случае необходимости) по фактической концентрации фтора н отходящих газах из зоны обжига.Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа (фиг.1) состоит из конвейера 1, на который укладывают сырые окатыши с окомконателя, обжиговой машины 2, имеющей зоны сушки (С), подогрева (П), обжига (О), рекуперации (Р), особо ныделена зона с температурой 300-600 С (заштриховано); регулятора температурного режима (на фиг. 1 показан один, но их количество зависит от количества отдельных зон), включающего датчик 3 температуры, блок 4 сравнения фактической и заданной температуры с усилителем, задатчик 5 температуры, блок 6 управления, выходы которого соединены с входами блока соотношения, управляющего расходом воздуха и природного газа через со - ответстнующие исполнительные устройства 8 и 9, датчиков 10 и 11 начальной и конечной влажности теплоносителя, т.е, на входе и выходе из зоныотемператур 300-600 С, вычислительного устройства 12, в котором определяется остаточное влагосодержание н фосфоритных окатышах, блока 13 определения прогноэируемого значения концентрации фтора в отходящих газах зоны обжига, блока 14 сравнения прогнозиронанного и заданного значений содержания фтора с усилителем, первый выход которого через блок 15 запрета соединен с задатчиком температуры обжига, второй выход - с принодомпе ремеще ния конвейера, пробоо тбо рника16 с измерителем водородного показателя (рН) суспецэии, блока 17 сравнения фактической величины рН с оптимальной величиной с усилителем, вы 5ходы которого соединены с соответствующим блоком 18 управления качеством окатышей, выходы которогО соединены с приводом 19 перемещения коц вейера и задатчиком температуры обжига, датчика 20 содержания фтора вотходящих газах из эоны обжига, блока 21 сравнения фактического и заданного содержания фтора с усилителем,выход которого соединен с блоком 1или 5,Пусть термообработку осуществляютна обжиговой конвейерной машинеОК- 18, Расход сырых окатышей уста 20навливают таким образом, чтобы высота слоя на паллете конвейера 1 былабы равна400 мм. Скорость движенияконвейера выбрана 18 паллет/ч с помощью привода 19, далее сырые окатыши поступают в обжиговую машину 2,где они проходят три стадии сушкигазообразным теплоносителем, подаваемым через слой окатышей, причем напервой и третьей стадиях - сверхувниз (просос через слой), а ца второй стадии - снизу вверх (продув через слой). Скорость фильтрации поддерживается соответственно по стадиям:0,3-0,5; 1,45-1,55 и 1,3-1,4 м/с, авремя пребывания соответственно равно 351-2, 13-14 и 3-4 миц, температурутеплоносителя поддерживают на первойстадии 180-200, на третьей - 200220 С. Температурный режим на отдельных стадиях сушки, в зоне подогреваи обжига поддерживают аналогичнымобразом. В качестве датчика 3 температуры используют термопару илитермометр сопротивления. В блоке 4сравнения происходит сравнение сигна 45лов, соответствующих фактической температуре и заданной (блоком 5) дляконтролируемой зоны, В случае отклонения температуры от заданной, т.е.больше (меньше) заданной, сигнал рас согласования с усилителя поступаетв блок 6 управления, где формируетсясигнал на восстановление нормальногорежима Г или Г , причем Г, - науменьшение температуры теплоносителя 55ипи его расхода (в зависимости от вьбора регулирующего воздействия), аГ 1 - на увеличение температуры теплоцоситеня или его расхода. Эти сигналы через блок управления расходом или блок 7 соотношения компонентов теплоносителя поступают ца исполнительные устройства (клапаны, вентили и т.п.),Зона температур 300-600 С находится в конце зоны сушки и в зоне подогрева (с 2 по 4 вакуум-камеры), В этой зоне осуществляют контроль влаги в окатышах, так как от изменения влаги зависит концентрация соединений фтора в отходящих газах. Для этого в датчиках 1 О и 11 измеряют влагосодержацие теплоносителя соответственно ца входе и вьгходе специ - альцой зоны, В вычислительном устройстве 12 определяется остаточная влага в окатышах, для чего в блок поступают также сигналы, пропорциональные расходу теплоносителя, весу окатышей и содержанию в них влаги.В вычислительном устройстве реализуется уравнение;ИокЦ И тнОсг Огде И - остаточное влагосодержацие, Е;И- влагосодержание окатышейца входе зоны 300-600 С,7.;бИ =И -И - разность влагосодержания теплоносителя, 7;расход окатышей, т/ч;расход теплоносителя,нм/ч,Пусть после вычисления остаточнаявлага в окатышах составляет 1,57.,тогда в блоке 13, который может бытьвыполнен в виде дисплея, на которомизображен график зависимости содержания фтора в отходящих газах от остаточной влаги и температуры обжига,определяют прогнозируемое содержаниефтора. Возможно выполнение этого блока в виде вычислительного блока, реализующего уравнение, связывающеесодержание влаги в окатышах с содержанием фтора в отходящих газах. Для этого в блок 13 поступает сигнал, пропорциональный заданной температуре обжига. Из графика (фиг. 2), исходя из заданной температуры обжига 1180 С, определяют прогнозируемое содержание фтора в отходящих газах при заданной температуре обжига75 мг/нмз. В блоке сравнения прог 1381182нозируемое значение содержания фтора (75 мг/нм) сравнивается с заданным значением (40 мг/нм) и, так как оцо больше заданного (4 С = 35 мг/нм),5 сигнал, пропорциональный этой величине, усиливается усилителем и поступает одновременно в эадатчик температуры обжига Г (сцижение заданной температуры обжига до 1160 С), а 10 сигнал Гэ (на уменьшение скорости перемещения конвейера) - на блок 19 и скорость перемещения уменьшается с 18 до 17 паллет/ч, тем самым увеличивая время пребывания фосфоритных окатыщей в зоне температур 300-600 С, так как при некоторых допущениях время пребывания окатышей и выделение фтора в отходящие газы этой зоны связано уравнением вида 20С = 52,5 10ф мг/нмПосле зоны подогрева окатыши перемещают в зону обжига, где поддержива ется новая заданная температура 1160 С. На выходе из зоны обжига отбирают 0,5 кг окатышей, их измельчают, гидратируют и измеряют рН суспенэии (в блоке 16, например, получили величину рН 8,3). Сигнал, пропорциональный этой величине, сравнивается в блоке 17 с сигналом, пропорциональным оптимальному значению рН 8,0, которое соответствует прочности 180 кг/ок. Так как отклонение от35 оптимального значения (0,3)рН 0,5)рН, то усилитель блока сравнения не срабатывает и на его выходе нет сигналов на восстановление отклонения Г , Г . Это означает, что качество40 обожженных окатышей выше нижнего допустимого предела (130 кг/ок) или не превышает 8,5 рН. В случае, если рН суспензии было бы больше 8,5, например 9,0, то на выходе блока 18 управления было бы восстанавливающее воздействие Г 1 (на уменьшение скорости перемещения конвейера 1). В том случае, если скорость перемещения паллет не превышает допустимого значения, например 12 паллет/ч, то ца выходе блока 18 управления формируется сигнал Г (на увеличение температуры обжига), который поступает на задатчик температуры обжига. Если температура обжига ниже 11 ЬООС, на запрещающем входе блока 15 запрета появляется сигнал Е 1 (на запрет изменения температуры обжига), который поступает от датчика температуры обжига. На выходе зоны обжига измеряют фактическое содержание фторав отходящем газе (блок 20), котороеравно 44 мг/нм. В блоке 21 сравнения, пропорциональный ему, сравнивается с пропорциональным заданному(40 мг/нмз). В результате на входеусилителя блока 21 сравнения сигналГ, не появляется, так как зона нечувствительности его равна 4 С+5 мг/нм, т.е. если бы фактическое содержание фтора было больше45 мг/цм, сработал бы усилитель блока 21 сравнения и на выходе его появился бы корректирующий сигнал Г накорректировку температуры теплоносителя в зоне сушки или увеличение высоты слоя сырых окатышей (расхода).Снижение температуры теплоносителяв зоне сушки или увеличение слоя сырых окатышей способствует улавливанию фтора, так как отходящие газыиэ эон обжига и охлаждения, содержащие кислые соединения фосфора(РО), фтора (НГ и БГ), серы (ЯО,БО ) и углекислый газ, подаются вголову процесса, в зону сушки, Кислые компоненты газа теплоносителяадсорбируются поверхностным щелочным слоем сырых окатышей и происходит химическое взаимодействие кислыхгазов с соединениями щелочных и щелочноземельных металлов, в результате чего образуются соединения фосфатов, сульфидов, фторидов и вторичныхкарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, что способствует повышению устойчивости окатышей от термораэрушеций, что позволяет (в случаенеобходимости) повысить температурутеплоносителя в зоне сушки и сократить время сушки,Анализ отходящих из зоны сушкигазов показал, что содержание фторав нем стало 22 мг/цм, т.е, меньшеПДК, поэтому та часть газов, котораявыбрасывается в атмосферу, не нуждается в дополнительной очистке.Осуществление корректирующего воздействия (снижение температуры теплоносителя в зоне сушки) всегда возможно, цо при этом увеличивается времяпребывания окатышей в этой зоне. Увеличение высоты слоя сырых окатышейвозможно только в том случае, еслирасход их не является предельно допустимым, т.е. он зависит от производительности обжигового агрегата. Выбор корректирующего воздействия осуформула и з о б р е т е н и я Способ управления термообработкой фосфоритных окатышей, включающий перемещение их через зоны сушки, подогрева, обжига и рекуперации обжиговой машины, контроль температуры по зонам, сравнение их с заданным значением и в случае отклонения изменение 25 расхода теплоносителя, контроль качества обожженных окатышей по вели 30 чине водородного показателя суспенществляется технологом с учетом сло 5 жившейся ситуации,Предлагаемый способ регулирования выделения фтора в процессе термообработки имеет большое практическое значение с точки зрения утилизации вредных соединений серы, фтора и фосфора, выбрасываемых в атмосферу, что сокращает капзатраты на пылегазоочи - стку. Кроме того, в результате сохранения соединений фтора в окатышах улучшается процесс их упрочнения и процесс электровоэгонки желтого фосфора. зии цх, сравнение с оптимальной величиной и в случае отклонения изменениескорости перемещения конвейера обжиговой машины, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения содержания фтора в отходящих из зоны обжигагазах, дополнительно измеряют влагосодержание теплоносителя на входе ивыходе зоны, определяемой заданнымтемпературным интервалом, по величине разности влагосодержания определяют остаточную влагу в окатышах, попредварительно полученной зависимости между нею и содержанием фтора вотходящих газах зоны обжига, с учетом заданной температуры обжига,прогнозируют содержание фтора, сравнивают его с допустимым значениеми н случае превышения этого значенияувеличивают время пребывания окатышей в зоне термообработки и одновременно уменьшают температуру обжигав пределах допустимых значений, измеряют фактическое содержание фторав отходящих иэ зоны обжига газах ипри превышении допустимого значенияуменьшают температуру отходящих газов из зоны сушки путем снижения температуры теплоносителя или увеличения слоя сырых окатышей.1 381182 ЮО В о и/ а.2 Составитель Л. Кальницкийктор М. Петрова Техред И.Попович ектор Л,Патай Заказ 1167/29 ТиВНИИПИ Госуд аж 594 рственного зобретений Ж, Рау Подписное омитета СС по делам и13035, Москва,открытии ая наб.,ро дственно лиграфическос предприятие, г, Ужгород, ул. Прискпан,
СмотретьЗаявка
4137303, 25.09.1986
ВОЛЖСКИЙ ФИЛИАЛ ЛЕНИНГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО И ПРОЕКТНОГО ИНСТИТУТА ОСНОВНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ОСНОВНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ТАЛХАЕВ МИХАИЛ ПАВЛОВИЧ, ЛИФСОН МИХАИЛ ИЗРАИЛЕВИЧ, БОРИСОВА ЛАРИСА ИВАНОВНА, ГАЛЬПЕРИНА СОФИЯ ЯКОВЛЕВНА, АФАНАСЬЕВ НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: C22B 1/20
Метки: окатышей, термообработкой, фосфоритных
Опубликовано: 15.03.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1381182-sposob-upravleniya-termoobrabotkojj-fosforitnykh-okatyshejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ управления термообработкой фосфоритных окатышей</a>
Предыдущий патент: Способ производства агломерата
Следующий патент: Способ окускования шихты брикетированием
Случайный патент: Стенд для испытаний гидромашин