Система управления процессом восстановления обожженной алунитовой руды в производстве глинозема — SU 1232648 (original) (raw)

,1232 01 Р 7/38; С 05 П 27 ч3ОСУДА ПО ДЕЛ ВЕННОЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ада подсходы которог блока умножения соединены к вто штаба и выходу пературы в отст входные каналы к задатчику и д рому задатчику м канала регулятор сйной зоне аппар ем го подсоединены температуры ме того, выход ото тч отстойной зон(7 1) Научно-производственное обьединение "Союэцветметавтоматика", Кировабадский алюминиевый завод им. 50 летия СССР и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой иэлектродной промышленности ф(72) В.М.Аверин, Ф.Б.О.Гаджиев, Л,Д.Гольденштейн, И.Р.О.Гасанов,Я.М.Марьяновский, С,М.Мильруд, Г.З.Насыров, И.М.Пронин,А.Н.Ахмедови В.И.Шварцер(54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБОЖЖЕННОЙ АЛУНИ-. ТОВОЙ РУДЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ГЛИНОЗЕМА, состоящая из узла стабилизации температуры в зоне реакции, содержащего датчик, задатчики регулятор температуры и исполнительное устройство, узлов управления расходом подаваемого в аппарат восстановителя и дутья, содержащих соответствующие датчики, регуляторы и устройства для управления расходами, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью увеличения извлечения из руды глинозема и экономии серы, она дополнительно содержит газоанализатор кислорода, установленный на линии подачи дутья в аппарат, газоанализатор сернистого ангидрида, установленный на линии отходящими из аппарата газов, три блока умножения сигналов и блок суммирования сигналов, датчик, регулятор и задатчик температуры отстойнойзоны, регулятор и задатчик измененияконцентрации сернистого ангидрида,регулятор и задатчик расхода кислорода в дутье, блок определения менения концентрации сернистого ангидрида и тактовое устройство, двазадатчика масштаба, причем выход газоанализатора кислорода соединен спервым входом первого блока умножения, второй вход первого блока умножения соединен с выходом датчикарасхода дутья, а выход первого блокаумножения соединен с входом регулятора расхода кислорода в дутье и спе вым входом второго блока умножеРния, второй вход регулятора расхода кислорода в дутье соединен с з тчиком расхода кислорода в дутье, выход регулятора расхода кислорода в дутье соединен с входом регулятора расхода дутья, а к второму входу второго блока умножения подсоединен выход первого задатчика масштаба, выход второго блока умножения подсоединен к первому входу блока суммирования сигналов, выход блока суммирования сигналов подсоединен к вхо. ду регулятора расхода восстановителя, к второму входу блока суммирования сигналов подсоединен выход третьегогазоанализатора сернистого ангидрида соединен с выходом блока определения изменения концентрации сернистого ангидрида, второй вход которого соединен с выходом тактового устройства, выходной канал блока определения изменения концентрации сернистого ангидрида, соединен с регулятором 1 1232648изменения концентрации сернистого . ангидрида, второй входной канал кото рого соединен с задатчиком измененияконцентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, а выходной канал ругулятора изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с третьим входом блока суммирования сигналов.Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для автоматического управления одним из технологических переделов в производстве глинозема из алунитового сырья.Целью изобретения является увеличение извлечения из руды глинозема и экономия элементарной серы.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы.Система содержит аппарат 1 кипящего слоя, трубопровод 2 подачи руды, трубопровод 3 подачи восстановителя (серы), трубопровод 4 подачи воздуха, трубопровод 5 по которому газообразные продукты реакции направляются в цех получения серной кислоты, трубопровод 6 подачи воздуха в зону, расположенную под кипящим слоем, датчик 7 температуры в кипящем слое аппарата, регулятор 8 температуры в кипящем слое, задатчик 9 температуры, исполнительное устройство 10, установленное на трубопроводе подачи руды в аппарат.Система также содержит датчик 11 расхода дутья, регулятор 12 рас-хода дутья, исполнительное устройство 13, датчик 14 концентрации кислорода в дутье, блок 15 умножения сигналов.Кроме того, в состав системы входит регулятор 16 расхода кислорода, подаваемого с дутьем, задатчик 17 указанного расхода кислорода, блок 18 умножения сигналов, задатчик 19 масштаба, блок 20 суммирования, датчик 2 1 температуры в отстойной зоне аппарата, регулятор 22 температуры в отстойной зоне, задатчик 23 температуры в. отстойной зоне, блок 24 умножения сигналов, задатчик 25 масштаба, регулятор 26 расхода вос 30 35 40 динен с входом исполнительного устройства 13, Второй вход блока 15умножения соединен с выходом датчика 14 концентрации кислорода, выходблока 15 умножения соединен с первымвходом регулятора 16 расхода кислорода в дутЯе, второй вход этого регулятора соединен с задатчиком 17,а выход соединен с первым входнымканалом блока 18 умножения сигналов,Второй вход блока 18 умножения соединен с выходом задатчика 19 масштаба, а выход блока 18 умножения соединен с первым входом блока 20 суммирования. Блок суммирования вторымвходом соединен с выходом блока 24умножения, а вьход - с входом регулятора 26 расхода восстановителя. становителя, задатчик 2 расхода восстановителя, исполнительное устройство 28, установленное на линии подачи восстановителя в аппарат, Система содержит также датчик 29 концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, блок 30 определения изменения концентрации сернистого ангидрида, регулятор 31 изменения концентрации сернистого ангидрида, задатчик 32 изменения концентрации сернистого ангидрида итактовое устройство 33,Блоки системы соединены между собой следующим образом,Датчии 7 температуры соединен спервым входом регулятора 8 температуры, второй вход этого регуляторасоединен с задатчиком 9 темпера 2 О туры, Выход регулятора 8 соединен свходом исполнительного устройства10. Выход датчика 11 расхода дутьясоединен с входом регулятора 12 расхода дутья и первым входом блока 152 Гумножения. Выход регулятора 12 сое 3Регулятор 26 расхода восстановителя .вторым входом соединен с выходом датчика 27 расхода восстановителя, а выход - с входом исполни - тельного устройства 28. Первый вход блока 24 умножения сигналов соединен с выходом задатчика 25 масштаба, второй вход блока 24 соединен с выходом регулятора 22 температуры в отстойной зоне. Входы регулятора 22 соединены с выходами датчика 2 1 температуры и задатчика 23. Вход блока 30 определения изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с датчиком 29 концентрации сернистого ангидрида и тактовым устройством 33, выход блока 30 соединен с первым входом регулятора 31 изменения концентрации сернистого ангидрида. Второй вход регулятора 31 соединен с выходом задатчика32, выход регулятора 31 соединен с третьим входом блока 20 суммирования,Система работает следующим образом.При увеличении (уменьшении) температуры в аппарате, измеряемой датчиком 7, выше (ниже) значения, установленного задатчиком 9, выходной сигнал регулятора 8 увеличивается (уменьшается), и исполнительное устройство 10 уменьшает (увеличивает) проходное сечение, уменьшая (увеличивая) подачу руды в аппарат. Таким образом осуществляется стабилизация температуры в аппарате.В свою очередь уменьшение (увеличение) подачи руды в аппарат приводит к уменьшению (увеличению) подачи серы, содержащейся в руде в связанном виде, и в слое руды повышается (понижается) концентрация восстановителя. При повышении (понижении) концентрации восстановителя большее (меньшее) количество восстановителя выносится в отстойную зону с окислительной атмосферой, создаваемой путем подачи туда кислородсодержащего дутья. При этом большее (меньшее) количество восстановителя окисляется в отстойной зоне, что приводит к увеличению (уменьшению) температуры в отстойной зоне, измеряемой датчиком 21. Сигнал на выходе датчика 21 увеличивается (уменьшается) и при достижении величины, большей (меньшей), чем задано задатчиком 23, выходной сигнал регулятора 22 уменьшается (увеличивается), соответственно уменьшается (увеличива 1 э 6 Я 4етс я) выходной сигнал блокэ 4 исумматора 20, Уменьшение (увеличение сигнала сумматора 20 относительно сигнала, поступающего на второйвход этого регулятора 26 от датчика27, приводит к тому, что регулятор26 увеличивает (уменьшает) выходнойсигнал, поступающий на исполнительное устройство 28. Устройство 8уменьшает (увеличивает) проходноесечение и таким образом снижает (увеличивает) подачу восстановителя вслой руды,Уменьшение (увеличение) подачивосстановителя в слой руды, в своюочередь, приводит к уменьшению (увеличению) изменения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах,определяемую блоками 29 и 30, причем при изменении концентрации навеличину, большую (меньшую) чем этоустановлено задатчиком 32, регулятор31 уменьшает (увеличивает) выходнойсигнал, поступающий на вход третьеговхода блока 20 суммирования. При этомрегулятор 26 дополнительно уменьшает(увеличивает) сигнал, поступающийна вход исполнительного устройства13, которое уменьшает (увеличивает)проходное сечение, что приводит кдополнительному уменьшению (увеличению) расхода восстановителя,Уменьшение (увеличение) расходавосстановителя приводит к уменьшению(увеличению) выходного сигнала блоков 29 и 30.При увеличении (уменьшении) содержания кислорода в дутье увеличивается (уменьшается) сигнал на выходе датчика 14 концентрации кислорода40и соответственно на выходе блока 15произведения. Сигнал, поступающий врегулятор 16, станет больше (меньше)сигнала, поступающего от задатчика17, Регулятор 16 уменьшает (увеличивает) сигнал, подаваемый в качествезадания регулятору 12, на выходе которого сигнал уменьшается (увеличивается). Это приведет к уменьшению(увеличению) проходного сечения висполнительном устройстве 13 и соот.ветственно уменьшается (увеличивается) расход дутья, подаваемого потрубопроводу 4.В связи с тем, что расход дутья,5 подаваемого в кипящий слой, изменяется в ограниченных пределах исполнительное устройство 13 имеет граничные значения по максимальному иминимальному проходному сечению, В случае достижения минимального (мак- симального) сечения устройством 13 управление режимом осуществляется 5 только по каналу: блок 15 произведения, блок 18 умножения, задатчик 19 масштаба, блок 20 суммирования.Увеличение (уменьшение) сигнала на выходе блока 15 произведения при О водит соответственно к увеличению (уменьшению) сигнала на выходе блока 18 произведения в масштабе, установленном с помощью задатчика 19. Увеличение (уменьшение) сигнала, посту пающего от блока 18 на вход сумматора 20, увеличивает (уменьшает) задание регулятору 26 расхода восстановителя, Увеличение (уменьшение) содержания кислорода в дутье и увели-20 чение (уменьшение) подачи восстановителя приводит к увеличению (уменьшению) температуры в аппарате по каналу: датчик 7 температуры, регуля - тор 8 температуры с задатчиком 925 температуры, исполнительное устройство 10, нагрузки аппарата по руде. Таким образом, в каждом такте управления осуществляется поддержание З 0 баланса между подачей в аппарат тепла, руды, кислорода с дутьем и восстановителя, расходуемого на окисление кислородом дутья и восстановления серы, содержащейся в руде в виде соединений до сернистого ангидпида, что приводит к увеличению иэ влечения гЛинозема иэ руды и к экономии элементарной серы.Реализация системы возможна наоснове стандартных средств автоматизации. Так, в качестве датчиков 7,21 температуры можно применять термопары ХК в комплекте с преобразователем ТЭДС в ток ПТ-ТПи электропневматическим преобразователемЭППВ качестве задатчиков 17,19, 23, 25 и 32 можно применять панель дистанционного управления БПДУА, регуляторы 8, 12, 16, 22, 26 и 31,а также исполнительные устройства10, 28 13 могут быть выбраны по каталогам трубопроводной запорной ирегулирующей арматуры (в зависимости от расхода регулируемой среды).В качестве блока произведения можноиспользовать прибор умножения-деления ПФ 1. 18 системы СТАРТ и блокасуммирования - прибор простейшихалгебраических операций ПФ 1. 1 тожесистемы СТАРТ, газоанализаторов кислородного устройства типа АНГигазоанализаторов на сернистый ангидрид АГК,Тактовое устройство 33 может бытьсобрано иэ элементов УСЭППА по типовьп 4 схемам.Изобретение позволяет повыситьстепень извлечения глинозема и сернистого ангидрида из руды. Увеличение сернистого ангидрида из алунитаравносильно получению дополнительного количества элементарной серы.1232648 аказ 3024 Тираж 450 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш

Смотреть

Система управления процессом восстановления обожженной алунитовой руды в производстве глинозема