Система автоматизированного управления процессом магнийтермического восстановления тетрахлорида титана

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) зюв С 22 В 34/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l j 3350431/22-02 (22) 04.11.81 (46): 23-05. 83. Бюл. М 19 (72) В.Ф. Скорик, В:Б. Бирюков, Н.В. Дегтярик, Н.E. Иальцев и О.Г.Гончаренко (71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтома тика" (53). 669.295.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 226169, кл. С 22 В 34/12, 1970.

2..Авторское свидетельство СССР и 726204, кп. С 22 В 34/12, 1977. (54)(57) СИСтЕИА АЕТОИАТИЗЙРОВАНЙОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ИАГНИЙТЕРИИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА, содержащая систему дозирования тетрахлорида титана, систему весоизмерения реакторов, программно-вычислительное устройство, имеющее операционное устройство, блок программ и оперативное запоминающее устройство,. входы которого соединены через устройство адресации с системами дози-. рования и весоизмерения, а выходыс входами операционного устройства, другие входы которого соединены с блоком програм.(, а выходы через устройства адресации подсоединены к управляющим устройствам слива хлористого магния, дозирования тетрахлорида титана и заливки магния и к информационному табло, о т л и ч а ю щ ая с я" тем, что, с целью Ъовыщения воспроизводимости процесса и качества продукта, она снабжена соединенными с входом операционного устройства электронными часами и распределитель" ным устройством, датчиками наличия

„б слива с устройством адресации, дифференцирующим устройством, вход которо" го через устройство адресации соединен с системой весоизмерения, а вы"ход — с одним иэ входов распредели" ° тельного устройства и через устройство адресации с системой дозирования, схемой запрета, через которую операционное устройство соединено с .. информационным табло и устройствами адресации управляющих устройств доэирования, слива и заливки, первым корректирующим устройством, входы которого соединены через соответству ющие устройства адресации с системой дозирования и датчиками наличия слива, а выход " с операционным устройством, и вторым корректирующим устройством, соединенным с блоком про:грамм и с операционным устройством, причем входы распределительного устройства подсоединены также через схему запрета к одному из выходов операционного устройства, а через соответствующие устройства адреса-, ции - к датчикам наличия слива и системе дозирования.

1038997

Изобретение относится к получению металлов в редкометаллической промышленности и может бйть использовано для управления группой реакторов

flpH получении титановой, губки.

Известна система автоматического управления процессом магнийтермичес кого восстановления тетрахлорида ти" тана, содержащая дозаторы тетрахло, рида титана, систему весоизмерения, программно-вычислительное устройство, состоящее из оперативного запоминающего устройства, блока программ,,оперативного устройства и устройства управления сливом 1 .

Контроль всех потоков, поступаю" щих и выводимых из реактора, осущест» вляется путем взвешивания реактора.

Во время слива МДС3 одновременно в реактор поступает Т С?,, что вносит погрешность как при определении веса сливаемого И уС2, так и при определении момента начала очередного слива. Это снижает точность управле- ния и исключает воэможность получения продукта стабильного качества.

Ироме того, при нарушении режимов слива (иэ-за "замораживания" хвостовика сливного устройства, отсутствия тележки со сливныи ковшом "неделения" Т .СЕ4 продолжает поступать по жестко заданной временной программе.

Это нарушает баланс вводимых и выводимых реагентов, что сказывается на воспроизводимости процесса, а значит и на качестве продукта.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является система авто.матического управления процессом магнийтермического восстановления тетрахлорида титана, которая содержит систему дозирования, систему весоизмерения, устройства адресации пере" дачи информации в программно-вычислительное устройство, входы оперативного запоминающего устройства которого соединены через устройства адресации с системами весоизмерения и доэирования, а выход соединен с входом операционного. устройства, второй вход которого соединен с блоком про" грамм, а выходы через устройства адресации подключены к управляющим устройствам слива хлористого магния, дозирования тетрахлорида титана и заливки магния $2j.

8 известной системе более точный контроль материальных потоков обеспе

t0 чивается эа счет наличия автономных систем кранового взвешивания, взвешивания тележки со сливным ковшом и системы доэирования Т CV4. Однако при нарушениях режимов слива М СЗ требуемый баланс вводимых и выводимых реагентов нарушается, а операционное устройство выдает при этом команду на очередной слив по жестко заданной программе без учета нарушения предыдущего слива. В результате воспроизводимость процесса нарушается, снижается качество продукта.

>5 Цель изобретения - повышение воспроизводимости процесса и качества продукта.

Поставленная цель достигается тем что система, содержащая систему доэи20 рования тетрахлорида титана, систему весоизмерения реакторов, программновычислительное устройство, имеющее операционное устройство, блок программ и оперативное запоминающее уст25 ройство, входы которого соединены через устройство адресации с системами дозирования и весоизмерения, а выходы — с входами операционного устройства, другие входы которого соединены с блоком программ, а выходы через устройства адресации подсоединены к управляющим устройствам слива хлористого магния, дозирования тетрахлорида титана и заливки магния и к инфор" мационному табло, снабжена соединен" ными с входом операционного устройства электронными часами и распределительным устройством, датчиками наличия, слива с устройством адресации, 40 дифференцирующим устройством, вход которого через устройство адресации соединен с системой весоизмерения, а выход - с одним из входов распре" делительного устройства и через устройство адресации с системой дози45 рования, схемой запрета, через которую операционное устройство соединено с информационным. табло и устрой. ствами. адресации управляющих устройств дозирования; слива и заливки, 50 первым корректирующим устройством, -входы которого соединены через соответствующие устройства адресации с

:системой дозирования и датчиками наличия .слива, а выход — с операцион55 ным устройством и Вторым корректиру ющим устройством, соединенным с блоком программ и с операционным устройством, причем входы распределительного устройства подсоединены

3 1 018997 4 также через схему запрета к одному соединенное с программно-вычислительиз выходов операционного устройства, ным устройством 8.

:a через соответствующие устройства Реакторы при установке в печи опиадресации - к датчикам наличия слива раются на датчики 12 веса, которые и системе дозирования. - j вместе с устройствами преобразования

-Наличие электронных часов позво- сигналов (не показаны? представляют ляет управлять процессом не только . собой систему весоизмерения. по материальному потокУ, íî " "î вре Сливные устройствареакторов снабжемени протекания отдельных операции: ны исполнительными механизмами суправзаливки магниЯ, слива И С% и пода- 10 л ими устройствами 13 слива и датчи TjCX . Благодаря схеме запрета ами 14 наличия сливов, Исполнитель команды на УпРавлЯющие УстРойства ные механизмы и датчики 14 наличия видаются по совокупности двух сигна- сливов соединены с программно-вычисо вЪ пояне"ии Регламента По вре" литЕльным устрой твом 8 иени и по матеРиальному потокУ. На- 15 Программно-вычислительное устрой"

РУшение вРеменного Регламента индУ- ство 8 фиг. 2) содержит оперативное цируется на световом табло. Одновре- запоминающее устройство (03у) 15, меннд с этим. коРРек™РУющее УстРой- - входы которого через устройства 16 и ство блока прогРамм вносит измене- 17 адресации соединены с датчика" заданную программу слива " по 20 ми 12 веса и датчиками 7 дозирования, дачи 1С 4. ДиффеРенциРУющее УстРой- блок 18 .программ с корректирующим уст" свто, датчики наличиЯ слива чеРез ройством 19, электронные часы 20 и тво mac распределительное устройство 21 вхо- чивают пРи этом контРоль и вРемени ды которого через устройства 17 и 22 протекания отдельных операций, а кор 25 адресации соединены с дозаторами 7

Рек™РУющее УстРойство на входе сис- и датчиками 14 наличия слив я, корректемы дозиРованиЯ исключает гк гРеш- тирующее устройство 23, входы котороность пРи опРеделении веса слито- го через устройства 17 и 22 адресации го ЙДСКй по изменению веса реактора соединены с дозаторами 7 и датчика" ми 14 наличия сливов дифференцирую" 0 ми и

На фиг. 1 приведена функциональ- щее устройство 24, вход которого ченая схема системы автоматизированно" - рез устройство 16 адресации соединен го управления процессом восстановле- с датчиками 12 веса, а выход - с расния тетрахлорида итана в группе ре- пределительным устройством и через актаров на фиг. 2 " структурная - Устройство 17 адресации - с дозатора"

Ф

35 схема программно-вычислительного ми 7, и операционное устройство 25, устройства. входы которого соединены с выходами

Система содержит группу реакто- ОЗУ 15, блока 18 программ, распреде" ров 1, устанавливаемых -в печах 2 с лительного устройства 21, электронных помощью мостового крана 3,- перемеща- часов 20 и корректирующего устройст", 40 ющегося вдоль группы обслуживаемых ва 23, а выходы через схему 2б эа-. реакторов. Этим,же краном осущест- прета и соответствующие устройства 17 в ляется подача магния в реакторы ва- 27 28 адресации подключены к дозато".

) куумным ковшом 4.. Слив выводимого . вам 7 Т jC7, к управляющему устройстиз реакторов хлористого магния про- ву 10 заливки Hf„ устройству 13 слиизводится в ковш 5, расположенный ва ИфС1 и информационному табло 29. .45 на тележке 6, перемещающейся вдоль . Входы корректирующего устройс гва 1Я обслуживаемой группы реакторов. Ао- соединены с выходами операционного дача тетрахлорида титана в аппараты устройства 25 (по "1 С1-,1 и ИрС1 ), датвосстановления (реакторы) производит- чиком 9 температур и блоком 18 проГя дозаторами 7, представляющими со- 0 грамм (по входу и выходу). Выход опе" бой систеиу дозироввния, управляющую рационного устройства 25 через схе" программно-вычислительным устрайст.- му 26 запрета соединей также с одним вом 8. На линий подачи ТтС9 установ- из входов распределительного устройстлен датчик 9 температуры, соединеннйй -ва 21. с. программно-вычислительным- устройст- M - Система работает следующим обравом 8. На кране 3 установлено управля- зом. юнее устройство 10 заливки магния с После установки реактора в печь блоком 11 приема.-передачи информации, и слива конденсатного магния, с пуль10 та управления в оперативное запоминаю ,щее устройство 15 поступает команда на запоминание веса (сигнала датчика 12 веса) и команда на заливку маг" ния. С началом заливки магния изменя" ется вес реактора и на выходе дифФеренцирующего устройства 24 гоявляет ся сигнал, которым через распределительное устройство 21 в операционном .устройстве 25 начинается отсчет вре" мени заливки по электронным часам 20.

В операционном устройстве 25 осуществляется сравнение веса залитого маг" ния, определяемого по сигналу с датчика 12 веса с учетом заполненного первичного веса реактора, с заданным в блоке 18 программ, При за. ливке заданного количества по сигналу со схемы 26 запрета через устройство 27 адресации на управляющее устройство 10 заливки Mg поступает сигнал на окончание заливки. После окончания заливки по сигналу с дифФеренцирующего устройства заканчивается отсчет времени на заливку и одновременно включаются в работу дозаторы. Если по какой-либо причине в заданное блоком программ время не поступает сигнал о начале и окончании заливки И, то на информационное табло 29 выдаетса сообщение о нару.шении заливки Hg, После начала дозирования O C7< cигналом с дозаторов через распределительное устройство 2l в операционном устройстве 25 начина" ется отсчет времени дозирования. В оперативном запоминающем устройстве 15 ведется отсчет количества пропущенного Ti CE4. Операционное уст" ройство 25 сравнивает количество про. пущенного с заданным в блоке 18 программ. Программа пропуска 71С, задана по двум параметрам: величине пропускаемых доз и скорости пропуска доз. Операционное устройство определяет общее количество пропущен" ного 71 С 7 4 и скорость подачи 71 C fg сравнивает с заданным и при отклонении от заданных величин выдает команду на изменение режима дозирования.

При пропуске определенной дозы

TiCP4 8 cоответствии с заданной программой операционное устройство 25 через схему 26 запрета выдает коман" ду на слив l(C7,2 и на отсчет времени.

Если по истечении заданного в блоке программ времени не поступает сигнал с датчиков 14 наличия слива, на информационное табло 29 поступает сигнал о нарушении режима слива.

18997 6

С началом слива сигналом с датчика 14 наличия слива через устройстso 28 адресации и распределительное устройство 21 в операционном устрой5 стве 25 начинается отсчет времени по электронным часам 20. Информация о количестве сливаемого HER формируется в операционном устройстве 25 по изменению сигналов о весе реакто 10 ра. При этом учитывается количество

7jCV4, поступаемое в период слива, по сигналу, поступающему с корректирующего устройства 23. В операционном устройстве 25 количество сливаемого

>5 И С сравнивается с заданным в бло:ке 18 программ и при достижении заданного через. схему 26 запрета выда ется команда управляющему устройст"ву 13 на прекрацение слива. Одновре2О менно фиксируется время по электронным часам. Если в заданное время с датчиков 14 наличия слива не поступвет сигнал об окончании слива, через схему запрета на информационное таб2 ло поступает информация о нарушении. режима слива. Информация о нарушении режима слива поступает на информационное табло также в том случае, если за положенное время не слито заданное

ЗО количество HqC7 .

В момент, когда слив закончен, операционное устройство определяет количество Фактически пропущенного

71 С 4 и слитого HgC7 на данный момент и выдает сигнал корректирующему 5 устройству l9. Корректирующее устройство вырабатывает команду на корректировку величины последующеГо . слива HgC f g

Если отклонения слива превышают допустимую величину, выдается команда на повторный слив или прекращение подачи 7 С74 . В последнем случае про" изводится временная выдержка при за 5 данной температуре, пооле чего продолжается подача T C f и слив по программе.

Функцией распределительного .устА ройства 2I является выборка необходи50 мого в определенный момент по ходу технологического процесса сигнала (с датчиков наличия слива, дифференцирующего устройства, дозаторов и схемы запрета, по наличию .которого про55 извод%тся Финансирование начала или окончания отдельнЬй операции.

Распределительное устройство представляет собой электронный коммута,тор.

I 018 Я

Корректирующее устройство 23, реализованное на схемах "У1", обеспечивает корректировку задания на слив с учетом пропущенного Т1С14 во -время слива.

Корректирующее устройство 18 представляет собой. операционное устройство, которое сравнивает фактически пропущенные потоки с заданным количест вом и вырабатывает для блока программ о корректирующее воздействие.

Все программйо-вычислительное уст..ройство 8 может быть реализовано на

1базе УВК М609.

Использование предлагаемой системы позвОлит пОВысить Воспроизводи» мость процесса восстановления и качество титановой, губки эа счет более точного упоавления материальными потоками и своевременного выявления в ходе управления потоками наруаений протекания технологического про " цесса.

Экономический эффект от использования изобретения на группе печей составляет 100 тыс. руб. в год.

ß18997

Корректор С. Шекиар

Подлисное

Составитеп А. Ашихин

Редактор О. Половка Техреду А.Ач

Заказ 3639/23 Тираж- 527

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

31 0Д Иосква М-Ц «Раненая наб. 8. 4Д

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4