Способ управления процессом возгонки преимущественно цинка в вельц-печи

 

Изобретение относится к производству цветных металлов и может быть использовано при возгонке цинка в трубчатых вращающихся печах. Целью изобретения является повышение извлечения цинка в возгоны. Для реализации способа проводят вычисление суммарного показателя выходных режимных параметров, температуры в нижней головке печи, температуры в пылевой камере, разрежения в пылевой камере. В зависимости от результатов вычислений корректируются входные режимные параметры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (ll) А1 (д) 4 .С 22 В 19/38 EGGS

ПЦ,лЛИ- i

БИБ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4332571/31-02 (22) 26. 11. 87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) К.И.Асаубаев, Д.Х.Кыдырбаев, С.А.Михалкин, Г. Г.Уэаков и Е.К.1!1омбинов (53) 669.531.5(088.8) (56) Топчаев В.П. Автоматизация трубчатых вращающихся печей в цветной металлургии. M.: Металлургия, 1971, с. 102-120.

Авторское свидетельство СССР

У 582225, кл. С 04 В 7/44, 1977.

Изобретение относится к производству цветных металлов, в частности к возгонке цинка путем переработки цинковых кеков в трубчатой вращающейся печи (вельц-печи).

Цель изобретения — повьппение извлечения цинка в возгоны.

На чертеже изображена блок-схема, реализующая способ управления процессом возгонки цинка в вельц-печи.

Исходный материал (цинковые кеки и кокс) от автоматических дозаторов

1 и 2 поступает в бункер 3 подготовки шихты, откуда шихта непрерывно подается в верхнюю головку вельцпечи 4. В ходе управления процессом сигналы с датчиков 5 и 6 постоянно сравниваются в блоках 7 и 8 стабилизации с заданиями, поступающими

2 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОЗГОНКИ ПРЕИМУР(ЕСТВЕННО ЦИНКА В ВЕЛЬЦПЕЧИ (57) Изобретение относится к производству цветных металлов и может быть использовано при возгонке цинка в трубчатых вращающихся печах. Цель изобретения — повышение извлечения цинка в возгоны. Для реализации способа проводят вычисление суммарного показателя выходных режимных параметров, температуры в нижней головке печи, температуры в пыпевой камере, разрежения в пылевой камере. В зависимости от результатов вычислений корректируются входные режимные параметры. 1 ил. из блоков 9 и 1О. При несоответствии текущих значений заданным блоки 11 и 12 формируют корректирующие воздействия на доэаторы 1 и 2. При уменьшении текущего значения относительно заданного поступает сигнал на увеличение подачи сырья, а при увеличении текущего значения — сигнал на умень пение подачи.

В блоке 13 с заданным интервалом производится сравнение текущего значения температуры в пылевой камере, снимаемого с датчика 14, с заданием, формируемым в блоке 15 корректировки.

В блоках 16 и 17 происходит формирование корректирующих воздействий следующим образом. Если температура в пылевой камере превышает заданную, Рг = Е В, В )

» 8

Р = ЕВ, В )в

Значение В,. и Б, взяты из техно» в логических регламентов и равны:

В, = 1000 С, В, = 1160 С, В" = 550 С; В, = 650 С, В" = 2 мм рт.ст. В = 8 MM рт.ст, Для каждой области рабочих режимов соответствующее среднее значение

55

3 148297 то формируются сигналы на увеличение задания по загрузке кека и на уменьшение задания по загрузке кокса. Если температура в пылевой камере мень5 ше заданной, то формируются сигналы на уменьшение задания по загрузке .кека и на увеличение задания по загрузке кокса. Если температура в пылевой камере соответствует заданной, 1ð то сигналы на выходе блоков 16 и 17 нулевые. Сигналы с блоков 16 и 17 и с пульта 18 управления поступают в блоки 9 и 10 где формируются задания на подачу кека и кокса соответствен- 15 но.

Основные режимные технологические параметры, характеризующие ход ведения процесса, а именно температура в нижней головке печи, разрежение в 20 пылевой камере и температура в пылевой камере, снимаемые соответственно с датчиков 19, 20 и 14, поступают в блок 21 прогнозирования процентного содержания цинка в клинкере и 25 далее на пульт 18 управления и в блок формирования корректирующих воздействий на значение температуры в пылевой камере 22.

Прогнозирование ведется по трем 30 основным режимным параметрам: температуре в нижней головке печи, температуре в пылевой камере и разрежению в пылевой камере, выбор которых технологически обоснован. Эти параметры Х . (i=1 2,3) описывают скорость протекающих в зельц-печи процессов. На основе проведенного корреляционного анализа получены следующие весовые коэффициенты К;: для 4р

Х, К = 7, для Х Кг = 4, для Х>

К, = 3, Каждому режимному параметру X„. соответствует определенная область рабочих: режимов Р„: 45

Р, t В» ",Ввj, 0

4 равно. В, = 1080 С; В, = 600 С;

В = 5 мм рт.ст.

Ввиду несоответствия порядка числовых значений Х коэффициенты масштабирования М вычислены из следующего соотношения:.

И, I, /83 4, гдеМ =1; В, =B./Â., M= 1; M =

1,5; Mg = 27.

Та ким о бра зом получены о тмасштабированпые весовые коэффициенты:

Q;=MK, 0=70=60=81

° 2 э

Если при некоторых I (I=1, 2, 3) Х P..

У У у то происходит следующая операция:

S =Е Q4/х -В./, где S - текущий показатель несоответствия режимных параметров Х, об ласти Р„.

Эту процедуру в течение интервала выдержки времени Т повторяют и раэ.

Периодичность прогноза выбрана с учетом времени прохождения шихты через печь. Суммарный показатель S„ выходов параметров из областей рабочих режимов вычисляется по следующей формуле:

Б,,< = Б +S, t = EO,nj;

О, если t =0;

S если t=и.

Затем определяют, какому из интервалов качества ведения процесса

3Z < Z<) k =. 1,ш, принадлежит полученное S на основе чего выбирается соответствующее корректирующее воздействие, подаваемое на блок 15, а также сообщение оператору на пульте управления.

Границы интервалов качества ведения процесса Z выбраны следующим образом. Учитывая, что Z = О, Z„. И . Q,„„(Õ,-В„, где N — среднее количество выходов данных параметров иэ области рабочих

5 148297 режимов за один полный цикл, полученное иэ экспериментальных данных.

Все остальные значения Z,...Z,„ получаются разбиением отрезка CZ, Z J на равные интервалы. Каждому ин5 тервалу Е„, Z„l соответствует определенное содержание цинка в клинкере.

Работа блока 21 прогнозирования показана на примерах 1, 2 и 3. Для данных примеров:

Т = 35 мин — период времени, в те" чение которого формируется результат про- 15 гноза, и 7 — количество шагов за период Т;

m = 0,3 — индекс границ интервалов качества ведения процесса, N = 4 — среднее количество выходов режимных па раметров из областей рабочих режимов за 25 период Т.

Исходя из этих данных получим значения границ интервалов качества ведения процесса:

Ер = 0; Е = t t?0;ô Ед 4585 ф

Z = 8000.

Интервал $0 t t 70) удовлетворяет заданному критерию ведения процесса, ему соответствует процентное содержание цинка в клинкере меньше 1Х.

Интервал 8001, О) отвечает неудовлетворительному течению процесса. Данному интервалу соответствует содержание цинка в клинкере больше ЗХ, интервалу (11?1, 4585) — больше 1Ж; а интервалу Г4586,8000 - больше 27..

Пример 1.

Шаг 1, n = 1.

Х,=1080 С; Х =540 С; ХЗ=2,0 мм рт.ст

S = Я !Х -В (= бх60=360;Б, =0;

S =S, S =360.

1ar 2, и= 2.

Х„=1 080 С;Х =547 С;Х,=1,8 мм рт.ст.

Я а Хй B t+ з1Хз В /=6x (547-600)+

+8 1х3, 2 =677, 2;

8 = Я + S = 677,2+360=1037,2.

В дальнейшем вычисление $ и S;

55 прои зв одя т анало гич но .

ШагЗ,n=3.

Х =1 085 С, Х =550 С, Хз =2 мм рт. ст.

S = О; S = 1037 2..

О 6

Шаг4, п=4.

Х, =1090 С;Х 560 С;Х -=4 мм рт.ст

S = О; Я =1037,2.

Шаг 5, n = 5.

Х,=1098 С;Х =568 С;Х 5 мм рт.ст.

S=О; $.= 10372.

Шагб,n-б °

Х,=1101 С;Х =575 С;Х =3 мм рт.ст.

S = О;: Sq 1037,2.

Шаг 7, и = 7, Х,=1100 С;Х =570 С;Х =3 мм рт.ст.

$ = 0; S = 1037,2. !

Суммарный показатель S принадле" жит интервалу качества ведения процесса 0,1170, что соответствует процентному содержанию цинка в клинкере меньше 17,.

Пример 2.

Шаг t, и= 1.

Х =1030 С;Х =570 С;Х =2 мм рт.ст, s-î, sf =О.

Шаг 2, п = 2.

Х, =1020 С;Х =550 С; K3=1,8 мм рт. ст.

S=8 Ix(t,8-5)=259,2; 8 =259,2.

Шаг 3, n=-3..

Xf =t 0t 0 С;Х2=550 С х3=1,6 рт т

$=81х(1,6-5) 275,4; Я =259,2+

+ 275,4 = 534,6, Наг 4, n = 4, Xr =1000 С,Х =546 С;Х =1,7 мм рт.ст.

S=6x54+8tx3,3=591,3; Б =534,6+

+591,3=1126,9 °

Шаг 5, n = 5, Х -995 С;Х =545 С;Хэ=1,6 мм рт.ст.

8=7х85+бх55+81х3,4=1200,4;

1126,9+1200,4=2327,3.

Шаг 6, n = 6.

Х,=990 С;Ху=544 С;Х =1,6 мм рт.ст, S=7x90+6x56+8tx3,4=1241,4; S< 2327, 3+1 241, 4=3568, 7 ..

Шаг 7, n = 7.

Х =990 C;X<=545 C;X>=1,7 мм рт.ст.

S=7x90+6x55+8t+3,3=1233,З; S = 3568,7+1233)3=4802,0. !

Суммарный показатель S принадлежит интервалу качества ведения процесса 14586,80003, что соответствует процентному содержанию цинка в клинкере больше 2X:

Пр имер 3.

Шаг 1, n-=1.

Х,=t020 С;Х =560 С;Х =2,3 ммрт .ст.

Паг2, n=2.

Х, =1010 С;Х =550 С;Х =2,0 мм рт.ст.

1482970

L!lar 3, и = 3.

Х, =1010 С;Х =545 С; Х =1,8 мм рт. ст.

$=55x 6+81 хО, 2=3 46, 2, $ =346, 2.

Иаг 4, n = 4.

Х,=1005 С;Х =540 С;Х =1,8 мм рт.ст.

$=60x6+81x0,2=376,2; $ =346,2+

+376,2 = 722,4.

Наг 5, n = 5.

Х =100 С;Х =537 С,Х =1,7 мм рт.ст.

S 63хб+81х0,3=402,3;$ =722,4+

+402,3=1124,7.

01аг 6, n = --6.

Х,=1010 С;Х =536 С;Х =1,8 р .ст.

S =64хб+81х О, 6=394, О+1 6, 2=41 О, 2;

S =1124,7+410, 2=1534,9

Шаг 7, п = 7.

Х, =1012 С;Х =536 С;Хз=2,0 мм рт.ст.

$=64x6=394; $ =1534, 9+394=1928,9

Суммарный показатель $ принадлежит интервалу качества ведения процесса Г11 71, 4585 1, что соответствует процентному содержанию цинка в клинкере больше 1 .

В блоке 22 в зависимости от результатов прогноза формируется сигнал на корректировку заданного значения температуры в пылевой камере. Параллельно с этим информация из блока

11 поступает на пульт 20 управления.

Если прогноз удовлетворяет заданному критерию (пример 1) или результат прогноза является неудовлетворительным, то температура в пылевой камере не выходит из установленных в блоке 21 пределов (пример 2), на вход блока 15 подается нулевое корректирующее воздействие. Если же температура в пылевой камере не соответствует установленным ограничениям и при этом результат прогноза неудовлетворителен (пример 3), на вход блока

15 подается соответствующий корректирующий сигнал. На вход блока 15 наряду с сигналом из блока 22 поступает задание на температуру в пылевой

1О камере с пульта 18 управления. Результатом работы блока 15 является скорректированное задание на температуру в пылевой камере, поступающее в блок 13 стабилизации температуры в

15 пылевой камере.

Формула изо брете ния

Способ управления процессом возгонки преимущественно цинка в вельцпечи, включающий изменение режима процесса при отклонении его от заданного режима, включающий измерение режимных параметров, изменение подачи сырья и топлива, задание ограничений на режимные параметры, проверку нахождения режимных параметров в заданных областях ограничений, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения извлечения цинка в возгоны, изменение подачи сырья и топлива ведут по вычисляемому суммарно-! му показателю выходных режимных параметров, включающему температуру в нижней головке печи, температуру в пылевой камере, разрежение в пылевой камере, и проверке принадлежности вычисленного суммарного показателя заданным областям ограничений.

1482970

Составитель Н.Миклин

Редактор M,Ïåòðoâà Техред Л.Сердюкова

Корректор И.Муска

Зака з 2787/22 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101