Система управления процессом восстановления обожженной алунитовой руды в производстве глинозема Советский патент 1986 года по МПК C01F7/38 G05D27/00 

газоанализатора 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

«

Изобретение относится к, цветной металлургии и предназначено для автоматического управления -однгм 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, рас- .положенную 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 руд в аппарат.

Система также содержит датчик 11 расхода дутья, регулятор 12 расхода дутья, исполнительное устройство 13, датчик 14 концентрации кислорода в дутье, блок 15 умножения сигналов.

Кроме того, в состав системь входит регулятор 16 расхода кислорода, подаваемого с дутьем, задатчик 17 указанного расхода кислорода, блок 18 умножения сигналов, задатчик 19 масштаба, блок 20 суммирования, датчик 21 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-1232648

изменения концентрации сернистого - ангидрида, второй входной канал которого соединен с задатчиком изменения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, а выходной канал ругулятора изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с третьим входом блока суммирования сигналов.

становителя задатчик 27 расхода восстановителя у 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 из

менения концентрации сернистого ан

гидрида, задатчик 32 изменения концентрации сернистого ангидрида и тактовое устройство 33. . J5лoки системы соединены между собой следующим образом.

Датчик 7 температуры соединен с первым входом регулятора 8 температуры, второй вход этого регулятора соединен с задатчиком 9 температуры. Выход регулятора 8 соединен с входом исполнительного устройства 10. Выход датчика 11 расхода дутья соединен с входом регулятора 12 расхода дутья и первым входом блока 15 умножения. Выход регулятора 12 соединен с входом исполнительного устройства 13. Второй вход блока 15 умножения соединен с выходом датчика 14 концентрации кислорода, выход

блока 15 умножения соединен с первым входом регулятора 16 расхода кислорода в дутЯе, второй вход этого регулятора соединен с задатчиком 17, а вмх:од соединен с первым входным

каналом блока 18 умножения сигналов. Второй вход блока 18 умножения сое- ,динен: с выходом задатчика 19 масштаба, а выход блока 18 умножения соединен с первым входом блока 20 суммирования. Блок суммирования вторым входом соединен с выходом блока 24 умножения, а выход - с входом регулятора 26 расхода восстановителя.

3

Регулятор 26 расхода восстанови- теля .вторым входом соединен с выхо- дом датчика 27 расхода восстановителя, а выход - с входом исполнительного 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 отстойно зоне. Входы регулятора 22 соединены выходами датчика 21 температуры и задатчика 23. Вход блока 30 определения изменения концентрации сернистого ангидрида соединен с датчиком 29 концентрации сернистого ангидрида и тактовым устройством 33, выход блоки 30 соединен с первым входом регулятора 31 изменения концентрации сернистого ангидрида. Второй вход регулятора 31 соединен с выходом задатчика 32, 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 вьсходе датчика 21 увеличивается (уменьшается) и при достижении величины, большей (меньшей), чем задано задатчиком 23, выходной сигнал регулятора 22 уменьшается (увеличивается) соответственно ут-1еньшается (увеличива2 Г. 4 8Л

ется) BbixoAHoff сигнал блока 24 и сумматора 20, Уменьшение (увеличение сигнала сумматора 20 относительно сигнала, поступающего на второй г вход этого регулятора 26 от датчика 27, приводит к тому, что регулятор 26 увеличивает (уменьшает) выходной сигна.п, поступающий на исполнительное устройство 28. Устройство 28

)Q уменьшает (увеличивает) проходное сечение и таким образом снижает (увеличивает) подачу восстановителя в слой руды.

Уменьшение (увеличение) подачи

5 восстановителя в слой руды, в свою очередь, приводит к уменьшению (увеличению) изменения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах, определяемую блоками 29 и 30, при2Q чем при изменении концентрации на величину, большую (меньшую) чем это установлено задатчиком 32, регулятор 31 уменьшает (увеличивает) выходной сигнал, поступающий на вход третьего

5 входа блока 20 суммирования. При этом регулятор 26 Дополнительно уменьшает (увеличивает) сигнал, поступающий на вход исполнительного устройства 13, которое уменьшает (увеличивает)

Q проходное сечение, что приводит к дополнительному уменьшению (увеличению) расхода восстановителя.

Уменьшение (увеличение) расхода восстановителя приводит к уменьшению (увеличению) выходного сигнала бло ков .29 и 30.

При увеличении (уменьшении) содержания кислорода в дутье увеличивается (уменьшается) сигнал на выходе датчика 14 концентрации кислорода и соответственно на выходе блока 15 произведения. Сигнал, поступающий в регулятор 16, станет больше (меньше) сигнала, поступающего от задатчика 17. Регулятор 16 уменьшает (увеличи- вает) сигнал, подаваемый в качестве задания регулятору 12, на выходе которого сигнал уменьшается (увеличивается) . Это приведет к уменьшению (увеличению) проходного сечения в

n„ л т

исполнительном устройстве 13 и соответственно уменьшается (увеличива- ется) расход дутья, подаваемого по трубопроводу 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 и

0

минимальному проходному сечению. В случае достижения минимального {максимального) сечения устройством 13 управление режимом осуществляется только по каналу: блок 15 произве- де ния, блок 18 умножения, задатчик 19 масштаба, блок 20 суммирования. Увеличение (уменьшение) сигнала на выходе блока 15 произведения приводит соответственно к увеличению (уменьшению) сигнала на выходе блока 18 проиэ(ведения в масштабе, установленном с помощью задатчика 19. Увеличение (уменьшение) сигнала, поступающего от блока 18 на вход сумматора 20, увеличивает (уменьшает) задание регулятору 26 расхода восстановителя. Увеличение (з еньшение) содержания кислорода в дутье и увели- чение (уменьшение) подачи восстановителя приводит к увеличению (уменьшению) температуры в аппарате по каналу: датчик 7 температуры, регуля тор 8 температуры с задатчиком 9 температуры, исполнительное устройство 10, нагрузки аппарата по руде.

Таким образом, в каждом такте управления осуществляется поддержание баланса между подачей в аппарат тепла, руды, кислорода с дутьем и восстановителя, расходуемого на окис- ление кислородом дутья и восстановления серы, содержащейся в руде в виде соединений до сернистого ангидрида; что приводит к увеличению извлечения гЛинозема из руды и к экономии элементарной серы.

Реализация системы возможна на основе-стандартных средств автоматизации. Так, в качестве датчиков 7, 21 температуры можно применять термопары ХК в комплекте с преобразователем ТЭДС в ток ПТ-ТП-68 и злектропневматическим преобразователем ЭПП-63,. В качестве задатчиков 17, 19, 23 25 и 32 можно применять панель дистанционного управления БПДУ- AJ регуляторы 8, 12, 16, 22, 26 и 31,

а также исполнительные устройства 10, 28), 13 могут быть выбраны по каталогам трубопроводной запорной и регулирзтощей а)матуры (в зависимости от расхода регулируемой среды).

В качестве блока произведения можно использовать прибор умножения-деления 11Ф1. 18 системы СТАРТ и блока суммирования - прибор простейших алгебраических операций ПФ1. 1 тоже

системы СТАРТ, газоанализаторов кислородного устройства типа АНГ-1 и газоанализаторов на сернистый ангидрид АГК-1.

Тактовое устройство 33 может быть

собрано из элементов УСЭППА по типовым схемам.

Изобретение позволяет повысить степень извлечения глинозема и сернистого ангидрида из руды. Увеличение сернистого ангидрида из алунита равносильно получению дополнительного количества элементарной серы.