Способ управления приготовлением сырьевого шлама цементного производства Советский патент 1992 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами промышленности стройматериалов и может также найти применение в металлургии и других сходных по технологии производствах.

Цель изобретения - повышение точности управления.

На чертеже изображена система управления, обеспечивающая реализацию предлагаемого способа.

Объект управления представлен барабанной мельницей, в которую дозируют сырьевые материалы - глину, известняк и белитовый шлам, В результате смешения и

размола сырьевых материалов в мельнице, на выходе мельницы получают сырьевой шлам.

Система управления приготовлением сырьевого шлама включает следующие взаимосвязанные устройства.

Пробоотборное устройство 1. измеритель показателей химического состава (коэффициента насыщения и силикатного модуля) 2, вход которого соединен с пробо- отборным устройством: измерительный блок 3, один вход которого соединен с выходом измерителя 2, а другой вход соединен с встроенным корректором этого измерительного блока; блоки коррекций 4, 5, первые

ю о

00

о

входы которых соединены с задающими устройствами соответственно 6, 7, а вторые входы - с выходами блока 3; измерительный блок 8, один вход которого соединен с выходом измерителя 2, а другой вход соединен встроенным корректором этого измерительного блока; блоки коррекции 9,10, первые входы которых соединены с задающими устройствами соответственно 11,12, а вторые входы - с выходом блока 8; блоки суммирования 13 и 14, входы которых соединены соответственно с выходами блоков коррекции 4,9 и 5.10; расходомеры 15, 16. 17 соответственно расходов: глины, известняка и белитового шлама; локальные регуляторы стабилизации расходов глины, известняка и белитового шлама, соответственно-18,13,20, входы которыхсоединены с выходами соответствующих расходомеров 15, 16, 17; исполнительные механизмы 21, 22, 23, установленные на потоках сырьевых материалов, входы исполнительных механизмов соединены соответственно с выходами регуляторов 18, 19, 20; измерительный блок 24, входы которого соединены с выходами расходомеров 15, 16, 17; измерительный блок 25, входы которого соединены с выходами блоков суммирования 13, 14 и измерительного блока 24; блок деления 26, входы которого соединены с выходами измерительных блоков 24, 25; измерительный блок 27, один вход которого соединен с. выходом блока 26, а другой соединен с выходом встроенного корректора измерительного блока; блоки коррекции 28,29, первые входы которых соединены соответственно с выходами блоков 13,14, а вторые входы - с выходом блока 26; блоки коррекции 30, 31, 32, первые входы которых соединены с сот ответствующими выходами расходомеров 15,16,17, а вторые входы соединены с выходом блока 27; блок суммирования 33, входы которого соединены с выходами блоков коррекции 30 и 29; блок суммирования 34, входы которого соединены с выходами блоков коррекции 28 и 31; блоки суммирования 35,36,37, первые входы которых соединены соответственно с расходомерами 15,16,17, а вторые - соответственно с выходами блоков 33, 34, 32; моделирующий блок расчета изменения грубости помола, состоящий из блоков деления - 38,39,40, блоков умножения - 41, 42,43, задающих устройста 44,45, 46 и блока суммирования - 47, причем, первые входы блоков 38, 39, 40 соединены соответственно с выходами блоков 33,34,32, а вторые входы - с выходом блока 24, первые входы блоков умножения 41,42, 43 соответственно с выходами блоков 38,39,40, а вторые входы - с соответствующими задатчиками 44, 45,46, входы блока суммирования 47 соединены с выходами блоков 41, 42, 43; блок умножения 48, один вход которого соединен с выходом моделирующего

блока (выход блока 47, входящего в моделирующий блок), а другой - с задающим устройством 49; блок деления 50, один вход которого соединен с выходом блока 48, а другой - с выходом блока 24; блоки коррекции51,52,53, первые входы которых соединены соответственно с выходами блоков 35. 36,37, а вторые входы - с выходом блока 50; блоки суммирования 54,55,56, первые входы которых соединены соответственно с выходами блоков 33, 34, 32, а вторые входы - соответственно с выходами блоков 51, 52, 53; измерительные блоки 57,58. 59, первые входы которых соединены соответственно с блоками 54,55,56, а вторые входы соединены с выходами встроенных корректором и измерительных блоков, выходы измери- тельных блоков 57, 58, 59 соединены соответственно с входами локальнах регуляторов 18, 19,20.

Система управления работает следующим образом.

Пробоотборное устройство 1 обеспечивает отбор проб сырьевого шлама и доставку проб на измеритель крэффициента

насыщения и силикатного модуля 2, измеритель 2 определяет величины силикатного модуля (п) и коэффициента насыщения (КН) в пробах и передает сигналы о величинах этих показателей на входы измерительных

блоков, соответственно 3 и 8, на других входах этих блоков уставками от встроенных корректоров устанавливаются величины сигналов соответствующие заданиям на показатели химического состава, соответственно для блока 3-п3. для блока . В блоках 3 и 8 формируются сигналы, соответствующие отклонениям показателей химсостава от заданных значений -Л , ДКН КН3-КН. С выхода блоков 3,8 сигналы

отклонений An и А КН поступают на входы блоков коррекции соответственно 4, 5 и 9, 10 на другие входы, которых от задающих устройств 6, 7 и 11, 12 поступают сигналы, соответствующие величинам настроечных

коэффициентов для этих блоков. Настроечные коэффициенты подбираются экспериментально. На выходах блоков коррекций формируются сигналы, соответствующие величинам: для блока 4 - KI An, для блока

5-К2 An, для блока 9-Кз АКН, для блока 10 - Кд АКН, где К1-К4 - настроечные коэффициенты.

Сигналы о величинах KI An и Кз А КН от блоков 4, 9 поступают на входы блока

суммирования 13, сигналы о величинах К2 An и Кз Д КН поступают от блоков 5, 10 на входы блока суммирования 14. В блоках 13 и 14 формируются сигналы величин изменений расходов известняка и глины для компенсации отклонений показателей химсостава от заданий, соответственно Ап+Кз AKHG, ™-ДК2 -А П + К ДКН.

В измерительном блоке 24 по сигналам о величинах расходов глины, известняка и белитового шлама, поступающим от расходомеров 15, 16, 17, определяется суммарный расход сырьевых материалов без учета изменения расходов известняка и глины СШл1 Сбш+Си+Сгл. В блоке 25 по сигналам от блоков 13,14 и 24 определяется суммарный расход сырьевых материалов с учетом величин изменений расходов известняка и глины Сшл2 СШл1 + Дби + ДСГл. В блоке 26 определяется величина отношения - Кш СШл1/Сшл2 по величинам сигналов от блока 24 и 25. В блоке 27 определяется поправочный коэффициент - Кп-Кш-1 - по величинам сигналов от блока 26 и сигнала уставки от встроенного корректора (сигнал соответствующий - 1). В блоках коррекции 28-32 и двух блоках суммирования 33 и 34 определяются величины коррекций сырьевых материалов по производительности, для компенсации изменения производительности от изменений расходов по величинам отклонений показателей химсостава. В блоках 28, 29 по сигналам соответственно от блоков 13, 14 и блока 26 определяются величины произведений величины изменения соответствующего расхода по показателям химического состава на отношение Кш -AGn -Кш и АСтл Кш. В блоках30, 31,32 по сигналам от расходомеров 15,16, 17 и от блока 27 определяются величины произведений расходов соответствующих материалов коррекции на поправочный коэффициент - Сгл Кп, Gn Кп и Сбит Кп. Для расхода белитового шлама величина

Сбш Кп Обш является величиной коррекции по производительности. В блоках 33, 34 суммируются сигналы от блоков 29, 30 и 28, 31 соответственно о™ Grn -Кп+ДСгл Кш.

Qn Gn Кп Ч-AGn Кш. Выходные сигналы блоков 33, 34, соответствующие

Огл и On являются сигналами коррекций расходов глины и известняка по производительности. В модели прогноза изменения грубости помола, состоящей из блоков 38- 47, определяется расчетное изменение грубости помола сырьевого шлама - в блоках

деления 38, 39. 40, на входы которых поступают сигналы о величинах о™ , и Обш от блоков 33, 34 и 32 соответственно и сигнал

о величине бшл, от блока 24, вычисляются

отношения Огл/Сшл Оп/бш ц Обш/Сш ц сигналы о величинах этих отношений с выходов блоков 33,34,32 поступают на первые входы блоков умножения 41, 42, 43, а на их вторые входы поступают сигналы о коэффициентах пропорциональности от задатчиков 44, 45, 46, в блоках 41, 42, 43 формируются

сигналы о величинах - - Кгл Сгл/Сш ti

К On/Guifli и Кбш Обш/Сшл1. которые с их выходов поступают на входы блока 47, в блоке 47 происходит суммирование входных сигналов, в результате на выходе блока формируется сигнал, оответствующий расчетному изменению грубости помола А/Эр Кбш Обш/Сшл1 Кп On / / 6шл1 Кгл Огл/6шл1.

В блоке умножения 48 вычисляется величина, пропорциональная расчетной величине изменения грубости помола Арр К, сигнал о величине А/)р поступает на вход блока 48 с выхода блока 47, а сигнал о величине К от задающего устройства 49. В блоке деления 50 вычисляется отношение - К- Д/)р/6шл1 п° сигналам, поступающим с блоков 48 и 24. В блоках 35, 36. 37 суммируются сигналы с выходов блоков 33, 34, 32

и соответствующих расходомеров 15, 16, 17

Сгл Сгл -Ь0гл,Gn Gn +On

Сбш Сбш+0бш .В блоках коррекции 51, 52, 53 определяются дополнительные кор- рекции расходов сырьевых материалов для компенсации изменения грубости помола, как произведения соответствующих величин сигналов, поступающих с выходов блоков 35, 36, 37 и сигнала с выхода блока 50 О1™ ( К Д/Эр/СшлО (Сгл + О1™) , oR - (К Д/Эр/Сшл1) (Gn + - oL ( - К Д/Ор/Сш 1J) (Сбш + Обш).. В блоках суммирования 54, 55, 56 определяются суммарные корректирующие поправки соответственно Огл 0гл+Сй. oll Wn+oliОбщ оёш +Обш по сигналам, поступаю- щимс выходов блоков 33, 34, 32 и 51, 52, 53. В блоках 57, 58, 59 суммируются сигналы суммарных корректирующих поправок с соответствующими начальными заданиями на расходы сырьевых материалов -.

+ $,,G3 GS + с№ ,

Сёш С8ш + с4ш , сигналы о величинах oil1 и оЕшПОСтупают с выходов блоков 54, 55,56, а начальные сигналы задания на расходы , Gn ,6§ш устанавливаются уставками от встроенных корректоров блоков 57, 58, 59. Сигналы заданий на расходы сырьевых материалов G™ , GS , Glut с выходов блоков 57,58,59 поступают в качестве заданий на входы локальных регуляторов соответственно 18, 19, 20, которые по результатам сравнения расходов, измеренных расходомерами 15.16,17, с заданиями, воздействуя на исполнительные механизмы соответственно 21, 22 и 23, стабилизируют на заданных уровнях расходы сырьевых материалов. внедрение изобретения повышает точность управления грубостью помола на 15- 20%, за счет этого снижаются удельные затраты электроэнергии, экономятся мелющие тела, повышается производительность передела и качество конечного продукта. Годовой экономический эффект от применения изобретения составит 88 тыс. руб. Формула изобретения Способ управления приготовлением сырьевого шлама цементного производства, включающий измерение расходов бели- тового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала, измерение коэффициента насыщения и силикатного модуля в сырьевом шламе, определение величины изменения расхода, известняка, соответствующей сумме двух составляющих, одна из которых пропорциональна отклонению от заданного значения коэффициента насыщения с положительным коэффициентом пропорциональности, а другая - силикатного модуля с отрицательным коэффициентом пропорциональности, определение величины изменения расхода глиноземсодержащего материала, соответствующей сумме двух составляющих, одна из которых пропорциональна отклонению от заданного значения коэффициента насыщения с положительным коэффициентом пропорциональности, а другая - силикатного модуля с отрицательным коэффициентом пропорциональности, и изменение расходов сырьевых компонентов в соответствии С заданиями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, вычисляют .суммарные расходы сырьевых

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

материалов без учета и с учетом величин изменения расходов известняка и глиноземсодержащего материала, вычисляют коррекции расходов известняка, глиноземсодержащего материала и белитового шлама по выражениям

(Кш-1)+АСи-Кш,

Огл Сгл (Кш - 1) + АСгл Кщ (Ки|-ч),

где Си, Gc-л, Сбш - измеренные расходы известняка, глиноземсодержащего материала и белитового шлама;

AGn, AGrn - величины изменения расходов известняка и глиноземсодержащего материала;

„ Giuni

Кш - величина отношении сумЬшл2

марных расходов сырьевых материалов без учета (СшлО и с учетом (Сшла) величин изменений, расходов известняка и глиноземсодержащего материала, (рассчитывают величину изменения грубости помола сырьевого шлама по формуле

ДА Кбш о ш/Сшя1 - Ки Ои /

Сшл1 - Кгл Огл/Сшл1

где Кбш, Ки, Кгл - коэффициенты пропорциональности, характеризующие твердость белитового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала, вычисляют дополнительные коррекции расходов бе- литового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала по выражениям

оЕш - К А/Эр С ш/Сшл

Ои К А/Эр Си/Сшл|

с/А, - к дрр с -л/Сшл|

где К - коэффициент, определяемый экспериментально, как величина отношения изменения производительности к изменению грубости,.

Сбш +оЬш расход белитового шлама с учетом коррекции;

Си GM +Ои - расход известняка с учетом коррекции;

С™ -0™ 4-orrn- расход глиноземсодержащего материала с учетом коррекции, определяют суммы двух коррекций расходов для белитового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала, с учетом которых вносят изменения в задания на их расходы.

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами промышленности стройматериалов, может быть использовано в металургии и др. сходных по технологии производствах и позволяет повысить точность управления. Для достижения поставленной цели измеряют расходы белитового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала, определяют величины изменений расходов известняка и глиноземсодержащего материала, вычисляют суммарные расходы сырьевых материалов без учета и с учетом величин изменений расходов известняка и глиноземсодержащего материала, определяют их отношение, вычисляют коррекции расходов известняка, глиноземсодержащего материала и белитового шлама, с учетом которых : рассчитывают величину изменения грубости помола сырьевого шлама, вычисляют дополнительные коррекции расходов, определяют суммы двух коррекций расходов для белитового шлама, известняка и глиноземсодержащего материала, с учетом которых вносят изменения в задания на их расходы, а изменение расходов сырьевых компонентов ведут в соответствии с полученными заданиями. 1 ил. Ј