Способ управления процессом восстановления алунитовой руды Советский патент 1979 года по МПК B01J8/24 G05D27/00 C22B1/10 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АЛУНИТОВОЙ РУДЫ

лое, предусматривающий контроль асхода топлива (угля) и кислорододержащего дутья, подаваемых в слой руды, контроль температуры в надслоевом пространстве аппарата, регулирование температуры в слое руды изменением расхода загружаемой руды, регулирование расхода топлива в зависимости от концентрации окиси угерода в отходящих газах, стабилизацию расхода кислородсодержащего утья, подаваемого в слой руды. При этом окись углерода образуется в результате окисления топлива кислородом дутья и является восстановителем 31,

Такой способ управления позволяет поддерживать концентрацию восстановителя и температуру в слое руды, при которых достигается требуемая степень восстановления руды. Однако при восстановлении алунитовой руды элементарной серой выносимую из слоя серу окисляют в наделоевом пространстве аппарата, для чего подают в верхнюю часть аппарата дополнительный поток кислородсодержащего дутья. Поэтому концентрация восстановителя в отходящих газах равна нулю, что не позволяет использовать известный способ для этого процесса.

Целью изобретения является интенсификация процесса, повышение выхода окиси алюминия и сернистого ангидрида .

Поставленная цель достигается тем, что расход кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой, регулируют в зависимости от температуры в слое руды, расход восстановителя поддерживают пропорциональным расходам алунитовой руды и кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой, расход кислорсдасодержащего дутья, подаваемого в надсйпоевое пространство, стабилизируют, причем задание по расходу дутья определяют в зависимости от изменения температуры в надслоевом пространстве так, чтобы увеличению расхода дутья относительно задания сбответствовало отрицательное приращение температуры в наделеев см пространстве.

Изобретение поясняется чертежом. Устройство содержит контуры стабилизации расхода кислородсодержащего дутья, подаваемого в слой руды, находящейся в аппарате 1, состоящего из датчика 2 расхода, регулятора 3 и исполнительного устройства 4. Контур стабилизации расхода восстановителя состоит из датчика 5 расхода, регулятора б и исполнительного устройства 7. Контур стабилизации расхода кислородсодержащего дутья, псдаваемого э надслоевое пространство, состоит из датчика 8 расхода, регулятора 9, исполнительного устройства 10 и задатчика И. Контур регулирования температуры кипящего слоя состоит, из датчика 12 температуры, регулятора 13 и задатчика 14. Контур контроля температуры в надслоевом пространстве состоит из датчика 11; температуры и регистратора 16. Контур поддержания расхода восстановителя состоит из сумматора 17, задатчика 18 расхода алунитовой руды и двух устройств 19 и 20 умножения.

Способ осуществляется следующим образом.

Сигналы от датчика 12, измеряющего температуру в слое руды, и задатчика 14 поступают на вход регулятора 13, который в зависимости от изменения температуры в слое относительно заданной формирует величину задания для регулятора 3 расхода кислородсодержащего дутья, подаваемого в аппарат для частичного окисления восстановителя. Выцеляе иое по Окислении восстановителя тепло изменяет тепловой баланс слоя, что ппиводит к изменению температуры слоя, воспринимаемой датчиком 12. Выходно сигнал датчика 2, характеризующий значение мгновенного расхода кислородсодержащего дутья, подается в устройство 19, где умножается на коэффициент пропорциональности между расхода дутья и восстановителя, а затем в сумматор 17. На второй вход сумматора 17 поступает сигнал от задатчика 18, предварительно умноженный в устройстве 20 на коэффициент пропорциональности между расходом руды и расходом восстановителя ,

При изменении, например уменьшения температуры в слое руды относительно заданного значения, регулятор 13 увеличивает выходной сигнал, тем самым увеличивая задание регулятору 3 расхода дутья, который устанавливает увеличенный расход дуть подаваемого в слой руды. Увеличение расхода дутья приводит к увеличению количества окисляемого восстановителя, выделению дополнительного колчества тепла и, таким образом, к повышению температуры. Таким образом, регулятор 13 поддерживает заданную температуру. Для того, чтобы в результате увеличения количества сжигаемого восстановителя концентрация последнего в слое рУдн не уменьшилась, задание регулятору 6 увеличивается поопорционально увеличению расхода дутья сумматором 17 и устроством 19, связанными с датчиком 2.

При переходе на новый режим работы, например на увеличение птэоизводительности, сигнал эадатчика 18 Увеличивается на величину, соответствующую приращению производительности .

Для того, чтобы увеличение притока свежей руды не привело к падению концентрации восстановителя в слое, задание регулятору С увеличивается пропорционально увеличению расхбда руды сумматором 17 и устройством 20, связанными с задатчиком 18 Увеличение производительности может вызвать также уменьшение температуры в слое. В этом случае регулирование расхода дутья и восстановителя осуществляется в соответствии с описанным выше действием устройства.

При использовании в качестве воестановителя элементарной серы, выносимой из кипящего слоя в надслоевое пространство, серу необходимо окислить для того, чтобы предотвратить ее конденсацию в газоходах и повнсит выход сернистого ангидрида. Окисление осуществляется кислородом дутья, стабилизированного регулятора 9 в соответствии с заданием, поступающим от задатчика 11. Для того, чтобы вся сера окислялась в надслоевом пространстве, необходимо поддерживать такой расход дутья, чтобы в верхней части аппарата был избыток кислорода.

Величину задания подбирают следующим образом.

Задатчиком 11 увеличивают задание регулятору 9 расхода, который устанавливает повышенный расход дутья. При этом температура, измеряемая датчиком 15 и фиксируемая регистратором 16, может увеличиться или уменьшиться. Если температура увеличилась (положительное приращение температуры), это означает, что в надслоевсм пространстве имеется недостаток кислорода, так как увеличение расхода дутья приводит к окислению дополнительного количества восстановителя, и следует продолжить увеличивать задание по расходу дутья Если температура уменьшилась(отрицательное приращение температуры), это означает, что весь восстановител окислен и температура уменьшилась за счет затрат тепла на нагрев дополнительного потока дутья.

Задание по расходу дутья корректируют периодически при смене режимов по производительности или изме- . нению задания по температурному ре жиму в слое руды. Корректировку задания по расходу дутья в надслоевом пространстве также можно осуществлять с помощью автоматического экстремального регулятора с переходом максимума, если, эту корректировку нужно осуществлять непрерывно.

Формула изобретения

. Способ управления процессом восстановления алунитовой руды в аппа5ратах с псевдоожиженным слоем путем регулирования расхода восстановите|ля, например серы, и кислородсодержащего дутья, подаваемых в слой руды, контроля температуры в слое ру0ды и надслоевом пространстве, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, псжышения выхода окиси алюминия и сернистого ангидрида, расход кислород5содержащего дутья, подаваемого в слой, регулируют в зависимости от температуры в слое руды, расход восстановителя поддерживают пропорциональные расходам алунитовой руды и

0 кислородсодержащего дутья, подаваеNttjx в слой, расход кислородсодержащего дутья в надслоевое пространство стабилизируют, причем задание по расходу дутья определяют в зависи5мости от изменения температуры в надслоевом пространстве так, чтобы увеличению расхода дутья относительно задания соответствовало отрицательное приращение температуры в надслоевом пространстве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 302382, кл. С 22 В 1/10, 1969.

2.Буровой А,А. Автоматическое

5 управление процессами в кипящем слое. Металлургия, 1969, с.354-358.

3.Ёуровой И,А, Автоматическое управление процессами в кипящем слое. Металлургия, 1969, с.406-408.