Способ управления приготовлением спекательной шихты Советский патент 1980 года по МПК C01F7/38 G05D11/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству глинозема. Известен способ управления приготовлением спекательной шИхтй при производстве глинозема из твердых и пульпообразных сырьевых материалов изменяющегося состава, включающей периодическое измерение состава сырьевых материалов, стабилизацию их потоков и изменение дозирово 1. Однако известный способ не обеспе чивает достаточно высокой точности стабилизации состава получаемой шихт Целью изобретения является повышение точности стабилизации состава получаемой шихты. Цель достигается тем, что дополнительно измеряют содержание жидкой фазы в пульпе, ее плотность и состав и изменяют дозировку смешиваемых материалов в период между измерениями их состава. Сущность способа заключается в то что периодически измеряют полный состав пулъпообразных материалов, а в периоды между этими измерениями отбирают пробы пульпообразных материалов для анализа в них содержания жидюй фазы, её плотности к х мического состава, В зависимости от измеренных величин корректируют (в периоды между измерениями состава сырьевых материалов) дозировку смешиваемых материалов. Пример. Для приготовления спекательной шихты используют красный шлам - пульпообразный материал, в который подают оборотные продукты производства - белый шлам и оборотную соду. Химический состав красного шлама определяется химическим составом его твердой и жидкой фаз. Действительно, соотношения между концентрациями окислов алюминия (А), натрия (N), калия (К), железа (F), кальция (С) и кремния (S) в красном шламе (без индекса), его жидкой (индекс Ж) и твердой (индекс Т) фазах могут быть выражены системой уравнений материального баланса: + A А(1-Х) - T-Q А Q + N. G N(l-X).r.Q N -Q + K(l-X)-.;--Q К F(l-X). j.Q F с(1-х).лг.о c: S(l-X)--ir.Q S Q + G TQ T Q X.f.Q где Q, Q - объемный поток пульпы красного шлама и ее жид кой фазы; G - весовой поток твердой фазы пульпы краного шл плотность пульпы красн шлама и ее жидкой фазы X - содержание жидкой фазы в красном шламе. Согласно существующей методике длительность химического анализа дл определения К, А, Ы, F, С, БиХ составляет до б ч. Проведенные иследования показывак)Т, что химический состав твердо фазы красного шлама определяется концентрациями окислов в твердой .фазе красного шлама, количеством и концентрацией окислов в твёрдой фазе белого шлама. Изменение этих концентраций сравнительно медленно иможно принять, что состав твер дой фазы усредненного красного шла остается постоянным в течение 1020ч. Химический состав жидкой фазы красного шлама определяется содержанием жидкой фазы в красном и бел шламах, концентрациями , Al-OgB них, а также количеством и химическим составом оборотной сод Как показывают исследования, эти параметры изменяются очень быстро, поскольку они определяются влияние колебания технологического режима производства на количество и соста получаемых оборотных продуктов. По существующим методикам длительност измерения состава жидкой фазы крас ного шлама 25-30 мин. Измеряют одномоментно полный со тав красного шлама и состав его жидкой фазы и определяют химически состав твердой фазы шлама по уравнениям:А(1-Х) - А 1 N(l-X) - 1 -у-ж X кц-х) - К X 1 - . F(l - X) 1 С(1 - X) i - -у X S(l - X) 1 - -j X 3 периоды между отборами пробы шлама для полного химического анал за измеряют плотность ( Хп хим ческий состав (индекс п) жидкой фазы красного шлама и ее содержани (Х). При поступлении очередного анализа о составе жидкой фазы опре деляют пагный расчетный химический состав шлама (индекс р) rto соотношениям:д - ) + An 1-Х N (1-ХпУУ ) + N,f Хи 1-Х Th ) + KM X 1 - X, F (1 -XnT p i - X r - C fl - ХпТи) Cp it x Q - S (1 - ХиУ) P 1 - Х„ По определяемому таким образрм оставу красйогошлама изменяют дозировку смешиваемых материалов, небходимую для получения шихты заданнбго состава. Как видно из систем уравнений (1-3), состав красного лама в момент времени может &ать определен по зависимостям апример, вида л А-х /irOCbl V/ JL..±b: .Т У-П,- . -г -(-ч . (по аналогичным завис.имостям определяют NP и Кр ) и вида - р ( 1 X)., 1 -, Xnlnl) (5) Fp- F 1 Хн 1 - Х.« (по аналогичным зависимостям определяют Ср и S р ) . Пусть при совместных измерениях проб красного клама на полный химический анализ и на состав жидкой фазы получают следующие данные: А 22,0% А 19,0 г/л N 15,5% N 34,5 г/л К 1,2% К 2,6 г/л F 25,2% -у 1,045 С 3,3% X 55,5% S 16,7% В следующий момент времени проводят измерения жидкой Фазы красного шлама и получают значения: А 23,0 Ги 1,046 Х„. 56,0 1 50,0 К:К 4,0 по которым, пользуясь выражениями Г4) и (5), определяют полный состав красного шлама: Ар Кр 1,39 Ср 3,29 Np ,7,45 Fp 25,13 Sp 16,65 Как видно, состав красного шлама настоящий, момент времени .сущестенно отличается от того состава, оторый принят в качестве исходного, о KdTopoMy определяют необходимую озировку смешиваемых материалов. ледовательно, корректируя дозировку в зависимости от измеренных в настоящий момент времени значений состава и плотности жидкой фазы красного шлама и ее содержания, по шают качество стабилизации состава получаемой шихты. Высокая оперативность поступлеНИН такой информации (раз в 2530 мин) обеспечивает хоретиее соотно шение меиаду временем запаздывания в каналах получения информации и вр менем переходных процессов в объект управления, что обусловливает хорошее качество управления, Предложенный способ управления позволяет повысить стабилизацию состава получаемой шихты, в резуль тате чего снижаются удельные потоки известняка, кальцинированной соды и т.д., а также сокращаются энергозатраты на хранение, перемешивание и транспортировку некондиционной шихты. 36 Формула изобретения Способ управления приготовлением спекательной шихты при производстве глинозема из твердых и лульпообразных сырьевых материалов изменяющегося состава, включающий периодическое измерение состава сырьевых материалов, стабилизацию их потоков и изменение дозировок, отличаю щ и и с я тем, что, с целью- Повышения точности стабилизации состава получаемой шихты, дополнительно измеряют содержание жидкой фазы в пульпе, ее плотность и состав и изменяют дозировку смешиваемых материалов в период между измерениями их состава. ИстЬчники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. АСУТП Нефелин- , М., Металлургия, 1976, с.21-51.