SU1659501A1

SU1659501A1 - Способ автоматического управлени процессом обжига никелевого концентрата с оборотами в кип щем слое

Info

Publication number: SU1659501A1
Application number: SU894665726A
Authority: SU
Inventors: Леонид Федорович Гладких; Александр Михайлович Глебов; Евгений Павлович Журавлев; Александр Федорович Астафьев; Борис Иванович Николаев; Владимир Давидович Жидовецкий; Николай Константинович Спицын; Владимир Ильич Гуглин; Борис Анатольевич Федюк
Original assignee: Комбинат "Североникель" им.В.И.Ленина
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1991-06-30

Abstract

Изобретение относитс к цветной металлургии , в частности к получению закиси никел в печах КС. Цель изобретени -уменьшение потерь металлов с пылевыносом и экономи кислорода. Дл этого допонительно измер ют содержание серы в концентрате, определ т величину отклонени от заданного значени по формуле A Cs С§ад - Csi, где Д Cs - отклонение содержани серы в концентрате от зада иного значени ; С|ад - заданное значение содержани серы в концентрате; Csi - измеренное значение содержани серы в концентрате, вычисл ют производную содержани серы в концентрате по формуле dCs/dT Csi - Cs л - л/Я - r(i - 1), где dCs/dr- производна содержани серы в концентрате: CsA-Л - предыдущее значение содержани серы в концентрате; ъ - момент времени измерени текущего содержани серы в концентрате; Т(и) - момент времени измерени предыдущего содержани серы в концентрате, определ ют величину коррекции управл ющего воздействи - изененеи расхода кислорода в зависимости от взвешенной суммы величин отклонени содержани серы в концентрате от заданного значени и производной содержани серы в концентрате по формуле AQ.02 Kn-ACs+Kg-(dCs/dr), где AQoz требуема коррекци величины управл ющего воздействи расхода кислорода; Кп и Kg - настроечные коэффициенты; (Кп 0.8- -1,1; Kg 0,5-0,7), затем измен ют управл ющее воздействие по расходу кислорода на величину вычисленной коррекции, а расход воздуха корректируют в обратной зависимости от изменени расхода кислорода . 2 з.п. ф-лы, 1 ил. Ov сл о сл о

Description

Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использовано при автоматическом управлении процессом обжига в кип щем слоем.

Цель изобретени - уменьшение потерь металлов с пылевыносом и экономи кислорода .

На чертеже показана схема установки, реализующей предлагаемый способ автоматического управлени процессом обжига

никелевого концентрата с оборотами в кип щем слое.

Установка содержит печь кип щего сло , шнековый транспортер, линию загрузки оборотов, весоизмеритель оборотов и анализатор содержани серы в концентрате .

В управл ющее вычислительное устройство 1 ввод т задание по расходу дуть , при помощи анализатора 2 определ ют содержание серы в концентрате и после взвешивани на весоизмерителе 3 - величину загрузки оборотов,

Управл ющее вычислительное устройство 1 рассчитывает задание регул тору 4 по расходу кислорода в зону 5 загрузки и регул тору 6 задание по расходу кислорода в зону 7 подины, примыкающей к зоне 5 Загрузки, по формуле:

Qo2 Кп -(20 - CsO - Kg(Csi - Cs (,,)) +

+ Коб -боб при С 20%;

Q$2 0,3;

Q&2 0,7,

Qo2 задание по расходу кислорода в Печь КС, тыс.мэ/ч;

Csi - текущее содержание серы в концентрате , %;

Кп - коэффициент пропорциональности (0,8-1,1);

Q$2 задание по расходу кислорода в Зону 5 загрузки, тыс.м3/ч;

Q&2. задание по расходу кислорода в Зону 7 подины, примыкающей к зоне загруз- Ки, тыс.м /ч;

Cs(t л-содержание серы на предыдущем шаге, %;

Kg - коэффициент пропорциональности перед производной содержани серы (0,5- 0,7);

Соб - вес загружаемых оборотов, т;

Коб - коэффициент пропорциональности перед расходом оборотов (0,1-0,3).

В зависимости от величины задани по расходу кислорода устройство 1 определ ет задание регул тору 8 по расходу воздуха в Зону 5 и регул тору 9 задание по расходу воздуха в зону 7 по формулам:

ийозд: Овоэд

зд -ud, Ов8зд - QO.

где 0$озд - задание по расходу воздуха в зону 5, тыс.м3/ч;

озд - суммарное задание по расходу дуть в зону 5, тыс.м3/ч;

Овозд - задание по расходу воздуха в Иону 7, тыс.мэ/ч;

Ов8зд - суммарное задание по расходу дуть в зону 7, тыс.м3/ч.

П р и м е р 1 (по известному способу). Управление процессом без корректировки расхода кислорода по содержанию и скорости изменени (производной) содержани Серы в концентрате.

Средн производительность печи составл ет 13,6 т/ч.

Расход дуть , тыс.м /ч; воздух 19,0; кислород 3,5, средний коэффициент избытка по

общему содержанию кислорода в дутье 1,87.

Температура в слое измен етс в пределах 1040-1190°С.

Гранулометрический состав полученно0 го огарка находитс в пределах, %: Фракци +1,2 мм 8-20 Фракци -1,2+0,5 мм 20-70 Фракци -0,2 мм 0-30% По материальному балансу определ ют

5 средний пылевынос, составл ющий 38% от загрузки концентрата. С учетом имеющихс зависимостей потерь от пылевыноса определ ют потери никел при таком режиме обжига в размере 1,7% от загрузки.

0 Содержание диоксида серы в газах после печи КС наход тс в пределах 5-15%.

Загрузка оборотов, расход кислорода и воздуха с течением времени не измен етс .

5 В начале контрольного периода содержание серы в концентрате составл ет 19,8%.

Температура в слое 1192°С. Через 6 ч работы содержание серы в концентрате

0 снизилось до 17,2 %. Вследствие этого начала падать температура несмотр на прин тые меры по увеличению загрузки. Это объ сн етс несбалансированностью тепла на данном температурном уровне из-за

5 большого количества балластной нагрузки в виде пыли концентрата и св занной с ней физически влаги. Примерно в течение 17ч температурный уровень ниже требуемого. В этот период процесс шел с повышенным

0 пылевыносом, получали огарок с повышенным количеством мелкой фракции. Режим обжига нормализовали лишь при уменьшении подачи пыли в сгустители и увеличении содержани серы в концентрате до 19%.

5 Накопленную в пылеулаливающих системах пыль за период температурного сбо режима обжига предсто ло перерабатывать вне контрольного периода при установке в задании на режим повышенной концентрации

0 кислорода в дутье.

Удельный расход кислорода за период 250 м на 1 т концентрата. Обычно (как в данном случае) при ручном управлении поддерживают чрезмерно высокий избыток кис5 лорода из-за опасени перегрузить печь.

В целом период характеризуетс тепловой неустойчивостью, резкими колебани ми выходных параметров процесса и неудовлетворительными технико-экономическими показател ми.

П р и м е р 2. Автоматическое управление процессом с корректировкой расхода кислорода по содержанию и скорости изменени (производной) содержани серы в концентрате.

Уравнени дл расчета задани и автоматического регулировани расходами воздуха и кислорода имеют вид:

Qo2 0,2Go6 + 0,9(20 - Csi) - 0,6

dCs dr

где Qoa задание по расходу кислорода, тыс.м3/ч;

Соб - расход оборотов, т/ч;

dCs

скорость изменени (производит

ной) содержани среды в концентрате. %/ч;

Q$2 0,3;

Q&2 0,7,

где Q&2 задание по расходу кислорода в форкамеру, тыс.м3/ч;

Q&2 задание по расходу кислорода на оодину, тыс.м3/ч.

йозд

зд

Овозд Ов8зд Q&2.

где - задание по расходу воздуха в форкамеру, тыс.м3/ч;

0|оэд - задание по расходу дуть в форкамеру, тыс.м3/ч;

Овозд - задание по расходу воздуха на подину, тыс.м3/ч;

Овозд - задание по расходу дуть на подину, тыс.м3/ч.

Периодически (один раз в час) отбирают пробу никелевого концентрата, отправл ют по пневмопочте на рентгеноспектральный квантометр дл анализа на содержание серы , результаты анализа получают по телетайпу и ввод т в ЭВМ. Запаздывание в анализе составл ет от 40 мин до 1 ч.

В ходе эксперимента средн производительность печи КС по переработке концентрата составл ет 13,8 т/ч. Загрузка .оборотов стабильна.

Расход дуть составл ет, тыс.м3/ч: воздух 17,0-18,0; кислород 1,8-3,5, средний коэффициент избытка дуть (по суммарному содержанию кислорода в дутье) 1,3.

Температура в слое измен етс в пределах 1100-11606С.

Гранулометрический состав полученного огарка находитс в пределах, %: Фракци +1,2 мм 8-12 Фракци -1,2+0,5 мм 40-60

Фракци -0,2 мм 2-5

По материальному балансу определ ют средний пылевынос за период 27% от загрузки концентрата. С учетом имеющихс зависимостей потерь металлов от пылевыноса потери только никел при данном режиме составл ют 1,1%, Содержание диоксида серы в газах после печи находитс в пределах 10-17%.

В период наблюдений содержание серы

в концентрате измен лось в пределах 16,3- 19,5%. Температура в слое поддерживалась на оптимальном уровне в течение всего контрольного периода благодар практически непрерывному соответствию прихода и расхода тепла в печи КС при любых концентраци х серы в концентрате. Это достигалось тем, что при снижении содержани серы в концентрате автоматически вносилась поправка на качество дуть по кислороду. Чем

больше снижение содержани серы в концентрате , тем больша величина концентрации кислорода поддерживалась в дутье и наоборот. Причем концентраци кислорода в дутье измен лась соответствующей корректировкой подачи кислорода в дутье и обратной по объему подачей воздуха. В период приближени к минимальному содержанию серы в концентрате суммарна концентраци кислорода в дутье достигала

35%. Относительна стабилизаци температуры в слое обеспечила за контрольный период получение огарка с минимальным содержанием пыл щей фракции, уменьшение пылевыноса и потерь металлов. Более

стабильный по качеству был также газ дл утилизации серы. Лишь кратковременно расход кислорода составил 3,5 тыс.м3/ч, в основном же за период он поддерживалс на уровне 2-2,5 тыс.м3/ч. Удельный расход

кислорода составил 180 м3 на 1 т переработанного концентрата. Коэффициент избытка кислорода поддерживалс на минимально необходимом уровне, обеспечивающем тепловую устойчивость процесса и качество

огарка.

Claims

Формула изобретени 1. Способ автоматического управлени процессом обжига никелевого концентрата с оборотами в кип щем слое на обогащенном кислородом дутье с укрупнением огарка , включающий регулируемую подачу воздуха и кислорода в печь, загрузку концентрата и оборотов, распределение кис- ло ода между загрузочной зоной и

примыкающей к ней рабочей зоной в зависимости от величины загрузки оборотов, контроль параметров процесса, отличающийс тем, что, с целью уменьшени потерь металлов с пылевыносом и экономии кислорода, дополнительно измер ют содержание серы в концентрате, определ ют величину отклонени от заданного значени по формуле

ACs- С§ад-С8|,

где A Cs - отклонение содержани серы в концентрате от заданного значени ;

С|(

РД

заданное значение содержани

серы в концентрате;

Csi - измеренное значение содержани Серы в концентрате,

Вычисл ют производную содержани серы в концентрате по формуле

(i-i) dr ri - r(i -1)

где dCs/dr- производна содержани серы ft концентрате;

Cs (1 -1) предыдущее значение содержани серы в концентрате;

0

5

0

5

0

ri - момент времени измерени текущего содержани серы в концентрате;

Г(ы) - момент времени измерени предыдущего содержани серы в концентрате ,

определ ют величину коррекции управл ющего воздействи - изменени расхода кислорода в зависимости от взвешенной суммы величин отклонени содержани серы в концентрате от заданного значени и производной содержани серы в концентрате по формуле

A Qo2 Kn -ACs + Kg (dCs/dr),

где AQoa требуема коррекци величины управл ющего воздействи расхода кислорода;

Кп и Kg - настроечные коэффициенты, затем измен ют управл ющее воздействие по расходу кислорода на величину вычисленной коррекции, а расход воздуха корректируют в обратной зависимости от изменени расхода кислорода.
2.Способ по п. 1,отличающийс тем, что расход кислорода корректируют при содержании серы в концентрате меньше 20%.
3.Способ п.1,отличающийс тем, что расход воздуха корректируют на величину изменени расхода кислорода.

Обороты

Л

Концентрат

Лечь КС