[go: up one dir, main page]

SU932170A1 - Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace - Google Patents

Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace Download PDF

Info

Publication number
SU932170A1
SU932170A1 SU802973644A SU2973644A SU932170A1 SU 932170 A1 SU932170 A1 SU 932170A1 SU 802973644 A SU802973644 A SU 802973644A SU 2973644 A SU2973644 A SU 2973644A SU 932170 A1 SU932170 A1 SU 932170A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ore
sensor
blast
temperature
layer
Prior art date
Application number
SU802973644A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алы Новрузович Ахмедов
Мазаир Курбан-Оглы Байрамов
Гидаят Маил-Оглы Кулиев
Савелий Михайлович Мильруд
Яков Михайлович Марьяновский
Гакиф Закирович Насыров
Игорь Михайлович Пронин
Иван Федорович Сологуб
Виктор Израилевич Шварцер
Эммануил Зусьевич Шейнкерман
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика"
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
Кировабадский Алюминиевый Завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика", Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности, Кировабадский Алюминиевый Завод filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика"
Priority to SU802973644A priority Critical patent/SU932170A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU932170A1 publication Critical patent/SU932170A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

(St) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АЛУНИТОВОЙ РУДЫ В ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Изобретение относитс  к автоматизации процессов цветной металлургии и предназначено дл  управлени  процессом восстановлени  алунитовой руды в аппарате кип щего сло  в услови х переменной производительности аппарата. Известно устройство дл  управлени  процессом обжига рудных материалов в псевдоожиженном слое, используемое в металлургии. Устройство измен ет расход догружаемой руды в функции тем пературы и изменени  содержани  сернистого газа в отход щих газах 1. Это устройство не может быть использовано дл  управлени  процессом восстановлени  алунитовой руды, предусматривающим применение в качестве восстановител  элементарной серы, по скольку концентраци  сернистого газа в отход щих газах не характеризует качество процесса восстановлени . Про исходит это вследствие того, что сернистый газ выдел етс  как при восстановлении руды, так и при окислении восстанпзител  (серы) кислородом, содержащемс  в дутье. Известно также устройство дл  управлени  процессом обжига цинковых концентратов в кип щем слое, которое стабилизирует расход дуть , содержащего кислород и подаваемого в слой РУДЫ. При этом расход загружаемого материала измен ют в зависимости от температуры 2. Такое устройство не может использоватьс  дл  управлени  процессом восстановлени  алунитовой руды, так как температура, отрегулированна  изменением подачи руды, не характеризует услови  протекани  процесса восстановлени . Это объ сн етс  тем, что в слой руды подаетс  как дутье, так и восстановитель и тепловые потери компенсируютс  выделением тепла при частичном окислении восстановител  (серы) кислородом дуть . При этом(St) DEVICE TO CONTROL THE RESTORATION PROCESS OF ALUNITE ORE IN THE BOILER LAYER OVEN The invention relates to automating the processes of non-ferrous metallurgy and is intended to control the process of alunite ore recovery in a fluid-bed apparatus under conditions of varying productivity of the apparatus. A device for controlling the burning process of ore materials in a fluidized bed, used in metallurgy, is known. The device changes the consumption of refillable ore as a function of temperature and changes in the content of sulfur dioxide in the exhaust gases 1. This device cannot be used to control the process of alunite ore recovery, which involves the use of elemental sulfur as a reducing agent in the waste gas Gases do not characterize the quality of the recovery process. This is due to the fact that sulfur dioxide is released during both the reduction of the ore and the oxidation of the reducing agent (sulfur) by oxygen contained in the blast. It is also known a device for controlling the calcination process of zinc concentrates in a fluidized bed, which stabilizes the flow rate of the blast containing oxygen and is supplied to the ORE layer. At the same time, the charge of the charged material varies depending on temperature 2. Such a device cannot be used to control the process of alunite ore recovery, since the temperature adjusted by the change in the ore feed does not characterize the condition of the recovery process. This is due to the fact that both the blast and the reducing agent are supplied to the ore layer and heat losses are compensated for by the heat generated during the partial oxidation of the reducing agent (sulfur) with oxygen by blowing. Wherein

возможны режимы, дл  которых при заданной температуре весь восстановитель окислен и руда не восстанавливаетс  .modes are possible for which, at a given temperature, the entire reducing agent is oxidized and the ore is not reduced.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство управлени  процессом восстановлени  сурьмы в кип щем слое, предусматривающее контроль расхода топлива и дуть , поступающего в кип щий слой, контроль температуры в надспоевом пространстве аппарата , регулирование температуры в слое руды изменением расхода загружаемой руды. Регулирование расхода топлива происходит в зависимости от концентрации окиси углерода в отход щих газах, и осуществл етс  стабилизаци  расхода кислородосодержащего дуть , подаваемого в слой руды.Closest to the invention is an antimony reduction process control device in a fluidized bed, which controls the fuel consumption and blows into the fluidized bed, controls the temperature in the superspace of the apparatus, and controls the temperature in the ore layer by varying the feed ore consumption. The control of fuel consumption occurs depending on the concentration of carbon monoxide in the exhaust gases, and the consumption of oxygen-containing blowing supplied to the ore layer is stabilized.

При этом окись углерода образуетс  в результате окислени  топлива кислородом дуть  и  вл етс  восстановителем .In this case, carbon monoxide is formed as a result of oxidation of the fuel with oxygen to blow and is a reducing agent.

Известный способ управлени  позвол ет поддерживать такую концентрацию восстановител  и такую температуру в слое руды, при которых достигаетс  требуема  степень восстановлени  руДы 31.The known control method allows maintaining such a concentration of the reducing agent and such a temperature in the ore layer at which the required degree of ore reduction is achieved.

Однако при восстановлении алунитовой руды элементарной серой выносимую из сло  серу окисл ют в надслоевом пространстве аппарата, подава  в верхнюю часть аппарата дополнительно дутье. Поэтому концентраци  восстановител  Б отход щих газах равна нулю, что не позвол ет использовать известный способ дл  этого процесса.However, in the reduction of alunite ore with elemental sulfur, the sulfur removed from the layer is oxidized in the over-layer space of the apparatus, supplying additional blast to the upper part of the apparatus. Therefore, the concentration of reducing agent B by the off-gases is zero, which prevents the use of the known method for this process.

Цель изобретени  - повышение выхода сернистого ангидрида и окиси алюмини , что позвол ет улучшить технико-экономические показатели производства .The purpose of the invention is to increase the yield of sulfurous anhydride and alumina, which allows to improve the technical and economic indicators of production.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство содержит датчик температуры сло  руды, датчик расхода дуть , датчик расхода восстановител , датчик количества руды в слое, регул тор температуры в слое руды, регул тор расхода дуть , регул тор количества руды в аппарате, регул тор расхода восстановител  и исполнительные устройства, установленные на трубопроводах подачи руды, дуть  и восстановител  в аппарат, регул тор температуры в надслоевом пространстве , датчик концентрации кислорода в дутье, подаваемом в слой руды , блок умножени  и функциональныйThe goal is achieved by the fact that the device contains a sensor for the ore layer temperature, a flow sensor to blow, a flow sensor for the reducing agent, a sensor for the amount of ore in the layer, a temperature controller for the ore layer, a flow regulator for blowing, a regulator for the amount of ore in the apparatus, a flow regulator for the reducing agent actuators installed on the ore supply lines, blowing and reducing agent into the apparatus, temperature controller in the superlayer space, oxygen concentration sensor in the blast supplied to the ore layer, multiplication unit and functional

блок.. Причем блок умножени  соединен входными каналами с датчиком концентрации кислорода в дутье и с датчиком расхода дуть  и выходным каналом с входным каналом функционального блока Функциональный блок выходным каналом соединен с каналом задани  регул тора температуры надслоевого пространства , а регул тор температуры надслоевого пространства выходным каналом соединен с каналом задани  регул тора расхода восстановител .block .. Moreover, the multiplication unit is connected to the input channels with the oxygen concentration sensor in the blast and with the flow sensor blowing and the output channel to the input channel of the function block. The functional unit is connected to the output channel of the over-layer temperature controller and the over-layer temperature controller by the output channel connected to the channel set the flow controller of the reductant.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Устройство состоит из датчика 1 температуры кип щего сло , регул тора 2 температуры кип щего сло , органа 3, регулирующего подачу руды, датчика температуры надслоевого пространства , регул тора 5 температуры надслоевого пространства, датчика 6 расхода восстановител  (жидкой серы), регул - ора 7 расхода жидкой серы, органа 8, регулирующего подачу восстановлени , датчика 9 расхода дуть , регул тора 10 расхода дуть , органа 11 регулирующего расход дуть , датчика 12 концентрации кислорода в дутье, блока 13-умножени , функционального блока , датчика дифманометра, регул тора и регулирующего органа (не показаны ). Кроме того, на чертеже обозначены аппарат А и транспортные линии Б, В, Г, Д, Е и Ж подачи руды, подачи восстановител , выгрузки восстанонлениои руды, подачи дуть , выхода газообразных продуктов реакции и подачи кислородсодержащего дуть  в отстойную зону.The device consists of a fluid bed temperature sensor 1, a fluid bed temperature controller 2, an ore supply control body 3, a super layer temperature sensor, a super layer temperature controller 5, a reductant consumption sensor 6 (liquid sulfur), an air regulator 7 flow of liquid sulfur, organ 8, regulating the flow of recovery, sensor 9 flow rate blowing, flow controller 10 blowing, organ 11 regulating the flow blowing, sensor 12 oxygen concentration in the blast, 13-multiplication unit, functional unit, sensor differential pressure, the regulator and the regulating body (not shown). In addition, the drawing shows apparatus A and transport lines B, C, D, E, E and Z supplying the ore, supplying the reducing agent, unloading the reduction of the ore, feeding the blowing, leaving the gaseous reaction products and feeding the oxygen-containing blowing into the settling zone.

Взаимодействие отдельных частей устройства происходит следующим образом .The interaction of the individual parts of the device is as follows.

Сигнал от датчика 1 температуры кип щего сло  поступает на вход регул тора 2 температуры, который в зависимости от изменени  температуры в слое относительно заданной величины формирует командный сигнал на регулирующий орган 3, управл ющий подачей руды в аппарат.The signal from the fluid bed temperature sensor 1 is fed to the input of the temperature controller 2, which, depending on the temperature change in the bed relative to a predetermined value, generates a command signal to the regulator 3, which controls the supply of ore to the apparatus.

Сигнал- от датчика температуры отстойной зоны поступает на вход регул тора 5 температуры, который формирует и направл ет сигнал на программный вход регул тора 7 расхода серы. На вход регул тора 7 поступает сигнал от датчика 6 расхода серы, и, в зависимости от рассогласовани  переменной из задани , регул тор 7 формирует сигнал регулирующему органу 8 на подаче элементарной серы. Сигнал датчика 9 расхода дуть  поступает на вход регул тора 10 и, в зависимости от рассогласовани  расхода дуть  и заданной величины, формирует команду дл  регулирующего органа 11, управл ющего подачей дуть  в аппарат. На блок 13 умножени  поступают . сигналы датчика 9 и датчика 12 концентрации кислорода в дутье, сигнал блока 13 поступает в функциональный блок 1, выходной канал которого соединен с программным входом регул тора 5. Регул тор 5 формирует управл ющее воздействие в форме команды на регул  тор 7 в зависимости от температуры от стойной зоны и количества кислорода, поступающего в аппарат с дутьем.. Устройство функционирует следующим образом. Контур стабилизации расхода дуть  в надслоевом пространстве, состо щий из датчика 9 расхода дуть , регул тора 10 и регулирующего органа 11, обес печивает посто нство расхода дуть  с тем, чтобы сделать независимой от одного параметра температуру в отстой ной зоне. Контур стабилизации количества материала в аппарате, состо щий из датчика дифманометра, регул тора и регулирующего органа, обеспечивает посто нство объема сло  и баланс между подачей и выгрузкой руды. При изменении, например уменьшении содержани  кислорода и дутье темпера тура в слое руды и, следовательно, сигнал от датчика 1 уменьшитс . Регул тор 2, воздейству  на регулирующий орган 3, уменьшит подачу руды в аппарат с тем, чтобы восстановить ра венство температуры, измеренной термопарой 1 и заданной задатчиком регу л тора 2. При этом в слое руды устанавливаетс  баланс между подачей теп ла в слой и его расходом. Расход подаваемой руды в аппарат соответствуе расходу кислорода, подаваемого в слой с дутьем, в силу того, что подача ла в слой осуществл етс  за счет окислени  восстановител  (серы) кисло родом дуть  и расход тепла пропорцио нален подаче руды в аппарат (тепло расходуетс  на нагрев руды и компенсацию потерь тепла в реакции восстановлени , которые в установившемс  режиме также пропорциональны; подаче РУДЫ, и прочие потери, которые в установившемс  цежиме можно считать посто нными ) . В свою очередь, при уменьшении подачи руды и кислорода уменьшитс  использование восстановител  как за счет уменьшени  окислени , так и за счет уменьшени  его расхода на восстановление руды. Это приводит к повышению концентрации восстановител  в надслоевом пространстве, где он окисл етс , и к повышению температуры , измер емой датчиком 4. Сигнал от датчика поступает на регул тор 5, который уменьшает свой выходной сигнал до тех пор, пока не установитс  равенство измеренной датчиком k и заданной, поступающей из функционального блока 14 температуры . Сигнал от регул тора 5 поступает в камеру задани  регул тора 7, который , воздейству  на регулирующий орган 8, уменьшает подачу восстановител  в слой, обеспечива  равенство измеренного датчиком 6 и заданного расхода. Уменьшение концентрации кислорода в дутье также приводит к снижению сигнала датчика 12 концентрации кислорода и уменьшению выходного си|- нала блока 13 умножени , в который поступает также и сигнал от датчика 9 расхода дуть , установленного в контуре стабилизации расхода дуть  (регул тор 10, регулирующий орган 11). снижение выходного сигнала блока 13 умножени  приводит к уменьшению выходного сигнала функционального блока , поступающего в камеру задани  регул тора 5 температуры в отстойной зоне. Характеристика функционального блока Н соответствует зависимости между производительностью, расходом кислорода с дутьем и температурой в отстойной зоне. Св зь между указанными параметрами обусловлена тем, что дл  осуществлени  химической реакции с определенной степенью превращени  веществ необходимо обеспечить подачу исходных компонентов в соотношении, близком к стехиометрическому. В соответствии с вышесказанным дл  достижени  одной и той же степени восстановлени  руды при уменьшении подачи исходной руды о слой ограниченного объема необходимо уменьшить концентрацию восстановител  (определ емую температурой в отстойнойThe signal from the temperature sensor of the settling zone enters the input of the temperature controller 5, which generates and sends a signal to the program input of the sulfur consumption controller 7. The input from the regulator 7 receives a signal from the sulfur consumption sensor 6, and, depending on the mismatch of the variable from the reference, the regulator 7 generates a signal to the regulator 8 on the supply of elemental sulfur. The signal from the flow rate sensor 9 blows to the input of the regulator 10 and, depending on the flow rate mismatch and a predetermined value, forms a command for the regulator 11 controlling the flow of the blow to the apparatus. The multiplication unit 13 is received. signals from sensor 9 and sensor 12 for oxygen concentration in the blast; signal from block 13 enters functional block 1, the output channel of which is connected to software input of controller 5. Controller 5 generates a control action in the form of a command to controller 7 depending on temperature steady zone and the amount of oxygen entering the apparatus with blast .. The device operates as follows. The flow stabilization loop blowing in the over-bed space, consisting of the flow rate sensor 9 blowing, the regulator 10 and the regulator 11, ensures the flow rate constant to blow in order to make the temperature in the settling zone independent of one parameter. The contour of stabilization of the amount of material in the apparatus, consisting of a sensor of a differential pressure gauge, a regulator and a regulator, ensures the constancy of the layer volume and the balance between the supply and discharge of ore. By changing, for example, decreasing the oxygen content and the blowing of the temperature in the ore layer and, consequently, the signal from sensor 1 decreases. Regulator 2, acting on regulator 3, will reduce the supply of ore to the apparatus in order to restore the temperature equality measured by thermocouple 1 and set by the setpoint adjuster 2. At the same time, in the ore layer, a balance is established between the heat supply to the layer and its expense. The flow rate of ore supplied to the apparatus corresponds to the flow rate of oxygen supplied to the blast bed, due to the fact that the feed to the bed is due to oxidation of the reducing agent (sulfur) with oxygen and the heat consumption is proportional to the feed of ore to the apparatus (heat is consumed for heating ores and compensation for heat losses in the reduction reaction, which in the steady state are also proportional to the supply of the ORE, and other losses that in the steady state can be considered constant). In turn, with a decrease in the supply of ore and oxygen, the use of the reducing agent decreases both by reducing oxidation and reducing its consumption for reducing the ore. This leads to an increase in the concentration of the reducing agent in the above-layer space, where it is oxidized, and to an increase in the temperature measured by sensor 4. The signal from the sensor goes to regulator 5, which reduces its output signal until the measured k and a given temperature from the functional unit 14. The signal from regulator 5 enters the reference chamber of regulator 7, which, acting on regulator 8, reduces the supply of reductant to the layer, ensuring that the measured by sensor 6 and the specified flow rate are equal. A decrease in the oxygen concentration in the blast also leads to a decrease in the signal of the oxygen concentration sensor 12 and a decrease in the output signal of the multiplication unit 13, which also receives a signal from the flow rate sensor 9 installed in the flow regulation loop blowing (regulator 10, regulator eleven). A decrease in the output signal of the multiplication unit 13 leads to a decrease in the output signal of the functional unit entering the chamber of setting the temperature controller 5 in the settling zone. The characteristic of the functional block H corresponds to the relationship between the capacity, the flow rate of oxygen with blast and the temperature in the settling zone. The connection between these parameters is due to the fact that in order to carry out a chemical reaction with a certain degree of transformation of substances, it is necessary to ensure the supply of the initial components in a ratio that is close to stoichiometric. In accordance with the above, in order to achieve the same degree of ore reduction while reducing the feed of the original ore to a layer of limited volume, it is necessary to reduce the concentration of the reducing agent (determined by the temperature in the settling tank).

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство управления процессом восстановления алунитовой руды в печи кипящего слоя, содержащее датчик температуры слоя руды, датчик расхода дутья, датчик расхода восстанови- 2: теля, датчик количества руды в слое, регулятор температуры в слое руды, регулятор расхода дутья, регулятор количества руды в аппарате, регулятор расхода восстановителя и исполни- а тельные устройства, установленные на трубопроводах подачи руды, дутья и A control device for the reduction process of alunite ore in a fluidized bed furnace, comprising an ore layer temperature sensor, a blast flow sensor, a reducing flow sensor 2: a sensor, an amount of ore in a layer, a temperature controller in an ore layer, a blast flow controller, an ore amount controller in the apparatus , reducing agent flow regulator and executive devices installed on ore, blast and 70 8 восстановителя в аппарат.отличающееся тем, что, с целью повышения выхода сернистого ангидрида и окиси алюминия,оно дополнительно содержит регулятор температуры в надслоевом пространстве, датчик концентрации кислорода в дутье, подаваемом в слой руды, блок умножения и функциональный блок,причем блок умножения соединен входными каналами с датчиком концентрации кислорода в дутье и с датчиком расхода дутья и выходным каналом с входным каналом функционального блока, функциональный блок выходным каналом соединен с каналом задания регулятора температуры надслоевого пространства, регулятор температуры надслоевого пространства выходным каналом соединен с каналом задания регулятора расхода восстановителя.70 8 reducing agent in the apparatus. Characterized in that, in order to increase the yield of sulfur dioxide and aluminum oxide, it further comprises a temperature controller in the superlayer space, a sensor of oxygen concentration in the blast supplied to the ore layer, a multiplication unit and a functional unit, and a multiplication unit connected by input channels with a sensor of oxygen concentration in the blast and with a flow sensor of the blast and the output channel with the input channel of the functional unit, the functional block with the output channel is connected with the control channel ora nadsloevogo temperature space temperature controller output channel nadsloevogo space is connected with the channel assignment reductant flow regulator.
SU802973644A 1980-08-19 1980-08-19 Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace SU932170A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802973644A SU932170A1 (en) 1980-08-19 1980-08-19 Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802973644A SU932170A1 (en) 1980-08-19 1980-08-19 Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU932170A1 true SU932170A1 (en) 1982-05-30

Family

ID=20914705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802973644A SU932170A1 (en) 1980-08-19 1980-08-19 Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU932170A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4224057A (en) Method for carburizing sponge iron
SU932170A1 (en) Apparatus for controlling process of alunite ore reduction in fluidised bed furnace
EP0024106B1 (en) Method of heat treating ferrous workpieces
RU2796772C1 (en) Method for controlling the procedure of calcining sulfide concentrates in a fluidized bed furnace
SU1232648A1 (en) Control system for process of reducing roasted alunite ore in production of alumina
SU969698A1 (en) Method for automatically controlling oxidation process
SU1736925A1 (en) Method of automatically controlling activation of granulated carbon-containing materials in rotary furnace
SU1437348A1 (en) Method of automatic control of process of calcining sulfur-containing material in fluidized-bed furnace
SU1261906A1 (en) Device for controlling process two-stage reduction of alunite ore
SU898246A1 (en) Method of automatic control of roasting process in multizone fluidised-bed furnaces
SU689716A1 (en) Alunite ore reduction method
SU1218281A1 (en) Method of controlling operation of shaft furnace
SU302382A1 (en) AUTOMATIC REGULATION METHOD
SU901739A1 (en) Apparatus for automatic control of lumpy sulphur burning process
SU611876A1 (en) Method of regulating process of hydrogen sulfide gas burning in furnace
SU1164539A1 (en) Method of automatic heating of fluidized bed furnace
SU1211573A1 (en) Method of automatic control of ignition process of sinter burden
RU2090592C1 (en) Method of automatically controlling process of iron pentacarbonyl synthesis
RU2091297C1 (en) Method of control of process for reducing oxygen-containing sulfur dioxides
SU893857A1 (en) Method of automatic control of sulphur-containing raw material annealing process in boiling layer furnaces
SU894313A1 (en) Method of automatic control of calcining process in fluidised-bed furnaces
RU1791446C (en) Method of automatic control of tube furnace in coke complex
SU1558869A1 (en) Method of automatic control of process for obtaining gaseous sulfur dioxide in parallel-operating roasting furnaces
SU1031907A1 (en) Method for automatically controlling process for preparing iron pentacarbonyl
SU1518295A1 (en) Method of automatic control of process of catalytic purification of waste gases in production of unconcentrated nitric acid