RU2297463C1 - Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy - Google Patents
Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297463C1 RU2297463C1 RU2006103912/02A RU2006103912A RU2297463C1 RU 2297463 C1 RU2297463 C1 RU 2297463C1 RU 2006103912/02 A RU2006103912/02 A RU 2006103912/02A RU 2006103912 A RU2006103912 A RU 2006103912A RU 2297463 C1 RU2297463 C1 RU 2297463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- converter
- sulfur dioxide
- gas
- content
- gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматического управления процессами конвертирования цветной металлургии и может быть использовано для оптимизации газового режима конвертеров при переработке сульфидных руд и концентратов на предприятиях цветной металлургии.The invention relates to the field of automatic control of conversion processes of non-ferrous metallurgy and can be used to optimize the gas regime of converters in the processing of sulfide ores and concentrates at non-ferrous metallurgy enterprises.
Известны способы управления газовыми потоками конвертерного передела («Исследование, разработка и внедрение мероприятий по совершенствованию работы металлургических агрегатов с целью улучшения снабжения сырьем СКЦ и снижения уровня загрязнения окружающей среды» - отчет по НИР х.д. 71/89, ЛГИ, 1991 г.) с использованием газоанализаторов на SO2 и стандартных технических средств автоматизации, однако данные работы не привели к положительным результатам в смысле достаточной скорости и точности управления.Known methods for controlling gas flows of the converter redistribution (“Research, development and implementation of measures to improve the operation of metallurgical units in order to improve the supply of RCC raw materials and reduce environmental pollution” - research report at 71/89 cd, LGI, 1991 ) using gas analyzers using SO 2 and standard technical means of automation, however, these works did not lead to positive results in the sense of sufficient speed and accuracy of control.
В качестве прототипа изобретения взят «Способ управления газовым режимом конвертерного передела цветной металлургии» по патенту РФ №2190675, МПК 7 С22В 15/06, 2000.As a prototype of the invention taken "Method of controlling the gas regime of the converter redistribution of non-ferrous metallurgy" according to the patent of the Russian Federation No. 2190675, IPC 7 С22В 15/06, 2000.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Осуществляют контроль расхода V подаваемого в конвертер дутья, температуры газов t и разрежения Р в газовом тракте конвертера. Стабилизируют разрежение Р на заданном значении Р* путем изменения частоты вращения дымососов. Определяют расчетным путем содержание диоксида серы в газах каждого конвертера как функцию контролируемых параметров (V, t, Р), используя математическую модель процесса. Математическая модель представляет собой систему уравнений, описывающую процесс выделения и транспортировки газа.They control the flow rate V of the blast supplied to the converter, the gas temperature t and the rarefaction P in the gas path of the converter. Stabilize rarefaction P at a given value of P * by changing the speed of the exhaust fans. The sulfur dioxide content in the gases of each converter is determined by calculation as a function of the controlled parameters (V, t, P) using a mathematical model of the process. The mathematical model is a system of equations that describes the process of gas extraction and transportation.
На основании вычисленного содержания диоксида серы и имеющейся информации о технологических параметрах (V, Р, t) объекта управления по специальной базе правил логического вывода, разработанной с использованием теории нечеткой логики, автоматически делается заключение о характере газового режима каждого конвертера (выбрасываются ли газы в атмосферу цеха или происходит их разбавление подсасываемым в газовый тракт воздухом).Based on the calculated sulfur dioxide content and available information on the technological parameters (V, P, t) of the control object, according to a special database of inference rules developed using the theory of fuzzy logic, a conclusion is automatically made about the nature of the gas mode of each converter (whether gases are emitted into the atmosphere workshop or they are diluted with air sucked into the gas path).
По полученной оценке газового режима и измеренным технологическим параметрам вычисляется оптимальное значение разрежения в газовом тракте каждого конвертера, обеспечивающее максимизацию содержания диоксида серы в газах при соблюдении наложенных ограничений.Based on the obtained assessment of the gas regime and the measured technological parameters, the optimal value of rarefaction in the gas path of each converter is calculated, which ensures maximization of the content of sulfur dioxide in the gases, subject to the restrictions imposed.
Вычисленное оптимальное разрежение отрабатывается изменением частоты вращения дымососа каждого конвертера при помощи установленных на электродвигателях преобразователей частоты.The calculated optimal vacuum is worked out by changing the speed of the exhaust fan of each converter using the frequency converters installed on the electric motors.
Путем сравнения содержаний диоксида серы в газах работающих конвертеров определяются агрегаты, дающие наиболее "богатые" газы, и их газовые тракты подсоединяются к сборному газоходу серно-кислотного производства перемещением соответствующих заслонок. Газовые потоки конвертеров, дающих «бедные» по диоксиду серы газы, направляются в дымовую трубу.By comparing the contents of sulfur dioxide in the gases of the working converters, the units that produce the richest gases are determined, and their gas paths are connected to the collection duct of sulfuric acid production by moving the corresponding dampers. The gas streams of the converters, which produce “sulfur dioxide-poor” gases, are sent to the chimney.
К недостаткам прототипа можно отнести следующие:The disadvantages of the prototype include the following:
- способ не всегда может обеспечивать оптимальное значение разрежения, так как база правил нечеткого вывода составляется на основании субъективных экспертных оценок, а значение разрежения вычисляется расчетным путем и не проверяется на соответствие объекту управления, при изменении его свойств в процессе эксплуатации;- the method cannot always provide the optimal value of rarefaction, since the basis of the rules of fuzzy inference is compiled on the basis of subjective expert assessments, and the value of rarefaction is calculated by calculation and is not checked for compliance with the control object when its properties change during operation;
- необходимо корректировать базу правил в процессе эксплуатации объекта.- it is necessary to adjust the rule base during the operation of the facility.
Технический результат - устранение указанных недостатков, то есть поддержание оптимального разрежения в газовом тракте конвертера с автоматическим учетом изменения его параметров в процессе эксплуатации.The technical result is the elimination of these drawbacks, that is, maintaining optimal vacuum in the gas path of the converter with automatic consideration of changes in its parameters during operation.
Технический результат достигается тем, что по способу управления газовым режимом конвертерного передела цветной металлургии, включающему определение расчетным путем по математической модели содержания диоксида серы в газах каждого конвертера, как функцию контролируемых параметров и контроль расхода подаваемого в конвертер дутья, температуры газов и разрежения в газовом тракте конвертера со стабилизацией значения последнего путем изменения частоты вращения дымососов, согласно изобретению периодически измеряют содержание диоксида серы в газовом тракте конвертера, сравнивают его с расчетным значением, вводят поправку в математическую модель и по знаку приращения расчетного содержания диоксида серы в зависимости от приращения значения разрежения в газовом тракте находят и удерживают оптимальное значение разрежения в газовом тракте.The technical result is achieved by the fact that by the method of controlling the gas mode of the converter redistribution of non-ferrous metallurgy, which includes determining by calculation using the mathematical model of the content of sulfur dioxide in the gases of each converter, as a function of the controlled parameters and control of the flow of blast supplied to the converter, gas temperature and vacuum in the gas path converter with stabilization of the latter by changing the speed of the exhaust fans, according to the invention, the dioxide content is periodically measured sulfur in the gas path of the converter, compare it with the calculated value, introduce a correction in the mathematical model and, by the sign of the increment of the calculated sulfur dioxide content, depending on the increment of the rarefaction value in the gas path, find and hold the optimal vacuum value in the gas path.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
На каждом агрегате (конвертере) организуется непрерывный контроль расхода V подаваемого дутья, разрежения Р и температуры t газов в газоходе при помощи установки соответствующих датчиков.On each unit (converter), continuous monitoring of the flow rate V of the supplied blast, vacuum P and temperature t of gases in the gas duct is organized by installing the appropriate sensors.
Сигналы с датчиков подаются в управляющую вычислительную машину (или микроконтроллер), которая осуществляет расчет содержания диоксида серы в газах каждого работающего конвертера. Расчет содержания диоксида серы в газах производится по математической модели, представляющей собой систему уравнений, описывающих разбавление и теплообмен конвертерных газов на их пути от горловины конвертера до выхода из пылевой камеры. Таким образом, содержание диоксида серы в газах определяется как функция трех контролируемых на агрегате параметров, то естьThe signals from the sensors are fed to a control computer (or microcontroller), which calculates the content of sulfur dioxide in the gases of each working converter. The calculation of sulfur dioxide in gases is carried out according to a mathematical model, which is a system of equations describing the dilution and heat transfer of converter gases on their way from the neck of the converter to the exit from the dust chamber. Thus, the content of sulfur dioxide in gases is determined as a function of three parameters monitored on the unit, i.e.
[% SO2]=ƒ(V, P, t).[% SO 2 ] = ƒ (V, P, t).
Предлагаемый способ отличается тем, что периодически измеряют содержание С диоксида серы в газовом тракте каждого конвертера и сравнивают его с расчетным значением С*, вводят поправку в математическую модель, так чтобы компенсировать различие между С и С*. Поправка заключается в изменении значений коэффициентов уравнений модели. Таким образом, самонастраивающаяся модель учитывает изменения параметров (V, Р, t) объекта управления в процессе эксплуатации.The proposed method is characterized in that the sulfur dioxide content C in the gas path of each converter is periodically measured and compared with the calculated value C *, a correction is introduced into the mathematical model so as to compensate for the difference between C and C *. The correction consists in changing the values of the coefficients of the equations of the model. Thus, the self-adjusting model takes into account changes in the parameters (V, P, t) of the control object during operation.
Способ поясняется чертежом, на котором представлена кривая зависимости содержания С диоксида серы в конвертерных газах от разрежения Р в газовом тракте (кривая 1), на которой отмечена точка А, соответствующая оптимальному значению разрежения Р. Эта точка соответствует положению максимума (точка Б) критерия оптимальности Ф (кривая 2), который формируется из кривой 1 с помощью вспомогательной прямой (прямая 3).The method is illustrated in the drawing, which shows a curve of the dependence of the sulfur dioxide content C in the converter gases on the rarefaction P in the gas path (curve 1), on which the point A corresponding to the optimal rarefaction value P. is marked. This point corresponds to the maximum position (point B) of the optimality criterion Ф (curve 2), which is formed from curve 1 using the auxiliary line (line 3).
По полученному значению содержания С диоксида серы в конвертерных газах определяется соответствующее ему значение критерия оптимальности Ф. Сравнивая полученные таким образом значения критерия оптимальности Ф с предыдущими и изменяя разрежение Р в газоходе, по знаку приращения содержания ΔС диоксида серы в зависимости от приращения ΔР значения разрежения находят и удерживают оптимальное значение разрежения, которое соответствует максимуму критерия оптимальности Ф (точка Б). Поиск максимума и его удерживание производится автоматически при помощи дискретной экстремальной системы управления.Using the obtained value of the content of sulfur dioxide in converter gases, the corresponding optimality criterion value F. is determined. Comparing the values of the optimality criterion F. thus obtained with the previous ones and changing the rarefaction P in the duct, the sign of the increment of the sulfur dioxide content ΔC depending on the increment ΔP determines the rarefaction value and hold the optimal value of the vacuum, which corresponds to the maximum of the optimality criterion f (point B). The search for the maximum and its retention is performed automatically using a discrete extreme control system.
При минимальном разрежении в газовом тракте происходит выброс газа в цех, а концентрация С диоксида серы максимальна. При максимальном разрежении происходит подсос воздуха и величина С минимальна. Кривая содержания диоксида серы показана на чертеже. Точка оптимального разрежения (точка А) находится на изгибе кривой 1, когда подсос и выброс минимальны. Формальное выражение критерия оптимальности, имеющего максимум в этой точке, имеет вид:With a minimum vacuum in the gas path, gas is released into the workshop, and the concentration of sulfur dioxide C is maximum. At maximum vacuum, air leaks and the value of C is minimal. The sulfur dioxide content curve is shown in the drawing. The optimum rarefaction point (point A) is located on the curve of curve 1, when the suction and discharge are minimal. The formal expression of the optimality criterion having a maximum at this point has the form:
Ф=С-(b-kP),Ф = С- (b-kP),
где Ф - значение критерия (кривая 2); С - концентрация диоксида серы (зависит от разрежения Р в газовом тракте, пример зависимости представлен кривой 1); b и k - коэффициенты вспомогательной прямой 3 (выбираются при настройке системы); Р - разрежение в газоходе.where f is the value of the criterion (curve 2); C is the concentration of sulfur dioxide (depends on the rarefaction P in the gas path, an example of the dependence is presented by curve 1); b and k are the coefficients of the auxiliary line 3 (selected when setting up the system); P - vacuum in the duct.
Осуществление предложенного способа управления газовым режимом конвертерного передела цветной металлургии дает следующие эффекты:The implementation of the proposed method of controlling the gas regime of the converter redistribution of non-ferrous metallurgy gives the following effects:
- технический - повышается содержание диоксида серы в газах, поступающих на производство серной кислоты, с 3-5% до 5-7%;- technical - the content of sulfur dioxide in the gases entering the production of sulfuric acid increases from 3-5% to 5-7%;
- экологический - снижаются выбросы конвертерных газов в атмосферу цеха при их улавливании и транспортировке.- environmental - emissions of converter gases into the atmosphere of the workshop are reduced during their capture and transportation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103912/02A RU2297463C1 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103912/02A RU2297463C1 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2297463C1 true RU2297463C1 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=38036856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103912/02A RU2297463C1 (en) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2297463C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104328285A (en) * | 2014-10-29 | 2015-02-04 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | Hybrid-model-based on-line estimation method of oxygen-enriched bottom blowing copper smelting process parameters |
| WO2021203912A1 (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Online prediction method for parameters in copper converting process based on oxygen bottom blowing furnace |
-
2006
- 2006-02-09 RU RU2006103912/02A patent/RU2297463C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104328285A (en) * | 2014-10-29 | 2015-02-04 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | Hybrid-model-based on-line estimation method of oxygen-enriched bottom blowing copper smelting process parameters |
| WO2021203912A1 (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-14 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Online prediction method for parameters in copper converting process based on oxygen bottom blowing furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107561941B (en) | Full-working-condition standard-reaching emission control method for thermal power generating unit denitration system | |
| CN103017530B (en) | Method and system for predicting sintering burn-through point | |
| CN107288675B (en) | Tunnel intelligent aeration control method | |
| CN107152695A (en) | The heating furnace visualization combustion control system and control method detected based on many reference amounts | |
| CN111623369B (en) | Control method for adjusting boiler fuel feeding quantity by using smoke oxygen content signal | |
| CN112465239B (en) | Desulfurization system operation optimization method based on improved PSO-FCM algorithm | |
| EP3032079A2 (en) | Systems and methods for controlling air-to-fuel ratio based on catalytic converter performance | |
| CN113431619A (en) | Intelligent control system for ventilation of highway tunnel | |
| RU2297463C1 (en) | Gas mode control method of conversion in converter for non-ferrous metallurgy | |
| CN109374046A (en) | A kind of method of clinker line firing system on-line intelligence thermal technology calibration | |
| CN108949193B (en) | Coke oven waste gas circulation volume automatic control system and method | |
| US5392312A (en) | Method and device for regulating the combustion air flow rate of a flue rate gas collection device of a metallurgical reactor, corresponding collection device and metallurgical reactor | |
| CN103017533A (en) | Method and system for controlling air quantity of main draft fan of sintering machine | |
| CN103045855A (en) | Method and system for predicting thickness of sintered ore bed | |
| CN103033054A (en) | Negative pressure control method and negative pressure control system for main exhaust fan of sintering machine | |
| KR102351970B1 (en) | Aparptus of automatic isokinetic inlet for measuring partical matter from stack emission | |
| JP6467185B2 (en) | Operation control method for waste incineration plant | |
| CN111765776A (en) | System and method for controlling comprehensive parameters in flue gas hood of sintering machine | |
| CN116906229B (en) | Energy-saving and emission-reducing device and control system | |
| JP2019163753A (en) | Ozone supply device | |
| CN115096374B (en) | Intelligent dust removal prediction compensation method and system in casting | |
| SU911106A1 (en) | Method of automatic control of roasting process in fluidized bed | |
| JP2003342628A (en) | Method for controlling furnace pressure of converter, and device therefor | |
| JPH01247700A (en) | Ventilation control device for road tunnel | |
| JP2014148877A (en) | Tunnel ventilation control device and tunnel ventilation control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080210 |