RU2532208C2 - Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor - Google Patents
Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532208C2 RU2532208C2 RU2012140922/02A RU2012140922A RU2532208C2 RU 2532208 C2 RU2532208 C2 RU 2532208C2 RU 2012140922/02 A RU2012140922/02 A RU 2012140922/02A RU 2012140922 A RU2012140922 A RU 2012140922A RU 2532208 C2 RU2532208 C2 RU 2532208C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wall
- zirconium
- central part
- voltage
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к методам иодидного рафинирования циркониевых материалов в замкнутых металлических аппаратах и может быть использовано при иодидном рафинировании других металлов, например титана и гафния.The invention relates to methods for iodide refining of zirconium materials in closed metal apparatuses and can be used for iodide refining of other metals, for example titanium and hafnium.
Известен способ управления температурным режимом процесса иодидного рафинирования циркония в замкнутом аппарате с двумя температурными зонами в режиме оптимальной скорости осаждения металла на нить с температурой 1200-1400°С, включающий стабилизацию температуры нити изменением напряжения на ней в соответствии с расчетной вольт-амперной характеристикой (ВАХ) и поддержание необходимой температуры сырья воздушным охлаждением наружной стенки аппарата с переменным расходом воздуха и поддержанием его температуры на выходе из термостата аппарата в интервале 120-200°С (патент РФ №2016107, МПК С22В 34/14). Способ реализован в устройстве, включающем аппарат Ц-40 и систему его воздушного охлаждения в термостате.A known method of controlling the temperature of the process of iodide refining of zirconium in a closed apparatus with two temperature zones in the optimal rate of deposition of metal on a thread with a temperature of 1200-1400 ° C, including stabilization of the temperature of the thread by changing the voltage on it in accordance with the calculated current-voltage characteristic (CVC ) and maintaining the required temperature of the raw materials by air cooling the outer wall of the apparatus with a variable air flow rate and maintaining its temperature at the outlet of the thermostat arat in the range 120-200 ° C (RF patent №2016107, IPC S22V 34/14). The method is implemented in a device including a Ts-40 apparatus and its air cooling system in a thermostat.
Недостатком способа является ручная корректировка напряжения на нити осаждения для установления соответствия фактической и расчетной ВАХ с частотой 1-2 раза в час и скачкообразное изменение температуры сырья при регулировании скорости подачи воздуха полным открытием или закрытием шибера при постоянно работающем вентиляторе. Указанная частота корректировки напряжения не является достаточной, часто сопровождается отклонением удельной мощности, подаваемой на нить осаждения, от заданной по ВАХ и приводит к уменьшению средней скорости процесса. Скачкообразное изменение скорости подачи охлаждающего воздуха при открытии-закрытии шибера может способствовать перегреву или переохлаждению сырья, что также приводит к снижению средней скорости процесса и уменьшению производительности аппарата.The disadvantage of this method is the manual adjustment of the voltage on the deposition threads to establish compliance with the actual and estimated I – V characteristics with a frequency of 1-2 times per hour and a jump-like change in the temperature of the feedstock when controlling the air supply speed by fully opening or closing the gate with a constantly running fan. The indicated frequency of voltage correction is not sufficient; it is often accompanied by a deviation of the specific power supplied to the deposition thread from the given voltage and current characteristics and leads to a decrease in the average process speed. A spasmodic change in the cooling air supply speed when opening and closing the gate can contribute to overheating or overcooling of the raw material, which also leads to a decrease in the average process speed and a decrease in the productivity of the apparatus.
Наиболее близким аналогом является способ управления процессом иодидного рафинирования циркония в замкнутом металлическом аппарате с двумя температурными зонами, который включает проведение осаждения металла на раскаленную нить из циркония по заданной вольт-амперной характеристике (ВАХ) и регулирование температуры сырья в аппарате воздушным охлаждением его наружной стенки и внутренней стенки центральной части путем изменения расхода воздуха (патент РФ №2421530, МПК С22В3 4/14).The closest analogue is a method for controlling the process of zirconium iodide refining in a closed metal apparatus with two temperature zones, which involves the deposition of metal on a hot zirconium filament according to a given current-voltage characteristic (I – V characteristic) and controlling the temperature of the raw materials in the apparatus by air cooling of its outer wall and the inner wall of the Central part by changing the air flow (RF patent No. 2421530, IPC C22B3 4/14).
Способ осуществляют в устройстве, описанном в том же патенте. Устройство для проведения процесса иодидного рафинирования циркония включает замкнутый металлический аппарат (Ц-40), в котором сырье расположено у стенки и в центральной части, циркониевую нить осаждения, средство для подачи мощности на нить по заданной вольт-амперной характеристике, систему воздушного охлаждения, состоящую из воздуховодов для охлаждения наружной стенки корпуса аппарата и внутренней стенки его центральной части, средств контроля температуры наружной стенки корпуса, внутренней стенки центральной части аппарата и отходящего воздуха, трех заслонок, установленных в воздуховодах с возможностью поворота от 0 до 90 градусов (одна - для охлаждения наружной стенки корпуса аппарата и две - для охлаждения центральной части с помощью блока автоматического управления и вручную), а также вентилятор, расположенный на выходе воздуховодов.The method is carried out in the device described in the same patent. A device for carrying out the process of zirconium iodide refining includes a closed metal apparatus (C-40), in which the raw materials are located near the wall and in the central part, a zirconium deposition thread, means for supplying power to the thread according to a given current-voltage characteristic, an air cooling system, consisting from air ducts for cooling the outer wall of the apparatus casing and the inner wall of its central part, means for controlling the temperature of the outer casing wall, the inner wall of the central part of the apparatus and waste clean air, three dampers installed in the air ducts with the possibility of rotation from 0 to 90 degrees (one for cooling the outer wall of the apparatus body and two for cooling the central part using the automatic control unit and manually), as well as a fan located at the outlet of the air ducts .
Недостатком способа является возникновение перепадов температуры сырья, которые из-за запаздывания и несинхронности корректировки мощности на нити осаждения и расхода охлаждающего воздуха не совпадают между собой по времени приводят к нестабильности температуры сырья и, как правило, к уменьшению скорости процесса.The disadvantage of this method is the occurrence of temperature differences of the raw materials, which, due to the delay and non-synchronization of the power adjustment on the deposition threads and the flow rate of cooling air do not coincide in time, lead to instability of the temperature of the raw material and, as a rule, to a decrease in the process speed.
Этот недостаток является следствием ручной смены ступени трансформатора в средстве подачи мощности на нить осаждения и ручной регулировки ВАХ с частотой 1-2 раза в час, несовершенства средств локальной автоматики на базе приборов КСП-3, запускающих механизмы двух заслонок до полного открытия или полного закрытия с помощью датчика температуры, и ручного регулирования положения третьей заслонки, установленной на воздуховоде охлаждения центральной части аппарата над средством контроля температуры.This drawback is a consequence of the manual change of the transformer stage in the means of supplying power to the deposition thread and the manual adjustment of the I – V characteristics with a frequency of 1-2 times per hour, the imperfections of local automation equipment based on KSP-3 devices, which start the mechanisms of two shutters until they open or close completely with using a temperature sensor, and manually adjusting the position of the third damper mounted on the cooling duct of the central part of the device over the temperature control means.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности аппарата (съема металла с аппарата за один процесс) вследствие увеличения скорости осаждения за счет поддержания оптимального температурного режима в аппарате путем синхронного автоматического управлениями контурами подачи мощности на нить осаждения и воздушного охлаждения аппарата.The technical result of the invention is to increase the productivity of the apparatus (removal of metal from the apparatus in one process) due to an increase in the deposition rate by maintaining the optimum temperature in the apparatus by synchronously automatically controlling the power supply circuits on the deposition thread and air cooling of the apparatus.
Результат достигается тем, что в известном способе управления процессом иодидного рафинирования циркония в замкнутом металлическом аппарате с циркониевой нитью осаждения, в котором сырье расположено у стенки корпуса аппарата и в его центральной части, включающем автоматическое регулирование температуры циркониевой нити осаждения изменением напряжения на ней по заданной вольт-амперной характеристике и регулирование температуры путем принудительного воздушного охлаждения внутренней стенки центральной части и наружной стенки корпуса аппарата с синхронизированным, плавным изменением расхода воздуха посредством поворота трех заслонок, установленных в воздуховодах, на угол от 0 до 90 градусов, в течение всего процесса рафинирования осуществляют сравнение и корректировку напряжения и силы тока на циркониевой нити осаждения в соответствии с заданной вольт-амперной характеристикой с частотой от 1 до 1200 раз минуту. При возникновении скачков силы тока на нити от 15 до 100 А относительно среднего значения за установленный период времени, корректировку значения силы тока ведут по программе, снижая напряжение на величину от 5 до 15 вольт относительно вольт-амперной характеристики с последующим возвратом к автоматическому регулированию по ней.The result is achieved by the fact that in the known method for controlling the process of zirconium iodide refining in a closed metal apparatus with a zirconium deposition thread, in which the raw material is located near the wall of the apparatus body and in its central part, including automatic temperature control of the zirconium deposition thread by changing the voltage across it according to a given volt - ampere characteristic and temperature control by forced air cooling of the inner wall of the central part and the outer wall of the housing CA apparatus with a synchronized, smooth change in air flow by turning the three dampers installed in the ducts at an angle from 0 to 90 degrees, during the whole refining process, the voltage and current on the zirconium deposition thread are compared and adjusted in accordance with a given volt-ampere characteristic with a frequency of 1 to 1200 times a minute. If there are surges in the current strength on the filament from 15 to 100 A relative to the average value for a specified period of time, the current value is adjusted according to the program, reducing the voltage by 5 to 15 volts relative to the current-voltage characteristic, and then return to automatic control according to it .
Плавное синхронизированное изменение расхода воздуха осуществляют с помощью автоматического регулирования углов поворота двух заслонок, установленных в воздуховодах для охлаждения наружной стенки корпуса аппарата и внутренней стенки центральной части, на угол в интервале 0-90 градусов при выходе показаний связанных с ними температур за пределы заданных верхних и нижних границ. Смену угла открытия третьей заслонки в воздуховоде центральной части производят дискретно автоматически при достижении заданных значений силы тока на нити.Smooth synchronized change in air flow is carried out by automatically adjusting the rotation angles of two dampers installed in the ducts to cool the outer wall of the apparatus body and the inner wall of the central part, by an angle in the range of 0-90 degrees when the readings of the associated temperatures go beyond the specified upper and lower bounds. The opening angle of the third damper in the duct of the central part is changed discretely automatically when the specified values of the current strength on the thread are reached.
При превышении заданной верхней границы температуры в воздуховоде более чем на 25°C и полностью открытой второй заслонке в воздуховоде центральной части автоматически увеличивают угол открытия третьей заслонки.If the specified upper limit of the temperature in the duct is exceeded by more than 25 ° C and the second damper in the duct of the central part is fully open, the opening angle of the third damper is automatically increased.
Устройство для иодидного рафинирования циркония имеет блок автоматического управления, который выполнен с возможностью обеспечения синхронизации средств подачи мощности на циркониевую нить и системы принудительного воздушного охлаждения, сравнения соответствия напряжения и силы тока на нити с заданной вольт-амперной характеристикой с частотой от 1 до 1200 раз в минуту.The device for zirconium iodide refining has an automatic control unit, which is configured to synchronize the means for supplying power to the zirconium filament and the forced air cooling system, to compare the correspondence of voltage and current strength on the filament with a given current-voltage characteristic with a frequency of 1 to 1200 times a minute.
Блок автоматического управления выполнен в виде промышленного компьютера. Также использован контроллер с набором модулей ввода-вывода NI CompactRIO.The automatic control unit is made in the form of an industrial computer. Also used is a controller with a set of NI CompactRIO I / O modules.
Для синхронизации систем подачи напряжения и воздушного охлаждения период проверки соответствия напряжения и тока на нити с расчетной BAX выбирают от 0,05 до 60 с, что соответствует частоте проверки от 1200 до 1 раза в минуту.To synchronize the voltage supply and air cooling systems, the period of checking the correspondence of voltage and current on the threads with the calculated BAX is selected from 0.05 to 60 s, which corresponds to a test frequency from 1200 to 1 times per minute.
Верхняя граница частоты (1200 раз в минуту) сравнения и корректировки напряжения обусловлена частотной характеристикой используемого оборудования (см. ниже), нижняя (1 раз в минуту) - требованиями стабилизации ведения процесса по BAX для достижения положительного результата от технического решения. Занижение нижней границы частоты сравнения и корректировки при отклонении параметров процесса от заданных приводит к отклонению от оптимальной температуры в аппарате и снижению его производительности или к опасности перегрева стенки корпуса. Оптимальный период сравнения и корректировки BAX и расхода воздуха составляет 60 раз в минуту.The upper frequency limit (1200 times per minute) of voltage comparison and correction is determined by the frequency response of the equipment used (see below), the lower (1 time per minute) - by the BAX process stabilization requirements to achieve a positive result from a technical solution. Underestimation of the lower boundary of the frequency of comparison and adjustment when the process parameters deviate from the set results in a deviation from the optimum temperature in the apparatus and a decrease in its productivity or a danger of overheating of the case wall. The optimum period for comparing and adjusting BAX and air flow is 60 times per minute.
Минимальный расход воздуха у наружной стенки и в центральной части аппарата соответствует начальному периоду разогрева аппарата Ц-40, когда вентилятор еще не включен, а поток воздуха возникает за счет естественной конвекции через зазоры между заслонкой и внутренним диаметром воздуховода. Максимальный расход воздуха у наружной стенки и в центральной части аппарата соответствует подаче на циркониевую нить осаждения максимальной мощности, которая для аппарата Ц-40 составляет 95±5 кВт.The minimum air flow at the outer wall and in the central part of the apparatus corresponds to the initial heating period of the Ts-40, when the fan is not yet turned on, and the air flow arises due to natural convection through the gaps between the damper and the inner diameter of the duct. The maximum air flow at the outer wall and in the central part of the apparatus corresponds to the supply of maximum power to the zirconium filament, which is 95 ± 5 kW for the Ts-40 apparatus.
При использовании регулятора напряжения (РН) для управления мощностью на нити при достижении силы тока величины 325 А происходит автоматическое плавное понижение напряжения на нити до нуля, переключение первой ступени трансформатора на вторую и плавное поднятие напряжения. При достижении силой тока значения 625 А происходит автоматическое плавное понижение напряжения нити до нуля, переключение второй ступени трансформатора на третью и плавное поднятие напряжения.When using a voltage regulator (PH) to control the power on the filament, when the current strength reaches 325 A, the voltage on the filament is automatically gradually reduced to zero, the first stage of the transformer switches to the second and the voltage rises smoothly. When the current strength reaches 625 A, the filament voltage automatically decreases to zero, the second stage of the transformer switches to the third and the voltage rises smoothly.
Автоматическая коррекция напряжения во время процесса отключается при возникновении за установленный период времени скачка силы тока на нити от 15 А до 100 А при касании прутками циркония стенки корпуса аппарата. В этом случае сила тока на нити уменьшается за счет постепенного снижения напряжения на нити на величину от 5 до 15 вольт относительно BAX до исчезновения скачков силы тока на заданном интервале времени. При отсутствии скачков происходит возврат к автоматическому регулированию по BAX.Automatic voltage correction during the process is disabled when a jump in the current strength on the filament from 15 A to 100 A occurs during a set period of time when the zirconium rods touch the wall of the apparatus body. In this case, the current strength on the filament decreases due to a gradual decrease in the voltage on the filament by 5 to 15 volts relative to BAX until the current surges disappear for a given time interval. In the absence of jumps, a return to automatic control by BAX takes place.
Параметры системы воздушного охлаждения задают в программе, привязанной к значениям силы тока на нити. Для термопары стенки корпуса устанавливают нижнюю (265°C) и верхнюю (270°C) границы температур, при которых будет происходить включение и выключение вентилятора соответственно. Устанавливают также значения нижних и верхних границ для термопар воздуха корпуса (200 и 204°C) и воздуха центральной части (225 и 230°C), углы открытия верхней заслонки в воздуховоде центральной части начиная с 0 и до 90 градусов с шагом ~5 градусов.The parameters of the air cooling system are set in the program, tied to the values of the current strength on the thread. For a thermocouple, the case walls set the lower (265 ° C) and upper (270 ° C) temperature limits at which the fan will turn on and off, respectively. The lower and upper limits for the thermocouples of housing air (200 and 204 ° C) and air of the central part (225 and 230 ° C), the opening angles of the upper damper in the duct of the central part from 0 to 90 degrees in steps of ~ 5 degrees are also set .
В начале процесса идет разогрев стенки аппарата и прилегающего к ней сырья за счет мощности, излучаемой нагреваемой нитью при закрытых заслонках и выключенном вентиляторе. Принудительное воздушное охлаждение внутренней стенки центральной части и наружной стенки корпуса аппарата начинают автоматически, когда температура стенки корпуса достигает заданной верхней границы 270°C, соответствующей началу осаждения циркония на нить. Далее производят регулирование подачи воздуха путем включения и выключения вентилятора.At the beginning of the process, the wall of the apparatus and the raw materials adjacent to it are heated due to the power emitted by the heated thread with the shutters closed and the fan turned off. Forced air cooling of the inner wall of the central part and the outer wall of the apparatus casing starts automatically when the temperature of the casing wall reaches a predetermined upper limit of 270 ° C, corresponding to the beginning of the deposition of zirconium on the thread. Next, the air supply is regulated by turning the fan on and off.
При достижении силы тока на нити значения 180 А для автоматического регулирования расхода воздуха до окончания процесса установлены значения нижних и верхних границ для термопары стенки корпуса (195 и 205°C) и термопар воздуха корпуса и центральной части (210 и 212°C), автоматическое управление включением/выключением вентилятора прекращают, и далее он устанавливается в постоянный режим работы (без отключения).When the current strength on the filament reaches 180 A, for the automatic regulation of air flow until the end of the process, the lower and upper limits are set for the thermocouples of the casing wall (195 and 205 ° C) and the thermocouples of air in the casing and the central part (210 and 212 ° C), automatic the fan on / off control is stopped, and then it is set to a constant mode of operation (without shutting down).
Изменение угла открытия верхней заслонки в воздуховоде центральной части происходит автоматически дискретно при достижении заданных значений силы тока на нити, а при превышении температуры в воздуховоде более чем на 25 градусов и полностью открытой нижней заслонке происходит путем автоматического увеличения угла открытия верхней заслонки.Changing the opening angle of the upper damper in the duct of the central part occurs automatically discretely when the specified values of the current strength on the filament are reached, and when the temperature in the duct is exceeded by more than 25 degrees and the lower damper is fully open, it automatically increases the opening angle of the upper damper.
Процесс ведется до достижения заданной силы тока.The process is carried out until the specified current strength is reached.
Реализация способа возможна в устройстве, автоматическое управление работой которого осуществляют с помощью комплекса технических средств (КТС) устройства совместно с контроллером и промышленным компьютером (фиг.1).The implementation of the method is possible in the device, the automatic control of which is carried out using a set of technical means (CTS) of the device in conjunction with the controller and industrial computer (figure 1).
Заслонка 1 - первая заслонка Ду-500 в воздуховоде охлаждения корпуса аппарата.Damper 1 - the first Du-500 damper in the cooling duct of the apparatus body.
Заслонка 2 - вторая заслонка Ду-150 в воздуховоде центральной части аппарата.Flap 2 - the second flap Du-150 in the duct of the central part of the device.
Заслонка 3 - третья заслонка Ду-150 в воздуховоде центральной части аппарата.Damper 3 - the third damper Du-150 in the duct of the central part of the device.
Аналогом промышленного компьютера по выполняемым функциям человеко-машинного интерфейса является панель оператора. Использование промышленного компьютера в этом случае позволяет управлять несколькими устройствами, каждое из которых оснащено контроллером и панелью оператора, как это показано на фиг.2.An analogue of an industrial computer in terms of the functions of a human-machine interface is an operator panel. Using an industrial computer in this case allows you to control multiple devices, each of which is equipped with a controller and an operator panel, as shown in figure 2.
Осуществление способа изобретения производят следующим образом. Для автоматического синхронного управления работой устройства применяют контроллер с набором модулей ввода-вывода NI CompactRIO фирмы National Instruments (США) и промышленный компьютер, разработка программного обеспечения которых выполнена в среде LabView и позволяет провести процесс работы устройства (нескольких устройств) без участия оператора.The implementation of the method of the invention is as follows. For automatic synchronous control of the device’s operation, a controller with a set of NI CompactRIO I / O modules from National Instruments (USA) and an industrial computer are used, the software is developed in the LabView environment and allows the device (several devices) to work without an operator.
В соответствии с выбранным периодом во время всего процесса устройство производит постоянное автоматическое измерение напряжения и силы тока на нити. При обнаружении выхода значений за пределы BAX контроллер производит плавный возврат их в пределы BAX путем автоматической коррекции напряжения.In accordance with the selected period during the entire process, the device performs a continuous automatic measurement of voltage and current strength on the thread. If a value is detected outside the BAX limits, the controller smoothly returns them to the BAX limits by means of automatic voltage correction.
КТС, позволяющий вести автоматическое управление процессом и заменяющий средства локальной автоматики по управлению заслонками по прототипу, а также аналоговые стрелочные индикаторы напряжения (~V) и силы тока (~А) и бумажные самописцы для регистрации температур, представлен на фиг.1.CCC, which allows automatic process control and replaces local automation means for controlling the dampers according to the prototype, as well as analog arrow indicators of voltage (~ V) and current strength (~ A) and paper recorders for recording temperatures, are presented in Fig. 1.
КТС использует датчики напряжения, тока, температур, положений углов поворота заслонок и исполнительные механизмы управления заслонками (МЭО-40/63-0,25-90) аналогично прототипу с добавлением исполнительного механизма управления регулятором напряжения (РН). Для согласования уровней аналоговых сигналов использованы модули нормализации сигналов серии ADAM. Измерение сигналов от датчиков производят через модуль аналогового ввода NI 9205.KTS uses sensors of voltage, current, temperature, position of the angle of rotation of the shutters and actuators for controlling the shutters (MEO-40 / 63-0.25-90) similar to the prototype with the addition of an actuator for controlling the voltage regulator (LV). To match the levels of analog signals, ADAM series signal normalization modules are used. The signals from the sensors are measured via the NI 9205 analog input module.
Управление РН производят через модуль аналогового вывода NI 9263. Сигнал на управление РН подается при выходе измеренных значений напряжения и силы тока за пределы нижней и верхней границ вольт-амперной характеристики процесса иодидного рафинирования циркония, дискретизацию и оценку значений которых производят с выбранной частотой, единой как для входных, так и выходных сигналов.The LV is controlled via the NI 9263 analog output module. The LV is controlled by the measured voltage and current exceeding the lower and upper limits of the current – voltage characteristics of the zirconium iodide refining process, which are sampled and estimated at a selected frequency, which is the same as for input and output signals.
Модуль дискретного ввода NI 9421 используют для считывания сигнала конечных выключателей исполнительных механизмов заслонок, сигнализирующих о полном их открытии или полном закрытии, а также для считывания аварийного сигнала от РН. Остановка исполнительных механизмов при движении заслонок происходит уже при достижении заданных значений температур до получения сигналов конечных выключателей. Такой принцип регулирования исключает перерегулирование, присущее двухпозиционному регулятору - прибору КСП-3. Тем самым обеспечивается более высокий уровень стабилизации температурного режима. В прототипе на приборе КСП-3 за датчиком устанавливают только одно значение температуры.The NI 9421 digital input module is used to read the signal of the limit switches of the actuators of the dampers, signaling their complete opening or complete closure, as well as to read the alarm signal from the pH. The stopping of the actuators during the movement of the dampers occurs already when the set temperatures are reached until the signals of the limit switches are received. This principle of regulation eliminates the overshoot inherent in the on-off regulator - the instrument KSP-3. This ensures a higher level of stabilization of the temperature regime. In the prototype on the instrument KSP-3 behind the sensor set only one temperature value.
Для управления исполнительными механизмами специального привода (МЭО-40/63-0,25-90) заслонок используют по два реле на каждый механизм в составе модулей дискретного вывода NI 9481. Одно реле - на запуск механизма увеличения угла поворота заслонки, другое - на уменьшение. Остальные релейные выходы модулей дискретного вывода предназначены для выбора ступени трансформатора (1, 2 или 3), включения (выключения) питания РН, нагревателя и вентилятора.To control the actuators of a special drive (MEO-40 / 63-0.25-90) of the dampers, two relays are used for each mechanism as part of the NI 9481 discrete output modules. One relay is used to start the mechanism for increasing the angle of rotation of the valve, and the other to decrease . The remaining relay outputs of the discrete output modules are designed to select the stage of the transformer (1, 2 or 3), turn on / off the LV power, heater and fan.
Компьютер связан с контроллером реального времени последовательным интерфейсом Ethernet со стандартным протоколом TCP/IP, контроллер подключают к реконфигурируемому шасси через внутреннюю шину Internal PCI Bus. В шасси находится главный компонент системы - микросхема FPGA, позволяющая настроить функциональность всех перечисленных выше модулей ввода-вывода. Интерфейс оператора во время процесса показан на фиг.3.The computer is connected to the real-time controller by a serial Ethernet interface with the standard TCP / IP protocol, the controller is connected to the reconfigurable chassis via the internal Internal PCI Bus. The main component of the system is located in the chassis - the FPGA chip, which allows you to configure the functionality of all the above I / O modules. The operator interface during the process is shown in FIG.
При подключении нескольких печей со своими контроллерами и модулями к одному компьютеру используют схему, представленную на фиг.2. В ней каждый контроллер оснащен панелью оператора MT6070iH, предназначенной для запуска и мониторинга процесса непосредственно у печи и управления процессом (доведения процесса) на данной печи в случае сбоя работы компьютера или самостоятельного ведения процесса. Панель подсоединяют к контроллеру через последовательный порт RS-232 в составе последнего, обмен данными с контроллером реализован далее по протоколу Modbus. Состав модулей ввода-вывода для каждого контроллера остается неизменным и соответствует фиг.1.When connecting multiple furnaces with their controllers and modules to the same computer, use the circuit shown in figure 2. In it, each controller is equipped with an MT6070iH operator panel, designed to start and monitor the process directly at the furnace and control the process (bring the process) on this furnace in the event of a computer malfunction or independent process control. The panel is connected to the controller via the RS-232 serial port as part of the latter, data exchange with the controller is further implemented using the Modbus protocol. The composition of the input-output modules for each controller remains unchanged and corresponds to figure 1.
Примером осуществления способа получения циркония методом иодидного рафинирования, реализуемого в описанном устройстве, является проведение промышленных процессов в ОАО ЧМЗ на установках, включающих аппараты Ц-40, печи СКБ-5025 и системы автоматического управления (без участия человека) с модулями ввода-вывода с контроллерами NI CompactRIO фирмы National Instruments (США) и промышленным компьютером. В общей сложности проведено более 200 процессов на одной установке и по 25 процессов с автоматическим управлением двумя установками одновременно с частотой сравнения с BAX в интервале 1-1200 раз в минуту.An example of the implementation of the method of producing zirconium by the method of iodide refining, implemented in the described device, is to carry out industrial processes at the ChMZ OJSC at plants including Ts-40 devices, SKB-5025 furnaces and automatic control systems (without human intervention) with input / output modules with controllers NI CompactRIO company National Instruments (USA) and industrial computer. In total, more than 200 processes were carried out on one installation and 25 processes each with automatic control of two plants simultaneously with a comparison frequency with BAX in the range of 1-1200 times per minute.
Результаты опытов представлены в таблице 1.The results of the experiments are presented in table 1.
Анализ результатов, приведенных в таблице 1, показывает, что заявляемый способ получения циркония и устройство для его осуществления позволяют увеличить производительность процесса иодидного рафинирования циркония до 10%.The analysis of the results shown in table 1 shows that the inventive method for producing zirconium and a device for its implementation can increase the productivity of the process of iodide refining of zirconium up to 10%.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012140922/02A RU2532208C2 (en) | 2012-09-25 | 2012-09-25 | Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012140922/02A RU2532208C2 (en) | 2012-09-25 | 2012-09-25 | Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012140922A RU2012140922A (en) | 2014-03-27 |
| RU2532208C2 true RU2532208C2 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=50342913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012140922/02A RU2532208C2 (en) | 2012-09-25 | 2012-09-25 | Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532208C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104298129A (en) * | 2014-11-11 | 2015-01-21 | 吉林大学 | Test simulator of automotive electronic controller |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4368072A (en) * | 1979-03-12 | 1983-01-11 | Teledyne Industries, Inc. | Iodide cell vapor pressure control |
| EP0146314A2 (en) * | 1983-12-07 | 1985-06-26 | Hitachi, Ltd. | Method of producing a high-purity metal member |
| RU2016107C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-07-15 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | Method of controlling temperature mode of process of iodide refining of zirconium |
| RU2261287C2 (en) * | 2003-11-06 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Apparatus for iodide refining of zirconium |
| RU2421530C1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Procedure for control over process of zirconium iodide refining and system for its implementation |
-
2012
- 2012-09-25 RU RU2012140922/02A patent/RU2532208C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4368072A (en) * | 1979-03-12 | 1983-01-11 | Teledyne Industries, Inc. | Iodide cell vapor pressure control |
| EP0146314A2 (en) * | 1983-12-07 | 1985-06-26 | Hitachi, Ltd. | Method of producing a high-purity metal member |
| RU2016107C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-07-15 | Производственное объединение "Чепецкий механический завод" | Method of controlling temperature mode of process of iodide refining of zirconium |
| RU2261287C2 (en) * | 2003-11-06 | 2005-09-27 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" (ОАО ЧМЗ) | Apparatus for iodide refining of zirconium |
| RU2421530C1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Procedure for control over process of zirconium iodide refining and system for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012140922A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5332886A (en) | Sensor correcting temperature regulator for electric heating apparatuses | |
| CN101866190A (en) | Temperature cascade PID (Proportion Integration Differentiation) control system of high-temperature high-pressure testing device and control method thereof | |
| CN102401371A (en) | Reheated gas temperature optimization control method based on multi-variable predictive control | |
| RU2532208C2 (en) | Method for iodide refinement of zirconium and apparatus therefor | |
| CN107014028A (en) | Control method of chilled water valve | |
| JP4388942B2 (en) | Constant temperature and humidity air conditioning method and apparatus | |
| CN101070477A (en) | Multi-coke-oven gas-colluection-pipe pressure control apparatus and method | |
| JP2019191760A5 (en) | ||
| US2403798A (en) | Summer-winter control instrument | |
| CN102237845B (en) | Method for controlling motor | |
| CN106200718B (en) | The temprature control method of sterilizing cabinet | |
| CN110925979B (en) | Control method and control device for clean air-conditioning box | |
| JP5360844B2 (en) | Room pressure controller | |
| CN103543742B (en) | The temperature control time lag system automatic correcting method of LPCVD equipment and device | |
| CN105759601B (en) | Sequential control and adjusting method based on pid algorithm and queuing model | |
| CN110319711B (en) | Gas furnace temperature control method based on switching value control system | |
| Soe et al. | PID Closed-Loop Control Analysis for Automation with Siemens PLC Using TIA V13 | |
| Isa et al. | Revolutionizing Indoor Thermal Comfort: Iris Damper Integration with Step-based Control in Central Air Conditioning System | |
| CN109141015A (en) | Double-hearth lime kiln two close cycles temperature control equipment and its application method | |
| CN110109496A (en) | A kind of automatic heating control system for PCVD holding furnace | |
| Xu et al. | Design of fuzzy-PID controller based on prediction model and its realization in PLC | |
| CN205563317U (en) | Closed loop temperature control device | |
| RU2421530C1 (en) | Procedure for control over process of zirconium iodide refining and system for its implementation | |
| CN106957097A (en) | It is a kind of to determine cold water pH value control method | |
| Ma et al. | Design of ring furnace temperature control system based on PLC |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190926 |