SU727563A1 - Способ управлени приготовлением спекательной шихты - Google Patents

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству глинозема.

Известен способ управления приготовлением спекательной шихты при 5 производстве глинозема из твердых и пульпообразных сырьевых материалов изменяющегося состава, включающей периодическое измерение состава сырьевых материалов, стабилизацию их 10 потоков и изменение дозировок [1].

Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокой точности стабилизации состава получаемой шихты.

Целью изобретения является повы- (5 шение точности стабилизации состава получаемой шихты.

Цель достигается тем, что дополнительно измеряют содержание жидкой фазы в пульпе, ее плотность и состав 20 и изменяют дозировку смешиваемых материалов в период между измерениями их состава.

Сущность способа заключается в том, что периодически измеряют полный 25 состав пулъпообразных материалов, а в периоды между этими измерениями отбирают пробы пульпообразных материалов для анализа в них содер-жания жидкой фазы, её плотности и хи мического состава. В зависимости от измеренных величин корректируют (в периоды между измерениями состава сырьевых материалов) дозировку смешиваемых материалов.

Пример. Для приготовления спекательной шихты используют красный шлам - пульпообразный материал, в который подают оборотные продукты производства - белый шлам и оборотную соду. Химический состав красного шлама определяется химическим составом его твердой и жидкой фаз. Действительно, соотношения между концентрациями окислов алюминия (А), натрия (N), калия (К), железа (F), кальция (С) и кремния (S) в красном шламе (без индекса), его жидкой (индекс Ж) и твердой (индекс Т) фазах могут быть выражены системой уравнений материального баланса:

A(l—X) · T-Q = А* · Q* + А^Т G^T N(l-X). γ-Q = N * · Q* +n;-G^ K(l-X) · = K* · Q* + K^T G¹

F(l-X) · γ Q = F^T · G^T ₍₁₎

C(l-X) -_T.Q = C^T-G^T S(l-X) -y Q = S^T G^T γ q = <y* q* + G¹ X-tf-Q = Q* где Q, Q

G^T •Т,Г* объемный поток пульпы красного шлама и ее жидкой фазы;

весовой поток твердой фазы пульпы краного шлама, плотность пульпы красного шлама и ее жидкой фазы; содержание жидкой фазы в красном шламе, существующей методике состав шлама (индекс р) По соотношениям:

_ Т ,, „и л-*, . ж

А¹(1-Х Тп) + А_и Х_п

Ар

Согласно длительность химического анализа для определения К, A, N, F, С, S и X составляет до 6 ч.

Проведенные иследования показывают, что химический состав твердой фазы красного шлама определяется концентрациями окислов в твердой фазе красного шлама, количеством и концентрацией окислов в твёрдой фазе белого шлама. Изменение этих концентраций сравнительно медленное й'можно принять, что состав твердой фазы усредненного красного шлама остается постоянным в течение 1020 ч.

Химический состав жидкой фазы красного шлама определяется содержанием жидкой фазы в красном и белом шламах, концентрациями Na^O, К^О и А1-О₃в них, а также количеством и химическим составом оборотной соды. Как показывают исследования, параметры изменяются очень поскольку они определяются колебания технологического производства на количество получаемых оборотных продуктов существующим методикам длительность измерения 'состава жидкой фазы красного шлама 25-30 мин.

Измеряют одномоментно полный состав красного шлама и состав его жидкой фазы и определяют химический состав твердой фазы шлама по уравнениям:

А^Т эти быстро, влиянием режима и состав По к¹

F^T

A(l-X) - А* X

-γ*Χ.

N(1-Х) - Ν* X

-γ*Χ К (1-Х) - К* X •1 - у*х

F(1 - X) (2) с^т s^T

С(1 - X)

- 2Г* X S(1 - X)

- X периоды между отборами пробы шлама для полного химического анализа измеряют плотность ( у* ) и химический состав (индекс п) жидкой фазы красного шлама и ее содержание (Х_п) . При поступлении очередного анализа о составе жидкой фазы определяют погный расчетный химический

S5 ^FP =

К_р7 ^SP ^СР

ΝΤ	1-Х (1-ХпТ? )	+ Nn*· Хц
Кт	1-Х (1-Хп Ти )	+ к* · X
FT	1 - Хи (1 - ХпГи*)
1	- X	(3)
ст	(1 - ХиГн*)
1	- Хп
sT	(1 - XhT^)
1	- Хп

По определяемому таким образом составу красного шлама изменяют¹ дозировку смешиваемых материалов, необходимую для получения шихты заданного состава. Как видно из систем' уравнений (1-3), состав красного шлама в текущий момент времени может быть определен по зависимостям например, вида (Ό (по аналогичным зависимостям Onpeделяют N_p и Kp ) и вида ' р _ р ( 1 ~ 1 ~ Хц Ти х (5)

F_p- F ( _д _-_χη) ( _χ ) (б) (по аналогичным зависимостям определяют С_р и S р ) .

Пусть при совместных измерениях проб красного ческий анализ фазы

А

N

К

F

С

S в

получают = 22', 0% = 15,5% = 1,2% = 25,2% = 3,3% = 16,7% следующий клама на полный химии на состав жидкой следующие данные:

АЖ - 19Q _г/_л

Ν'

К* ж

7Г

X

34,5 г/л

2,6 г/л

1,045

55,5% момент получают

23,0 50,0

4,0 значения: ϊ*= 1,046 Хц = 56,0 пользуясь вырдженияопределяют полный сосвремени проводят измерения жидкой Фазы красного шлама

Аи N*

К* по которым, ми *Г4) и (5) , тав красного шлама:

А_р= 19,70 Кр = 1,39 С_р= 3,29

N_p= 1,7,45 F_p= 25,13 S_p= 16,65

Как видно, состав красного шлама в настоящий, момент времени существенно отличается от того состава, который принят в качестве исходного, по которому определяют необходимую дозировку смешиваемых материалов. Следовательно, корректируя дозπρόβ727563 ку в зависимости от измеренных в настоящий момент времени значений состава и плотности жидкой фазы красного шлама и ее содержания, повышают качество стабилизации состава получаемой шихты.

Высокая оперативность поступления такой информации* (раз в 2530 мин) обеспечивает хорошее соотношение между временем запаздывания в каналах получения информации и временем переходных процессов в объекте управления, что обусловливает хорошее качество управления.

Предложенный способ управления позволяет повысить стабилизацию состава получаемой шихты, в результате чего снижаются удельные потоки известняка, кальцинированной соды и т.д., а также сокращаются энергозатраты на хранение, перемешивание и транспортировку некондиционной шихты.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к производству глинозема. Известен способ управлени  приготовлением спекательной шИхтй при производстве глинозема из твердых и пульпообразных сырьевых материалов измен ющегос  состава, включающей периодическое измерение состава сырьевых материалов, стабилизацию их потоков и изменение дозирово 1. Однако известный способ не обеспе чивает достаточно высокой точности стабилизации состава получаемой шихт Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации состава получаемой шихты. Цель достигаетс  тем, что дополнительно измер ют содержание жидкой фазы в пульпе, ее плотность и состав и измен ют дозировку смешиваемых материалов в период между измерени ми их состава. Сущность способа заключаетс  в то что периодически измер ют полный состав пулъпообразных материалов, а в периоды между этими измерени ми отбирают пробы пульпообразных материалов дл  анализа в них содержани  жидюй фазы, её плотности к х мического состава, В зависимости от измеренных величин корректируют (в периоды между измерени ми состава сырьевых материалов) дозировку смешиваемых материалов. Пример. Дл  приготовлени  спекательной шихты используют красный шлам - пульпообразный материал, в который подают оборотные продукты производства - белый шлам и оборотную соду. Химический состав красного шлама определ етс  химическим составом его твердой и жидкой фаз. Действительно , соотношени  между концентраци ми окислов алюмини  (А), натри  (N), кали  (К), железа (F), кальци  (С) и кремни  (S) в красном шламе (без индекса), его жидкой (индекс Ж) и твердой (индекс Т) фазах могут быть выражены системой уравнений материального баланса: + A А(1-Х) - T-Q А Q + N. G N(l-X).r.Q N -Q + K(l-X)-.;--Q К F(l-X). j.Q F с(1-х).лг.о c: S(l-X)--ir.Q S Q + G TQ T Q X.f.Q где Q, Q - объемный поток пульпы красного шлама и ее жид кой фазы; G - весовой поток твердой фазы пульпы краного шл плотность пульпы красн шлама и ее жидкой фазы X - содержание жидкой фазы в красном шламе. Согласно существующей методике длительность химического анализа дл определени  К, А, Ы, F, С, БиХ составл ет до б ч. Проведенные иследовани  показывак )Т, что химический состав твердо фазы красного шлама определ етс  концентраци ми окислов в твердой .фазе красного шлама, количеством и концентрацией окислов в твёрдой фазе белого шлама. Изменение этих концентраций сравнительно медленно иможно прин ть, что состав твер дой фазы усредненного красного шла остаетс  посто нным в течение 1020ч . Химический состав жидкой фазы красного шлама определ етс  содержанием жидкой фазы в красном и бел шламах, концентраци ми , Al-OgB них, а также количеством и химическим составом оборотной сод Как показывают исследовани , эти параметры измен ютс  очень быстро, поскольку они определ ютс  вли ние колебани  технологического режима производства на количество и соста получаемых оборотных продуктов. По существующим методикам длительност измерени  состава жидкой фазы крас ного шлама 25-30 мин. Измер ют одномоментно полный со тав красного шлама и состав его жидкой фазы и определ ют химически состав твердой фазы шлама по уравнени м: А(1-Х) - А 1 N(l-X) - 1 -у-ж X кц-х) - К X 1 - . F(l - X) 1 С(1 - X) i - -у X S(l - X) 1 - -j X 3 периоды между отборами пробы шлама дл  полного химического анал за измер ют плотность ( Хп хим ческий состав (индекс п) жидкой фазы красного шлама и ее содержани ( Х). При поступлении очередного анализа о составе жидкой фазы опре дел ют пагный расчетный химический состав шлама (индекс р) rto соотношени м: д - ) + An 1-Х N (1-ХпУУ ) + N,f Хи 1-Х Th ) + KM X 1 - X, F (1 -XnT p i - X r - C fl - ХпТи) Cp it x Q - S (1 - ХиУ) P 1 - Х„ По определ емому таким образрм оставу красйогошлама измен ют дозировку смешиваемых материалов, небходимую дл  получени  шихты заданнбго состава. Как видно из систем уравнений (1-3), состав красного лама в момент времени может &amp;ать определен по зависимост м апример, вида л А-х /irOCbl V/ JL ..±b: . Т У-П,- . -г -(-ч . (по аналогичным завис.имост м определ ют NP и Кр ) и вида - р ( 1 X)., 1 -, Xnlnl) (5) Fp- F 1 Хн 1 - Х.« ( по аналогичным зависимост м определ ют Ср и S р ) . Пусть при совместных измерени х проб красного клама на полный химический анализ и на состав жидкой фазы получают следующие данные: А 22,0% А 19,0 г/л N 15,5% N 34,5 г/л К 1,2% К 2,6 г/л F 25,2% -у 1,045 С 3,3% X 55,5% S 16,7% В следующий момент времени провод т измерени  жидкой Фазы красного шлама и получают значени : А 23,0 Ги 1,046 Х„. 56,0 1 50,0 К:К 4,0 по которым, пользу сь выражени ми Г4) и (5), определ ют полный состав красного шлама: Ар Кр 1,39 Ср 3,29 Np ,7,45 Fp 25,13 Sp 16,65 Как видно, состав красного шлама насто щий, момент времени .сущестенно отличаетс  от того состава, оторый прин т в качестве исходного, о KdTopoMy определ ют необходимую озировку смешиваемых материалов. ледовательно, корректиру  дозировку в зависимости от измеренных в насто щий момент времени значений состава и плотности жидкой фазы красного шлама и ее содержани , по шают качество стабилизации состава получаемой шихты. Высока  оперативность поступлеНИН такой информации (раз в 2530 мин) обеспечивает хоретиее соотно шение меиаду временем запаздывани  в каналах получени  информации и вр менем переходных процессов в объект управлени , что обусловливает хорошее качество управлени , Предложенный способ управлени  позвол ет повысить стабилизацию состава получаемой шихты, в резуль тате чего снижаютс  удельные потоки известн ка, кальцинированной соды и т.д., а также сокращаютс  энергозатраты на хранение, перемешивание и транспортировку некондиционной шихты. 36 Формула изобретени  Способ управлени  приготовлением спекательной шихты при производстве глинозема из твердых и лульпообразных сырьевых материалов измен ющегос  состава, включающий периодическое измерение состава сырьевых материалов, стабилизацию их потоков и изменение дозировок, отличаю щ и и с   тем, что, с целью- Повышени  точности стабилизации состава получаемой шихты, дополнительно измер ют содержание жидкой фазы в пульпе , ее плотность и состав и измен ют дозировку смешиваемых материалов в период между измерени ми их состава . ИстЬчники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. АСУТП Нефелин- , М., Металлурги , 1976, с.21-51.