SU910807A1 - Система автоматического управлени процессом обжига в кип щем слое серосодержащих материалов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  процессами в цветной металлургии и .может быть использовано дл  управлени  процессом обжига сульфидных материалов в кип щем слое, в частности дл  обжига никелевых концентратов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  система автоматического управлени  процессом обжига в кип щем слое серусодержащих материалов, содержаща  датчики расхода и давлени  дуть , содержани  кислорода в дутье, температуры кип щего сло  и содержани  продуктов реакции - сернистого ангидрида в обжиговых газах, регулирующие и исполнительные устройства дл  .управлени  подачей шихты, возвращаемых пылей, дутьем и выгрузкой огарка, блок сравнени  температуры кип щего сло  с ее заданным значением Cl

Недостаток известной системы состоит а относительно малом запасе устойчивости и низком качестве.

Цель изобретени  - повышение устойчивости системы автоматического управлени  и качества управлени  в широком диапазоне изменени  технологических параметров.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что система автоматического упto равлени  процессом обжига в кип щем слое серусодержащих материалов, содержаща  датчики расхода и давлени  дуть , содержани  кислорода в дутье , температурь кип щего сло  и

15 содержани  продуктов реакции - сернистого ангидрида в обжиговых газах, регулирующие и исполнительные устройства дл  управлени  подачей шихты, возвращаемых пылей, дутьем и выгруз20 кой огарка, блок сравнени  температуры кип щего сло  с ее заданным зна,чением , дополнительно снабжена датчиками содержани  кислорода в обжиго39

вых газах, расхода обжиговых газов, устройством дл  формировани  оценок содержани  серы в твердой фазе кип щего сло  и корректирую1цего сигнала, блоком контрол  достоверности информации о содержании серы в кип щем слое, блоком сравнени  содержани  серы с заданным значением, двум  блоками сравнени  отклонений температуры кип щего сло  и содержани  серы с заданными величинами, логической схемой переключений знака управлени  процессом, блоком подсистемы стабилизации и блоком подсистемы приведени , при этом выходы датчиков расхода и давлени  дуть , температуры кип щего сло , содержани  кислорода в дутье и обжиговых газах , содержани  продуктов реакции сернистого ангидрида, соединены с входом устройства формировани  оценок содержани  серы в твердой фазе кип щего сло  и корректирующего си1 нала, а один выход этого устройства и выход датчика расхода обжиговых

газов соединен с блоком достоверности оценок содержани  серы, второй выход устройства и выход датчика температуры кип щего сло  соединены с входами блоков сравнени  с заданными значени ми содержани  серы и температуры кип щего сло  соответственно , выходы обоих блоков соединены со входами блоков сравнени  величины отклонений содержани  реагирующего компонента и температуры кип щего сло  с заданными величинами, а выходы этих блоков соединены с входом логической схемы, один выход которой соединен со входом регулирующего устройства блока подсистемы стабилизации , а второй соединен с входом регулирующего устройства блока подсистемы приведени  входы регулирующих устройств подсистем стабилизации и приведени  соединены с блоком сравнени  температуры кип щего сло  и блоком сравнейи  оценки содержани  серы с заданными значени ми, а один выход регулирующего устройства подсистемы стабилизации соединен с регулирующим устройством, выход которого соединен с исполнительным механизмом дл  управлени  подачей шихты, второй выход соединен с регулирующим устройством, выход которого соединен с исполнительйь|м механизмом дл  управлени  подачей возвращаемых

807 . 4

(оборотных) пылей, третий выход регулирующего устройства подсистемы стабилизации соединен с исполнительным механизмом дл  управлени  подачей 5 дуть , один выход регулирующего устройства подсистемы приведени  соединен с исполнительным механизмом дл  управлени  подачей шихты, а второй с исполнительным механизмом управлени  выгрузкой огарка.

На чертеже приведена система автоматического управлени  обжига сульфидных материалов в кип щем слое, блоксхема .

Система автоматического управлени  процессом обжига сульфидных материалов в кип щем слое содержит печь 1 обжига в кип щем слое, датчик 2 расхода потока дуть  6 печь, датчик 3 температуры кип щего сло , датчики k давлени  дуть , датчики 5 содержа ни  Ojj в обжиговых газах, датчик 6 .содержани  SO в обжиговых газах, датчик 7 расхода потока обжиговых 5 газов, устройство 8 оценки содержани  серы в кип щем слое и величины потока обжиговых газов, блок 9 контрол  достоверности оценки содержани  серы в кип щем слое, блоки сравнени  10-13, логическую схему 1. Кроме того, система содержит блок 15 подсистемы приведени , включающий регулирующее устройство 16, исполнительный механизм 17, воздействующий на поток огарка, исполнительный механизм 18 подачи потока шихты , блок 19 подсистемы стабилизации , включающий регулирующие устройства 20-22 и исполнительнь1й механизм 23 подачи потока пыли в обжиговую печь и исполнительный механизм дл  подачи дуть .

Вычислительное устройство 8 представл ет собой вычислительный блок который осуществл ет накопление текущего массива информации с датчиков 2-6 (+2) и сведение текущего баланса реагирующего компонента, например серы, й;з которого определ етс  содержание серы в кип щем слое.

При управлении необходимо проводить оценку содержани  серы в кип щем слое и вы сн ть, насколько велики погрешности данной оценки и возможность ее даль+1ейшего использовани  в определении величины управл ющих воздействий. Эту функцию выполн ет блок 9 путем сравнени  потока выгоревшей серы по полученной рценке

содержани  исходного реагента, например Од, в обжиговых газах и температуры сло  с потокбм сернистого ангидрида в обжиговом газе.

Логическа  cxieMa k определ ет булевские переменные в зависимости ОТ соотношени  ошибки измеренного значени  температуры и заданного верхнего и нижнего уровней ошибки температур , определ емого в блоках 10 и 11, определ ет аналогично буловскиё переменные в зависимости от соотношени  ошибки, полученной оценки содержани  серы в кип щем слое и заданного верхнего и нижнего уровней ошибки оценки содержани  серы в кип щем слое, определ емого блоками 11 и 13. По полученным булевским переменным вычисл етс  булева функци , значение которой О и 1 указывает на то, кака  из подсистем (приведени  или стабилизации) должна осуществл ть управление и каким,и исполнительными механизмами; Если . уровень ошибки как По температуре, так и по оценке содержани  серы в ванне не выходит за заданные верхние и нижние ограничени , осуществл етс  переключение на работу подсистемы стабилизации, а при большом уровне ошибок по температуре и содержанию серы в слое, т.е. при выходе за верхнее или нижнее ограничение осуществл етс  переключение на подсистему приведени .

Подсистема стабилизации обеспечивает компенсацию возмущений и управление процессом в окрестности номинального режима по температуре и содержанию серы, т.е. обеспечивает стабилизацию процесса в некоторой области изменени  переменны.х состо ни , процесса, а система приведени  обеспечивает перевод процесса в окрестность номинального режима, когда из-за больших возмущений величины переменных состо ни  наход тс  вне этой окрестности.

Система работает следующим образом (воздушное дутье).

Информаци  о состо нии 1 из мер етс  датчиками 2-6, поступает на вход блока 8, формирующего оценку по содержанию серы в кип щем сло  и оценйу отход щих газов котора  поступает на вход блока 9 контролирующего достоверность полученных оценок путем сопоставлени  измеренного значени  потока отход щих газов с датчика 7 и оценки, полученной с блока 8.

Измеренное значение температуры

5 с датчика 3 и значение оценки содержани  серы в кип щем слое с выхода блока 8 поступают на вход блоков 10 и 11 сравнени , где определ етс  величина ошибки этих величин относительно заданного режима.

В зависимости от уровн  ошибки по температуре и содержанию серы в кип щем слое, определ емого блоками 12 и 13 сравнени  по информации,

5 поступающей с блоков 10 и 11, логическа  схема }k осуществл ет переключение на работу подсистемы 15 приведени  , эффективно работающей при большом уровне ошибки по температуре

0 и оценке содержани  серы в кип щем слое или на работу подсистемы 19 стабилизации , имеющей высокое качество управлени  при небольшом уровне ошибки по температуре и оценке срдер5 жани  серы в кип щем слое.

Подсистема 15 приведени  осуществл ет релейное управление потоком шихты на входе в печь 1 и потоком огарка на выходе печи кип щего сло 

0 по закону, формируемому в регулирую- . щем устройстве 16, на вход которого поступает информаци  о величине . ошибки по температуре с блока 10 и оценке по содержанию серы в кип щем слое с блока 11. Величина управл ющего воздействи  по потоку шихты и потоку огарка, поступающа  с выхода устройства 16, устанавливаетс  с помощью исполнительных устройств

0 18 и 17.

Подсистема 19 стабилизации работ тает при небольших отклонени х от заданного режима и осуществл ет управление потоком шихты и потоком

5 пыли, подаваемых на вход печи 1. Регулирующее устройство 20, на вход которого поступают величины ошибки УЮ температуре и по содержанию серы в кип щем слое, подает сигнал на вход регулирующего устройства 21 по

O расходу шихты или на вход регулирующего устройства 22 по расходу пыли, выходы которых подсоединены к испол1нительным устройствам 18 и 17Если в дутье подаетс  дополнительный поток кислорода, система должна быть дополнена датчиком содержани  реагирующего компонента в

дутье, например кислорода, и исполнительным механизмом дл  управлени  потоком дуть .

Предложенна  система обеспечивает повышение устойчивости и качества управлени  в широком диапазоне изменени  параметров.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 3806016, кл С 22 В 1/10, 1971.