Принципы и схемы автоматизации печей цветной металлургии - Методичка

ПРИНЦИПЫ И СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПЕЧЕЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ Методические указания по выполнению курсового и дипломного проектов Для студентов специальностей 150103.65 - «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей, 20301.65 - «Автоматизация промышленных печей и производств» Допущено редакционно-издательским советом Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)» металлургический печь автоматизация глинозем П 75Принципы и схемы автоматизации печей цветной металлургии.При проектировании схем автоматизации любых технологических процессов решаются следующие основные вопросы: выбор регулируемых параметров и регулирующих воздействий для систем автоматического управления процессом; выбор параметров автоматического контроля; выбор средств автоматического контроля и регулирования. Выбор средств автоматизации определяется наличием вспомогательной энергии для измерительных приборов и регуляторов; условиями применения автоматической аппаратуры (агрессивностью, абразивностью, кристаллизуемостью и загрязненностью измеряемой среды); необходимой точностью и быстродействием устройств автоматики; однотипностью аппаратуры и удобством ее обслуживания. Предлагаемое авторами пособие - «Принципиальные схемы автоматизации печей цветной металлургии» - ставит своей целью оказание помощи студентам специальностей «Автоматизация технологических процессов и производств», «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей» и «Металлургия цветных металлов» при выполнении ими курсовых проектов и разделов дипломных проектов, связанных с разработкой схем автоматизации процессов цветной металлургии, протекающих в промышленных печах различного принципа действия и различного назначения. Иначе говоря, количество и качество готового продукта, получаемого из печи, зависит не только от теплового режима, но и от химического состава материала, загружаемого в печь, от фракционного состава его, от конструкции печи, загрузочных и разгрузочных устройств и т.п. На передачу тепла материалу, кроме температуры в печи, влияют также и положение факела в рабочем пространстве, и степень черноты факела, и скорость движения газов, и степень заполнения факелом рабочего пространства, и атмосферные условия в цехе, и состояние кладки печи.Кипящий слой получают в печах продуванием воздуха снизу через слой мелкого материала. Кипящий слой обладает основными свойствами жидкости: текучестью, способностью принимать форму сосуда, в котором он находится. Крупным преимуществом данного состояния материала является резкое увеличение поверхности соприкосновения материала с воздухом, что и приводит к интенсификации технологического процесса. В цветной металлургии печи кипящего слоя применяют для обжига медных, никелевых, молибденитовых и цинковых концентратов, для сушки различных материалов, для возгонки сурьмы и т.д. При окислении сульфидов в печи выделяется значительно больше тепла, чем необходимо для поддержания требуемой температуры (930-950 ОС), поэтому часть тепла приходится выводить из слоя.Режим отъема тепла от слоя также отражается на температуре в печи. Кроме того, по данным технологических испытаний, при отсутствии серьезных возмущений в системе регулирования, поддержание температуры слоя в пределах ±10 ОС вызывает колебания расхода материала до ±3 %. Такая неравномерность хода печи, т.е. неравномерность ее производительности и концентрации сернистого газа за печью, неблагоприятно отражается на последующих процессах. Для того чтобы уменьшить колебания производительности печи, вызываемые системой регулирования температуры слоя, целесообразно использовать схему стабилизации подачи материала с коррекцией по температуре слоя. Изменение подачи воды в кессоны быстро сказывается лишь на температуре периферийных слоев материала в печи.Проведенный анализ особенностей процесса обжига цинкового концентрата в печи кипящего слоя показывает, что для обеспечения нормальных условий протекания процесса, а также исходя из особенностей динамики процесса, и кроме того, учитывая наличие или отсутствие специальной аппаратуры, предназначенной для автоматического контроля различных технологических параметров, целесообразно в проекте автоматизации предусмотреть следующие системы автоматического контроля и регулирования технологических параметров, значения которых характеризуют печь обжига цинкового сульфидного концентрата как объекта автоматизации: 1. температуры кипящего слоя в печи; температуры в различных точках кипящего слоя; В соответствии с требованиями, определяющими оптимальные условия протекания процесса обжига цинкового сульфидного концентрата в печи кипящего слоя, разработана функциональная схема автоматизации, представленная на рис. Расход воздуха в печь м3/ч Зависит от производительности печиРасход материала измеряют ленточным весоизмерителем (поз.