Способ автоматического управления процессом выщелачивания спека в мельницах мокрого помола

22 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СПЕКА В МЕЛЬНИЦАХ МОКРОГО ПОМОЛА(71) Заявитель Малое предприятие Научнотехническая фирма Терминал(73) Патентообладатель Малое предприятие Научно-техническая фирма Терминал(57) Способ автоматического управления процессом выщелачивания спека в мельницах мокрого помола,включающий стабилизацию плотности пульпы на выходе из мельницы автоматическим регулированием расхода спека и слабого щелока или воды на входе в мельницу, отличающийся тем, что спек подают в мельницу при температуре 245-255 С, слабый щелок или воду - при 22-28 С, задают соотношение ТЖ в пульпе и рассчитывают для него заданную температуру пульпы, измеряют температуру пульпы и по отклонению измеренной температуры от заданной регулируют расход слабого щелока или воды. Изобретение относится к способам автоматического управления процессами выщелачивания и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является способ автоматического управления процессом выщелачивания спека в мельницах мокрого помола, включающий стабилизацию плотности пульпы на выходе из мельницы, регулирования со 3129 1 отношения входящих в мельницу потоков спека и слабого щелока по уровню шума, издаваемого мельницей и по степени открытия регулирующего клапана на линии подачи щелока 1. Недостатком данного способа является отсутствие в схеме управления сигналов, непосредственно определяющих качественные показатели продукта разгрузки мельницы мокрого помола, что снижает точность управления процессом. Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности управления процессом выщелачивания. В предлагаемом способе стабилизируют плотность пульпы на выходе из мельницы мокрого помола автоматическим регулированием расхода спека и слабого щелока или воды на входе в мельницу. При этом спек подают в мельницу при температуре 245-255 С, а слабый щелок или воду - при 22-28 С. Задают соотношение ТЖ в пульпе и рассчитывают для него заданную температуру пульпы. По отклонению измеренной температуры пульпы от заданной регулируют расход слабого щелока или воды. На рисунке представлена структурная схема, реализующая предлагаемый способ управления. Технологическая часть схемы содержит мельницу мокрого помола 1. Схема автоматизации состоит из датчиков температуры спека 2, слабого щелока или воды 3, пульпы 4,исполнительного механизма 5 с регулирующим органом 6 на подаче слабого щелока или воды в мельницу,микропроцессорного контроллера (МПК) 7, адаптера 8 и вычислительного устройства 9. Способ автоматического управления осуществляется следующим образом. Сигналы датчиков температуры 2, 3, 4 подключают на входы алгоблоков МПК 7, где они фильтруются,масштабируются и в период опроса через адаптер 8 поступают на вычислительное устройство 9 для определения расчетного значения температуры пульпы. Определение расчетного значения температуры шп осуществляется из уравнения теплового баланса мельницы мокрого помола сп сп спсщ сщ сщшп шп шп ,(1) где п, сщ, шп - соответственно расходы спека, слабого щелока или воды и пульпы, кг/ч Ссп, Ссщ, Сшп - соответственно удельные теплоемкости спека, слабого щелока или воды и пульпы, ккал/кг град. сп, сщ, шп - соответственно температуры спека, слабого щелока или воды и пульпы, С. Учитывая, что шпспсщ , уравнение для определения шп имеет вид спспспсщсщсщ гдеЖ - заданное отношение твердой и жидкой фаз пульпы 1 - содержание 24 в пеке 2 - содержание воды в пульпе (заданное). Определим после несложных преобразований значение расхода пека сп.сщ 2 сп,(4) 1121 где КЖ. Подставив уравнение 4 в уравнение 3, окончательно получим выражение для расчета шп 2 ( спспсщсщ )сщсщ шп (111 )шп Рассчитанное значение шп в период обмена между МПК и вычислительным устройством поступает в качестве задания на вход алгоблока, осуществляющего сравнение сигнала задания с текущим значением температуры пульпы, измеряемого датчиком 4. В зависимости от величины и знака разностного сигналазад тек(шп .шп . ) , на выходе алгоблока формируется управляющий сигнал, воздействующий на исполнительный механизм 5 и регулирующий орган 6 подачи слабого щелока или воды. Длительность импульса управляющего сигнала прямо-пропорциональна значению , а знак импульсного сигнала имеет обратную зависимость, т.е. при положительном значениирасход слабых щелоков или воды уменьшается, а при отрицательном - соответственно увеличивается. В каждый цикл опроса вычислительное устройство и МПК выполняют расчет шп и формирование нового сигнала управления по значению . 3129 1 Такой алгоритм управления обеспечивает выход на заданное значение температуры пульпы за несколько циклов опроса и при периодичности опроса 5 с практически исключает погрешность от возможного снижения температуры пульпы от тепловыделений через корпус мельницы, что снижает колеблимость и стабилизирует плотность пульпы на выходе из мельницы в пределах заданного значения. Предлагаемый способ автоматического управления процессом выщелачивания спека испытан в промышленных условиях монохроматного производства с применением микропроцессорного контроллера Р-110,ПЭВМ , преобразователей температуры Ш-79 с датчиком ТСМ-0571. Температура спека поддерживалась в пределах 2505 С, температура слабого щелока - 253 С. В пределах отклонения температур спека и слабого щелока были рассчитаны значения температур пульпы соответствующими соотношению ТЖ равным 13. Данные расчетов были введены в ПЭВМ и значение температуры шп выдавалось в МПК в соответствии со значениями текущих температур подаваемых потоков с точностью 0,5 С. Полученные значения шп в МПК сравнивались о измеренными текущими значениями температуры и по его сигналам рассогласования изменялся расход слабого щелока. Расчетное значение плотности пульпы определялось по известной формуле,шпсщ (ТЖ ) где шп - удельный вес пульпы, равный 2,4 г/см 3 сщ - удельный вес слабого щелока, равный 1,3 г/см 3. Для ТЖ 13 1,468 г/см 3 . Текущие значения плотности определялись лабораторным способом. Плотность пульпы на выходе мельницы мокрого помола поддерживалась в пределах задания с минимальной колеблимостью, что позволило получить хроматный щелок высшего сорта и на последующем технологическом процессе производства бихромата натрия повысить извлечение полезного компонента на 0,15 , относительное отклонение плотности пульпы составляет для предлагаемого способа 1 , что меньше на 2,3 базового способа. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.