ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Автоматизация обжига молибденитовых концентратов из "Автоматическое управление процессами в кипящем слое " Эта реакция — необратимая и протекает в присутствии ничтожных следов кислорода в газовой фазе. [c.359] Освоение процесса обжига молибденитовых концентратов в кипящем слое в промышленном масштабе сопряжено с рядом трудностей частичное оплавление и укрупнение зерен обожженного концентрата в процессе и узкий диапазон температур между началом интенсивного окисления сульфида (около 530° С) и началом спекания (около 560° С) потребовали весьма точного управления технологическим режимом. Ручное управление процессом зависело от искусства обслуживающего персонала. [c.359] При попытках чисто экспериментального построения САУ столкнулись с непреодолимыми трудностя.ми, в связи с этим были начаты теоретические исследования, первый этап которых — построение математической модели процесса. [c.359] Для составления уравнений математической модели промышленной печи обжига молибденитовых концентратов необходимо, кроме изучения основных закономерностей процесса, исследовать распределение основных технологических параметров температуры, концентрации газовой фазы, содержания молибденита и серы в твердой фазе и других по пространственным координатам аппарата и внутренним координатам частиц. [c.359] Закономерности и особенности обжига молибденита исследованы и описаны в работах А. Н. Зеликмана с сотрудниками [101—103]. [c.359] Если все же пренебречь распределением концентрации веществ в газовой фазе по пространственным координатам аппарата, то математическую модель печи обжига молибденитовых концентратов в кипящем слое можно получить, используя приведенную выше псевдогомогенную математическую модель гетерогенного термохимического процесса с идеальным перемешиванием твердых частиц и газа (см. раздел 4, гл. II), лимитируемого поверхностной химической реакцией. [c.360] Оценим допустимость принятой идеализации для рассматриваемой задачи, сопоставляя данные теоретических и экспериментальных исследований. Математическая модель с учетом распределения концентраций газовой фазы по высоте кипящего слоя (в статике) приведена в работе [104]. [c.360] Расчет математической модели обжига молибденитовых концентратов для двух промышленных печей с учетом сгорания части концентрата в надслоевом пространстве приведен в работах [55, с. 158]. В этих работах представлены материальные и тепловые балансы процессов, а также структурные схемы. [c.360] Для расчета параметров процесса в выбранном стационарном режиме принимали, что кажущаяся энергия активации Ек составляет 57,4 кдж моль (13,7 ккал моль). [c.360] Результаты сравнения показали, что для одноименных возмущений кривые переходных процессов, полученные на модели объекта, отличаются от реальных кривых не более чем на 10-ь20% и полностью передают характер переходного процесса. [c.361] Структурная схема математической модели процесса обжига молибденитовых концентратов приведена на рис. 86. [c.361] Исследуем статические и динамические свойства процесса. Учитывая, что процесс обжига молибденитовых концентратов протекает с достаточно большим избытком воздуха, пренебрежем изменением концентрации кислорода в газовой фазе реакционного объема, т. е. примем С = onst. [c.361] Проведем кусочно-линейную аппроксимацию зависимости константы скорости реакции от температуры. Разобьем рабочий диапазон изменения температуры процесса обжига молибденитовых концентратов 420—600°С на три интервала первый интервал 420—525° С, второй 525—585° С и третий 585—600° С. [c.362] Для исследования при каждом температурном интервале можно использовать дифференциальное уравнение (см. табл. 2), выведенное в разделе 4 гл. И и использованное при анализе процесса обжига цинковых концентратов. [c.362] В табл. 13 приведены численные значения коэффициентов дифференциального уравнения (см. табл. 2), соответствующие трем температурным интервалам. Заметим, что в случае изменения каких-либо других параметров необходимо в соответствии с этим в зависимости от режима обжига уточнять коэффициенты уравнения (см. табл. 2). [c.362] Статические характеристики процесса обжига молибденитовых концентратов по каналам загрузка — температура и тепловое воздействие — температура представлены на рис. 87. Для построения статических характеристик во всем температурном диапазоне соединяли статические характеристики, рассчитанные для каждого из трех температурных интервалов. [c.363] Особенность изучаемого процесса как объекта автоматического управления — это большой коэффициент усиления по обоим управляемым каналам, например при изменении загрузки концентрата на 5% температура изменяется на 40 град. [c.363] При воздействиях по каналу загрузка концентрата — температура меньше 6%/ (т) и по каналу тепловое воздействие — температура меньше 9%/ц (т) состояния равновесия вообще пропадают, поэтому процесс обжига молибденитовых концентратов не имеет в этом случае ни одного положения равновесия. При увеличении любого из воздействий в положительную сторону изменение приращения температуры близко к линейному. [c.363] На основании анализа статических и динамических характеристик процесса можно сделать вывод, что состояние равновесия Oi будет устойчивым при 0. Это условие достигается введением в закон регулирования воздействия по загрузке концентрата, пропорционального скорости температуры. [c.366] Заданную статическую точность регулирования температуры получим, введя в закон регулирования воздействие по загрузке концентрата, пропорциональное отклонению температуры от задания. Такой закон регулирования можно реализовать, используя серийно выпускаемые промышленные ПД-регуляторы, например типа РУ4—ША и др. [c.366] Вернуться к основной статье