Научная статья на тему 'АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРМОПАРООБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ'

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРМОПАРООБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
2
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕРМОПАРООБРАБОТКА / УПРАВЛЕНИЕ / КОНЦЕНТРАТ / СЕРА / ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ / ОБЖИГ / ОГАРОК

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Ахтамов Фозил Эркинович, Тошев Ойбек Элмуродович, Хужакулов Нурмурод Ботирович, Эркинов Фарход Фозилович

В статье рассматривается автоматизированные управление эффективностью термопарообработки цинковых кеков, типовые схемы работы трубчатый вращающихся печи с использованием предложенной схемы управления. Проводится анализ влияния отклонений параметров технологических режимов на эффективность термопарообработки и дается алгоритм их оптимизации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AUTOMATIC CONTROL OF THE EFFICIENCY OF ZINC CAKE THERMO-STEAMING

The article discusses automatic control of the efficiency of thermo-steaming of zinc cakes, typical schemes for the operation of tubular rotary kilns using the proposed control scheme. An analysis is made of the influence of deviations in the parameters of technological regimes on the efficiency of thermal steam treatment and an algorithm for their optimization is given.

Текст научной работы на тему «АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРМОПАРООБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ»

№ 8 (101)

A UN'

ТЕ)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

август, 2022 г.

МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

DOI -10.32743/UniTech.2022.101.8.14192

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРМОПАРООБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ

Ахтамов Фозил Эркинович

д-р техн. наук (PhD), доц., Навоийский государственный горно-технологический университет,

Республика Узбекистан, г. Навои E-mail: AFE82@mail.ru

Тошев Ойбек Элмуродович

д-р техн. наук (PhD), доц., Навоийский государственный горно-технологический университет,

Республика Узбекистан, г. Навои

Хужакулов Нурмурод Ботирович

д-р техн. наук (PhD), доц., Навоийский государственный горно-технологический университет,

Республика Узбекистан, г. Навои

Эркинов Фарход Фозилович

студент,

Навоийский государственный горно-технологический университет,

Республика Узбекистан, г. Навои

AUTOMATIC CONTROL OF THE EFFICIENCY OF ZINC CAKE THERMO-STEAMING

Fozil Akhtamov

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Navoi State Mining and Technology University, Republic of Uzbekistan, Navoi

Oybek Toshev

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Navoi State Mining and Technology University, Republic of Uzbekistan, Navoi

Nurmurod Khujakulov

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Navoi State Mining and Technology University, Republic of Uzbekistan, Navoi

Farkhod Erkinov

Student,

Navoi State Mining and Technology University, Republic of Uzbekistan, Navoi

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается автоматизированные управление эффективностью термопарообработки цинковых кеков, типовые схемы работы трубчатый вращающихся печи с использованием предложенной схемы управления. Проводится анализ влияния отклонений параметров технологических режимов на эффективность термопарообработки и дается алгоритм их оптимизации.

Библиографическое описание: АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРМОПАРООБРАБОТКИ ЦИНКОВЫХ КЕКОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Ахтамов Ф.Э. [и др.]. 2022. 8(101). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/14192

№ 8 (101)

A UN'

ТЕ)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

август, 2022 г.

ABSTRACT

The article discusses automatic control of the efficiency of thermo-steaming of zinc cakes, typical schemes for the operation of tubular rotary kilns using the proposed control scheme. An analysis is made of the influence of deviations in the parameters of technological regimes on the efficiency of thermal steam treatment and an algorithm for their optimization is given.

Ключевые слова: термопарообработка, управление, концентрат, сера, выщелачивание, обжиг, огарок. Keywords: thermo-steaming, control, centrate, sulfur, leaching, roasting, grinding.

Типовой подход к управлению эффективностью термопарообработки ставит перед собой задачу удержания рассматриваемого процесса в рамках технологического регламента, определяемого допусками на режимные параметры. Применение средств автоматизации позволяет здесь поставить задачу не только удержания процесса в рамках технологических допусков, но и поставить задачу оптимизации технологических параметров в рамках указанных допусков.

Из всех возможных отклонений, которые возникают при ведении термопарообработки, выделим группу отклонений, которые непосредственно влияют на эффективность термопарообработки. К таким отклонениям относят следующие:

• материал в печи сухой, сильно пылит при сходе с разгрузочного конца печи, причем температура материала и в верхней головке печи нормальная;

• материал в печи не перекатывается, а «плывет», не сходит с разгрузочного конца печи, причем температура в верхней головке печи нормальная;

• повышенная / пониженная температура в верхней головке печи (более 7000С/менее 5500С);

Термопарообработка цинкового кека проводится в трубчатых вращающихся печах при температуре

Режимные параметры

600-7000С с подачей водяного пара в течение 1 час. После термопарообработки цинкового кека получаются огарки с содержанием цинка 24,6%, меди 3,96%, свинца 6,98%, железа 17,9%, золота 0,96 г/т, серебро 221г/т. Выход огарка 92%. В процессе термопаро-обработки происходит разложение и окисление соединений металлов, переходя водорастворимую форму.

В процессе термопарообработке цинкового кека соединений металлов взаимодействует с парами воды с участием кислорода и сернистого ангидрида по реакции:

7п8 + О2 + 2ШОпар = ZnSO4 + 2Н2 (1)

ZnO•Fe2Oз+SO2+H2Oпар=ZnSO4+Fe2Oз+H2 (2) ZnO•SiO2+ SO2+H2Oпар= ZnSO4+SiO2+H2 (3) 2CuS+H20+1,502=2Сu0+H2S+S02 (4)

При термопарообработке сульфид цинка ZnS превращается в основном в ZnS04, феррит цинка Zn0•Fe20з превращается в ZnS04 и Fe20з, медь в СиО.

Режимные параматры технологических операций приведены в табл. 1.

Таблица 1.

логических операций

№ п/п Наименование операций и параметров Единица измерения Величина параметров

мин. макс.

1. Измельчение

1.1 Крупность измельчения мм -0,1 0,2

2. Термопарообработка цинковых кеков

2.1 Температура 0С 550 700

2.2 Скорость подачи водяного пара мл/мин 200 250

2.3 Расход водяного пара кг/т 80 100

2.4 Продолжительность час 1 1,5

3. Сернокислотное выщелачивание

3.1 Концентрация серной кислоты г/л 100 150

3.2 Отношение Ж : Т 4:1 5:1

3.3 Температура °С 70 80

3.4 Продолжительность час 1 1,5

3.5 Количество промывного раствора Ж:Т 1:1 1,5:1

3.6 Кислотность промывного раствора pH 0,8 1

3.7 Расход серной кислоты кг/т 350 400

№ 8 (101)

AunI

ТЕ)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

август, 2022 г.

Рассмотрим модельные соотношения для отклонений, непосредственно влияющих на эффективность термопарообработки цинковых кеков.

1. Устранение «Пыления» материала при сходе

Упыль = «0 + aiGXk + а2аТверх + ^ТМых,

где Упыль - степень «Пыления» материала при сходе;

^ - коэффициенты влияния; ах^ -относительная величина расхода водяной пар в шихту;

аГверх-относительная величина температуры в верхней головке печи;

аТМых- относительная величина температуры сходящего из печи материала.

Основные показатели, характеризующие термопарообработки в установившемся режимы характеризуют загрузки исходных материалов, а также контроль состава шихты. Параметры загрузки исходных материалов, а также подачи водяного пара в реакционную зону печи и на материал измеряются непрерывно. Состояние термопарообработки цинковых кеков оценивется по температуре в верхней головке печи и температуре сходящего из печи материала, а также по выходу огарка. Все указанные параметры заносятся в форму в относительных и абсолютных шкалах, а также заносятся и хранятся в базе данных ведения термопарообработки.

На все приведенные выше параметры (параметры загрузки, состояния печи) устанавливаются технологические допуски. Технологические допуски

устанавливаются технологами термопарообработки на каждую нагрузку печи. Ведение термопарообработки осуществляется строго в рамках технологических допусков, определяемых регламентом термопарооб-работки. Оптимизация процесса осуществляется за счет приведения параметров режимов к оптимальным значениям, их стабилизации и удержания в рамках технологических допусков.

Заключение

1. При автоматизации управления термопарооб-работки цинковых кеков наряду с задачами контроля и стабилизации режимных параметров целесообразно решать оперативную задачу оптимизации режимов. В работе предлагается процедура оптимизации. Следовательно, можно сделать вывод, что оптимальная скорость подачи водяного пара 200-250 мл/мин.

2. На всех этапах термопарообработки цинковых кеков, как правило, присутствуют отклонения от оптимального ведения технологического процесса. Из всех возможных отклонений выделена группа отклонений, которые непосредственно влияют на эффективность термопарообработки цинковых кеков.

3. Приведено формализованное описание отклонений с использованием переменных в относительных величинах для обеспечения переносимости модельных соотношений относительно номинальных режимов, а также характеристик эффективного ведения термопарообработки (степени «пылення», степени «залегания») в порядковых шкалах для оценки запасов по параметрам режима термопарообработки, необходимым для оптимизации.

Список литературы:

1. Ахтамов Ф.Э., Нишонов Б.У. К вопросу переработки цинковы кеков // Теория и технология металлургического производства. - Москва, 2016. - №1. - С. 69-72.

2. Akthamov F.E. Study of low temperature technologies of processing zinc cakes with the method of thermo-steaming// Международный научно-исследовательский журнал Евразийский союз ученых (ЕСУ). 2020. - №6 (75) - С. 4-8.

3. Патент РУз №IAP05300. Рух кекларини кайта ишлаш усули/ Абдурахмонов С.А., Ахтамов Ф.Э., Курбанов А.А., Тошкодирова Р.Э. // Зарегестрирован в государственном реестре изобретений Республики Узбекистан 20.10.2016. - Бюл. №11.

4. Абдурахмонов С.А., Ахтамов Ф.Э. Исследование возможности переработки цинковых кеков термопарообработкой // Горный вестник Узбекистана. - Навои, 2016. - №1. - С. 91-93.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Казаринов Л.С., Вернергоольд А.Р., Колесникова О.В. Автоматизированные управление эффективностью вельц-процессов на основе оптимальной коррекции параметров технологических режимов. Вестник ЮУрГУ. Серия Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника.- 2010.- Вып. 11. № 2.- С. 73-78.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.