ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ Рутковский А.Л.,Ковалева М.А.,Макоева А.К.

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)


Номер: 8-1
Год: 2014
Страницы: 53-54
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

математическая модель, статическая характеристика, процесс обжига цинковых концентратов, оптимизация, система экстремального управления, mathematical model, static characteristic, optimization, process of roasting of zinc concentrates, system control of extreme

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Разработана математическая модель и определена зависимость температуры в печи кипящего слоя от расхода поступающего концентрата, носит экстремальный характер.

Текст научной статьи

В настоящее время конструктивные и эксплуатационные параметры тепловых технологических агрегатов, используемых в металлургии и других отраслях промышленности, характеризуются широким разбросом, что затрудняет проведение сопоставительного анализа их работы. По виду источника тепловой энергии обжиговые печи «кипящего слоя» относятся к агрегатам, работающим за счет энергии сырьевых материалов [1]. Цель обжига - перевод в оксиды максимального количества сульфидов металлов, получением обожжённого продукта с большой реакционной поверхностью. Необходимость переработки большого ассортимента концентратов различных месторождений обуславливает возникновение неконтролируемых изменений во времени характеристик обжига и является определяющим фактором возникновения переходных процессов в технологическом цикле производства цинка. Процесс обжига характеризуется сложной динамикой и относится к инерционным объектам управления. Поэтому цель управления им состоит в обеспечении оптимального статического режима работы. Для решения данной задачи разработана математическая модель процесса обжига цинковых концентратов, основу, которой составляют соотношения материального и теплового баланса. Одним из важнейших условий, обеспечивающих устойчивый ход технологического процесса обжига, является равномерное и непрерывное питание печи концентратом. Уравнение теплового баланса для зоны кипящего слоя в установившемся режиме определяется соотношением: (1) где GТ - расход концентрата, кг/ч; qТ - теплотворная способность концентрата, кДж/кг; Gв - расход воздуха , кг/с; св - теплоемкость воздуха, кДж/(кг·0С); Тв - температура воздуха, 0C; сТ - теплоемкость концентрата, кДж/(кг·0С); ТТ - температура концентрата, 0C; G = GТ + Gв -расход продуктов обжига, кг/с; с - теплоемкость продуктов обжига, кДж/(кг·0C); ТКC- температура в кипящем слое, 0C. Произведя ряд подстановок температура в кипящем слое примет вид: (2) На основании методик, приведенных в [2] было проведено исследование влияния изменения температуры кипящего слоя от расхода концентрата, рисунок 1. Расчет проводился с помощью пакета прикладных программ Mathcad С помощью программы Mathcad выполнен вычислительный эксперимент, получена зависимость Рис. 1. Зависимость температуры кипящего слоя от расхода концентрата Проанализировали полученные данные методом дихотомии и половинного деления, и получили оптимальное значение расхода концентрации, обеспечивающее максимальную температуру в кипящем слое. Установлено, что полученная зависимость носит экстремальный характер. Влияние на нее возмущающих воздействий приводит к смещению экстремума и возникновению дрейфа статической характеристики. Выходной параметр процесса обжига, температура в печи «кипящего слоя», определяется количеством обжигаемого огарка, а также количеством и температурой поступающего воздуха. При малом количестве воздуха огарок обжигается не полностью и, следовательно, это приводит к уменьшению производительности процесса. При оптимальном расходе концентрата обеспечивается полное его окисление, а температура достигает максимума. Вследствие этого цель управления процессом обжига сводится к поддержанию оптимального функционирования работы печи, при котором в непрерывном режиме обеспечивается ее максимальная производительность при изменении условий ведения процесса.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.