Исследование и разработка автоматизированной системы управления процессом сгущения пульп в металлургии
Диссертация
Практика эксплуатации сгустительных аппаратов показывает, что от стабильности их работы в значительной мере зависит эффективность последующих переделов. Поэтому основными технологическими требованиями к управлению сгустителем является поддержание наибольшего содержания твердого в нижнем сливе сгустителя, надежность работы оборудования. Результаты работы автоматизированного управления процессом… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Состояние и развитие процессов выщелачиывания и сгущения в гидрометаллургическом производстве цинка. Информационно-аналитический обзор
- 1. 1. Развитие выщелачивания в гидрометаллургическом производстве цинка Ю
- 1. 1. 1. Способы выщелачивания
- 1. 1. 2. Схемы выщелачивания
- 1. 1. 3. Современное состояние развития выщелачивания
- 1. 2. Описание и современное развитие процесса сгущения
- 1. 2. 1. Краткая характеристика процесса сгущения
- 1. 2. 2. Система автоматического управления процессом сгущения
- 1. 2. 2. 1. Контроль основных технологических параметров процесса сгущения
- 1. 2. 2. 2. Автоматизация разгрузки сгустителя
- 1. 2. 2. 3. Комбинированные системы регулирования разгрузки сгустителя
- 1. 2. 2. 4. Регулирование загрузки сгустителя по твердому
- 1. 2. 2. 5. Регулирование скорости осаждения
- 1. 1. Развитие выщелачивания в гидрометаллургическом производстве цинка Ю
- 1. 3. Выводы по главе
- 2. 1. Построение математической модели процесса в общем виде
- 2. 2. Вывод базисного уравнения в случае нестесненного падения
- 2. 3. Практическая модель нестесненного осаждения
- 2. 4. Аналитическое решение уравнения в случае нестесненного падения
- 2. 5. Экспериментальная проверка аналитическим методом
- 2. 6. Накопление осадка в придонном слое
- 2. 7. Описание массопереноса при наличии источников
- 2. 8. Примеры задач с источниками
- 2. 9. Случай движения среды вверх с постоянной скоростью
- 2. 10. Выводы по главе
- 3. 1. Современные методы контроля процесса сгущения
- 3. 2. Разработка метода и устройства контроля качества отстоя
- 3. 3. Выводы по главе
- 4. 1. Анализ известных систем управления процессом сгущения
- 4. 2. Разработка системы управления процессом сгущения
- 4. 3. Разработка математической модели, блок-схемы, программы и исследование системы оптимального управления процессом сгущения в производстве цинка
- 4. 4. Выводы по главе 4
Список литературы
- Растяпин В.А., Шпилевой Л. В. Автоматизация процессов сгущения на обогатительных фабриках. М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1980, 20 с.
- Сапрыгин А.Ф., Гусар Л. С., Хан O.A., Гуттерман Ю. П., Андрейкин Е. И. Внедрение одностадийной схемы выщелачивания огарка с про-тивоточной промывкой цинковых кеков на Алмалыкском заводе // Цветные металлы. 1977. № 12. С. 14−16.
- Гусар Л.С., Сапрыгин А. Ф., Хан O.A., Пусько А. Г. Пути совершенствования процесса выщелачивания огарка в гидрометаллургии цинка // Сб. тр. Всес. Н.-и. горно-металлург. ин-т. Цвет. мет. 1977. № 29. С. 56−60.
- Шиврин Г. Н. Металлургия свинца и цинка. // М.: Металлургия. 1982. 350 с.
- Лакерник М.М., Пахомова Г. Н. Металлургия цинка и кадмия. М.: Металлургия, 1969. 485 с.
- Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. М.: Металлургия, 1981. 383 с.
- Пат. 258 251 ПНР, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 6 393 832 Япония, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 5 096 486 США, МКИ С 22 В 3/08.
- Ю.Якада Н. Достижения в области выщелачивания цинковых огарков // Mining and Water Process Inst. Jap. 1991. 107. № 6. P. 400−401.
- Пат. 596 716 Австралия, МКИ С 22 В 003/00, С 22 В 015/08
- Пат. 885 161 Финляндия, МКИ С 22 В 003/00.
- Пат. 2 323 766 Франция МКИ С 22 В 3/00, 13/04.
- Пат. 92 248 ПНР, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 74 754 ПНР, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 5 017 017 Япония, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 49 261 269 Япония, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 442 376 Италия, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 67 355 ПНР, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 42 338 Австралия, МКИ С 22 В 19/24.
- Пат. 3 656 941 США, МКИ С 22 В 23/04.
- Пат. 3 607 235 США, МКИ С 22 В 9/00.
- Пат. 3 482 966 США, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 2 604 440 США, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 2 300 814 Франция, МКИ С 22 В 19/22.
- Пат. 2−438 Япония, МКИ С 22 В 19/22.
- Маргулис Е. В. Процессы выщелачивания огарка в гидрометаллургии цинка//Изв. Вузов. Цветная металлургия. 1983. № 1 С. 44−54.
- Погорелый А.Д. Теория металлургических процессов. // М.: Металлургия. 1973.465с
- Текиев В.М., Петросянц С. А., Преде JI.B., Ткачев H.H. Исследование взаимосвязи некоторых параметров процесса выщелачивания цинкового производства // Сб. «Материалы науч.-техн. Конф. Сев.-Кавказ. Горнометаллург, ин-та» 1972. С. 75−76.
- Салихов З.Г., Огородничук В. М., Буровой И. А. // Совершенствование гидрометаллургических процессов и оборудование в металлургии тяжелых цветных металлов: Тез. докл. На Всес. Научно-техн. Семинаре. М.: ВДНХ СССР, 1977. С. 5−7.
- Yin С. Xiangrei С., Wanwei W. Recovery of zinc from oxidized are by direct leaching with sulphuric acid // Proc. 1-st. Inst. Conf. Hydromet. Beijng. 1989.12. № 4. P. 155−159.
- Шепелев И.И., Симаков А. Г., Коростовенко B.B., Художитикова М. Г. Интенсификация гидрометаллургических процессов получения тяжелых цветных металлов // Пробл. Повыш. Эффектив. Пр.-ва и использ. Цв. мет. В народном хоз-ве. Тез. докл. Н.-т. Конф. 1988.
- Грамматиков М.В., Ивановский М. И. Выщелачивание цинкового огарка растворами серной кислоты с применением ультразвуковых колебаний // НИИ цвет. мет. 1969. 8. С. 42−60.
- Dimitrov R., Baganov В. К вопросу применения магнитного поля в гидрометаллургии цинка // Arch. Hunt. 1977. 22. № 4. P. 541−547.
- Способ непрерывного выщелачивания цинкового огарка: A.C. 796 243 СССР, МКИ С 19/22 /В.М. Пискунов (СССР). 5 с.
- Зб.Остроушко И. А. Выщелачивание свинца и цинка из сульфидных руд // Цветные металлы. 1981. № 17. С. 11−12.
- Способ переработки окисленных цинка и железа содержащих материалов: A.c. 901 318 СССР, МКИ С 22 В 19/22/ ВНИГМИцветмет (СССР). 12 с.
- Способ выщелачивания полиметаллических цинкосодержащих материалов: A.c. 998 892 СССР, МКИ С 22 В 19/22/ Е. И. Елисеев, Е. Г. Третьякова (СССР). 4 с.
- Способ переработки цинкового огарка: A.c. 924 136 СССР, МКИ С 22 В 19/24/ B.JI. Туленков, В. Ф. Балакирев, В. И. Авдюков, В.И. Ав-дюков, В. П. Владимиров, Н. Г. Ятлукова (СССР). 8 с.
- Способ переработки цинкового огарка: A.c. 1 035 080 СССР, МКИ С 22 В 19/22/A.C. Ярославцев (СССР). 5 с.
- Способ переработки цинкового огарка: A.c. 1 035 080 СССР, МКИ С 22 В 19/22/ A.C. Ярославцев, В. М. Пискунов, В. Е. Зюзиков (СССР). 9 с. 42.3еликман А.Н., Вольдман Г. М., Беляевская JI.B. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия. 1975. 503. с.
- Гусар JI.C., Хан O.A., Пусько А. Г., Юмакаев М. И., Гумаров Э. З., Бу-дон Г. Д. Внедрение одностадийного выщелачивания цинкового огарка с противоточной промывкой кеков // Сб.тр. ВНИИ цвет. мет. 1975 № 25. с. 230−232.
- Гецкин JI.С. Основные направления технического прогресса в гидрометаллургии цинка // Цветные металлы. 1974. № 10. С. 11−13.
- Гузаиров P.C. Эффективные пути комплексного использования сырья // Цветные металлы. 1977. № 11. с. 64−68.
- Вишняков И.А., Погорелый А. Д., Царенко В. Я. О скорости растворения окиси цинка в растворах серной кислоты // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1972. № 3. с. 56−61.
- Воробьева И.А., Сергиевская Е. М., Ивановский М. Д. Кинетика растворения феррита цинка в растворах серной кислоты // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1970. № 6. с. 50−54.
- Вишняков И.А., Погорелый А. Д., Царенко В. Я. Исследование кинетики растворения окиси цинка в растворах серной кислоты методом вращающегося диска // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1972. № 4. с. 22−27.
- Погорелый А.Д., Вишняков И. А., Царенко В. Я. Константа скорости реакции взаимодействия окиси цинка и серной кислоты и их использование // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1973. № 5. С. 21−28.
- Ярославцев Л.С., Пискунов В. М., Григорьев В. Д. О кислотнооснов-ных свойствах растворов сульфата цинка // Цветные металлы. 1976. № 4. с. 20−22.
- Ярославцев Л.С., Пискунов В. М. Кинетика выщелачивания цинка в сернокислотных растворах // Сб. тр. ВНИИ цвет. мет. 1975. № 25. с. 225−258.
- Халезов Б.Д., Кановский И. А., Крезинская О. Б., Ефимова В. И. О влиянии некоторых факторов на скорость растворения окиси цинка в серной кислоте // Тр. Уральск, н.-и. и проект, ин-та мед. пром-ти. 1975. № 4. с. 216−221.
- Васильев X., Рачева Т. Изучение кинетики выщелачивания цинкового огарка растворами серной кислоты // Металлургия. 1978. 33. № 6. с. 9−11.
- Ярославцев A.C. Пискунов В. М., Григорьев В. Д. О высокотемпературном растворении феррита цинка в сернокислотных растворах // Сб.тр. ВНИИ цвет. мет. 1975. № 25. с. 255−258.
- Сергиевская Е.М., Вольский А. Н. // Сб.тр. Минцветметзолото. 1956. № 26. с. 18−21.
- Сергиевская Е.М., Вольский А. Н. // Сб.тр. Минцветметзолото. 1957. № 27. с. 31−34.
- Вольский А.Н., Сергиевская Е. М. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1958. № 1. с.14−17.
- Вольский А.Н., Сергиевская Е. М. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1960. № 5. с. 17−22.
- Рутковская И.А., Данилин H.A., Рутковский A.JI. Влияние технологических параметров на время сгущения и фильтрации цинковых пульп // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1992. № 5−6. с. 49−52.
- Петросянц С.А. Изучение процесса сгущения кислых цинковых пульп путем непрерывной фиксации изменения плотности // Тр. Сев.-Кавказ. Горно-металлург. ин.-та. 1974. 37. с. 59−61.
- A.c. 1 409 593 СССР, МКИ С 22 В 19/00// Способ сгущения цинкосо-держащих пульп / Исматов Х. Р., Газиев А. И., Данилова А. Г., Алимов A.A., Муинов Б. Х., Антонов A.C., Романова Е. И. (СССР) 8 с.
- Данилова А.Г., Алабергенов Р. Д., Исматов Х. Р. Интенсификация процесса разделения твердых и жидких фаз пульп цинкового производства II Ин-т химии АН УзССР, 1987. 7 с. Деп. В ВИНИТИ 01.06.86, № 2691.
- А.С. 1 339 155 СССР, МКИ С 22 В 19/00. Способ отстаивания цинко-содержащих пульп / Н. С. Крысенко (СССР). 4 с.
- Конорин B.C., Садилова Л. Г. Совершенствование процессов отстаивания и фильтрования пульп цинкового производства // Пробл. По-выш. Эффективн. Произ-ва и исп. Цв. мет. 1988. № 6. С. 144−148.
- Пат. 4 324 409 СССР, МКИ С 22 В 19/00
- Martin G. Nowel equiperment de separation solid-liquide dars // Hydro-metallurgy. 1977, № 7. P. 379−385.
- Пат. 49−26 169 Япония, МКИ С 22 В 19/26.
- А.С. 1 520 126 СССР, МКИ С 22 В 19/00. Способ нейтрального выщелачивания цинковых огарков / Р. Д. Аллабергенов, А. Г. Данилова, Х. Р. Исматов, (СССР) 11с.
- Успенский М.С., Москоленко И. И., Законова К. Ф., Чулков С. Ф. Тонкослойный разделитель гидрометаллургических суспензий // Цветная металлургия 1990. № 2. с. 11−12.
- Боянов Б. Фильтрование пульп цинкового производства // На-уч.тр.хим. 1986. № 4. с. 16−23.
- Костов Г. Чавдорова Д. Очистка цинкового электролита на барабанном вакуум-фильтре с постоянно сменяемым поверхностным слоем минерального сорбента // Полимет. 1988. № 3. с. 114−119.
- Wu J., Li Q. Анализ соотношений, полученных для автоматического фильтр-пресса, в котором давление сжатия больше давления фильтрования // Huagong xuebao J. Chem. Ind. 1993. 44. № 5. P. 113−117.
- A.C. 1 699 524. СССР, МКИ В 01 D 37/00 Способ разделения промышленных суспензий на барабанном вакуум-фильтре / JI.C. Весер-ман, JI.E. Махновский, Г. И. Титова (СССР). 9 с.
- Гуськов В.И., Ивановский Н. Д. О закономерностях фильтрования со смывом осадка потоком фильтруемой суспензии // Цветные металлы. 1973. № 8. с. 8−11.
- Маянц А.Д., Пресс Ю. С., Лихозвянская Р. Г. // Цветные металлы. 1957. № 6. с. 41−44.
- Агеенков В.Г., Сериков З. А. Поведение кремнекислоты при выщелачивании цинковых огарков // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1960. № 5. с. 35−38.
- Исследование процессов обжига цинковых концентратов в «кипящем слое» и выщелачивание обожженных цинковых концентратов в целях создания АСУТП цинкового производства завода «Электроцинк»: Отчет о НИР. / СКГМИ. 625. № 73 031 790. Орджоникидзе. 1973. с. 87.
- Текиев В.М., Подунов B.C., Петросянц С. А. Разработка математической модели периодического процесса сгущения кислых пульп цинкового производства//Тр. СКГМИ. 1974. 37. с. 101−103.
- Данилин H.A., Дюнова Д. Н. Алгоритм управления процессом сгущения пульп гидрометаллургического производства / Труды Сев-Кав. Гос. Технол. ун.-т, Владикавказ, 2000.
- Данилин H.A., Дюнова Д. Н. Структура и алгоритм оптимального управления процессом выщелачивания // Труды Сев-Кав. Гос. Технол. Ун.-т, Владикавказ, 2000.
- Романков П.Г., Курочкина М. И. Гидромеханические процессы химической технологии. Л.: Химия, 1974.
- Фоменко Т.Г., Бутовецкий В. С., Погарцева Е. М. Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик. МЛ Недра, 1974.
- Колпиков Г. Г. Методы и средства автоматического контроля содержания твердой фазы в суспензии калийных фабрик. М.: НИИТЭхим, 1976.
- Система «Плотномер-1» /Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: ВНИКИ «Цветметавтоматика», 1976.
- Сигнализатор мутности / Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Запорожье: Запорожский филиал ВНИКИ «Цвегметавтоматика», 1978.
- Концентратомер КцЖ-3 /Информационный листок № 077−76. -М.: Цветметинформация, 1979.
- Концентратомер КцП-2/Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Запорожье: Запорожский филиал ВНИКИ «Цветметавтоматика», 1975.
- Бесконтактный кондуктометрический Концентратомер КцЖ-8/ Информационный листок № 119. Запорожье: ЗЦНТИ, 1978.
- Система «Сигнал-12"/ Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Запорожье: Запорожский филиал ВНИКИ «Цветметавтоматика», 1976.
- Пат. № 1 754 149 Ф1, СССР ВОЮ 21/00. в 01 Р 23/00. в 05 Э 27/00
- Копаница Д.Н., Щелинский А. А. Способ автоматического регулирования работы сгустительного гидроциклона. Авт. Свид., СССР, № 484 004, Бюлл.изобр., 1975, № 34.
- Шпилевой Л.В. и др. Способ автоматического управления работой сгустителя. Авт. Свид., СССР, № 550 164, Бюлл. из обр., 1977, № 10.
- Шпилевой Л.В., Шапиро А. И., Расгяпин В. А. Способ управления работой сгустителя. Авт. Свид., СССР- № 571 284, Бюлл. изобр., 1977, № 33.
- Шапиро А.И., Шпилевой JI.B., Растяпин В. А. Способ управления процессом сгущения пульпы. Авт. Свид., СССР, № 589 005, Бюлл. изобр., 1978, № 3.
- Александров В.В. и др. Автоматизированная система управления «Нефилин-1». М.: Металлургия, 1976.
- ЮО.Нураев Р. Х. и др. Способ управления процессом сгущения суспензии. -A.c. № 517 311, СССР, Бюлл. изобр., 1976, № 22.
- Шпилевой JI.B. и др. Способ управления работой сгустителя. -A.c. № 578 085, СССР, Бюлл. изобр., 1977, № 40.
- Tikhonov O.N., Dembovsky V.V. Automatic Process Control in Ore Treatmeut and Metallurgy. Part I Process Dynamics. GEBO, Cairo, 1973.
- Тихонов O.H. Об одном критерии оптимальности в процессах обогащения. Доклад на международной конференции ICAMC, ЧССР, Острава, 1967.
- Тихонов О.Н. Гравитационное разделение многокомпонентных систем. «Обогащение руд», № 1, 1968.
- Тихонов О.Н. О динамике процессов обогатительной технологии. «ИВУЗ цветная металлургия «, № 3, 1968.
- Тихонов О.Н. Введение в динамику процессов обогатительной технологии. «Недра», 1973.
- Фельдбаум A.A. Электрические системы автоматического регулирования, Оборонгиз. М, 1957.
- Ю8.Транксел Д. Синтез систем автоматического регулирования. Маш-гиз. М, 1959.
- Ю9.Ивахненко А. Г., Лапа В. Г. Предсказание случайных процессов. «Наукова думка», Киев, 1971.
- Той J.T. Modern Control Theory. I.S.E. 1964.
- Болотаева И.И., Рутковский А. Л. // Моделирование процесса сгущения. Труды молодых ученных. Владикавказ, 2005 г., № 1, с. 52−57.
- Болотаева И.И. // Математическая модель сгущения пульп в сгустителях непрерывного действия. Материалы XLIII международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», г. Новосибирск, 2005 г. с. 169−172.
- ПЗ.Персиц В. З. Измерение и контроль технологических параметров на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1982.
- Козин В.З. Опробование и контроль технологических процессов обогащения. М.: Недра, 1985.
- Авторское свидетельство СССР № 1 493 983, MIIK7G 05 Д 11/00, опубл. 15.07.89).
- Борисов А.К., Скрипчак Д. А. Устройство для измерения глубины осветленного слоя сгустителя. A.c. СССР № 651 828, МПК7 В01 D21/00, G01 F23/00, опубл. 15.03.79.
- Жуков Е.Я., Сорокер JI.B., Холопов С. П., Ваниев Э. Ш. Устройство для измерения глубины осветленного слоя сгустителя. A.c. СССР № 1 754 149 AI, В01 D 21/00, G01 F 23/00, G05 D 27/00, опубл. 15.08.92.
- Рутковский А.Л., Саакянц A.A., Болотаева И. И. Способ контроля качества отстоя осветленного слоя в сгустителе и устройство для его осуществления. A.c. № 2 235 984, МПК 7 G 01 N 1/10, ВОЮ 21/32, G 01 N21/27, опубл. 10.09.2004.
- Рутковский А.Л., Саакянц A.A., Текиев В. М., Болотаева И. И. // Контроль качества отстоя осветленного слоя в сгустителях спектральным методом. Известия ВУЗ. Цветная металлургия., № 1, 2005 г., с. 73−76.
- Рутковский А.Л., Болотаева И. И. «Применение спектрального метода для контроля качества отстоя осветленного слоя в сгустителях», Труды СКГМИ (ГТУ), Владикавказ, 2005 г., с. 64−68.
- Студенческая наука экономике России», г. Ставрополь, 2005 г. с. 114−116.
- Рутковский A. JL, Болотаева И. И. // Контроль качества процесса сгущения с целью уменьшения вредных сбросов, Пятая СевероКавказская региональная конференция «Студенческая наука экологии России», г. Владикавказ, 2005 г. с. 48−52.
- Рутковский A. JI, Саакянц А. А, Болотаева И. И. Способ управления работой сгустителя и устройства для его осуществления / Подана заявка на изобретение (МПК7 G 01 N 1/10, В 01, D 21/32, G 01 F 23/00, G 05 D 27/00), 2006.
- Батунер JI.M., Позин М. Е. / Математические методы в химической технике. Изд. «Химия», Ленинград, 1971., 824 е.: ил.
- Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. / Теория гидрометаллургических процессов., М: «Интермет Инжиниринг», 2003., 462 е., ил.
- Дж. Дебни, Т. Харман. Перевод с англ. Симонова Л. М. / SIMULINK 4 секреты мастерства. Москва, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003, 404 е.: ил.
- Дьяконов В., Аброменко И. / MATLAB обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. Санкт-Петербург, 2002., 606 е.: ил.
- Черных И.В., SIMULINK среда создания инженерных приложений, М: «Диалог-МИФИ», 2004., 491с.: ил.
- Джонсон К. / Численные методы в химии. М: Мир., 1983.
- Пискунов Н.С. / Дифференциальные и интегральные исчисления.
- Физматгиз., М: 1963 г., 856 с.
- Ш. Рутковский А. Л., Саакянц А. А., Болотаева И. И. Совершенствование системы автоматического управления процессом сгущения // «Труды СКГМИ (ГТУ)», Владикавказ, юбилейный выпуск, 2006. с. 88−91.
- Антропов Д., Петров Т., Линник В. Автоматизированная система управления брагоректификационной установкой // Современные технологии автоматизации, 2004.-№ 1, с. 36−41.