Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию Боярун Виталий Зигмунтович

Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию
<
Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Боярун Виталий Зигмунтович. Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.07.- Санкт-Петербург, 2000.- 184 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/2049-5

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Процесс получения фосфора и методы управления ртп закрытого типа 15

1.1. Особенности процесса производства фосфора 15

1.1.1. Взаимосвязь между режимными параметрами РТП 19

1.1.2. Влияние электрических и технологических параметров на характер протекания процесса получения фосфора 23

1.1.3. Электрическая дуга и ее влияние на характер работы печи 29

1.1.4. Динамика процесса получения фосфора

1.2. Анализ методов и систем управления фосфорными печами 37

1.3. Проблема выбора критерия для управления работой фосфорной руднотермической печи закрытого типа 46

1.4. Постановка задачи исследования 49

1.5. Выводы к главе 1 51

Глава 2. Разработка математической модели процесса получения фосфора 53

2.1. Фосфорная печь закрытого типа как объект управления 53

2.2. Методика расчета материального баланса руднотермической печи 57

2.3. Энергетический баланс руднотермической печи 70

2.4. Электрические характеристики печной установки 74

2.5. Управление процессом получения фосфора на основе гармонического анализа тока электродов

2.5.1. Влияние положения электрода на показатели работы печи 78

2.5.2. Зависимость степени развития электрической дуги от электрических параметров печи 80

2.5.3. Связь технологических параметров печи с гармоническим составом тока электродов 85

2.5.4. Расчет содержания P2Os в шлаке на основе гармонического анализа тока электродов 88

2.6. Расчет линейного перепуска электродов -

3 2.7. Контроль уровня шлака и феррофосфора в ванне печи 95

2.8. Динамические характеристики процесса получения фосфора 96

2.9. Структура математической модели процесса получения фосфора

2.10. Алгоритм расчета математической модели 105

2.11. Оценка адекватности математической модели 108

2.12. Выводи к главе 2 111

Глава 3. Разработка системы управления фосфорной руднотермической печью 113

3.1. Постановка задач системы управления 113

3.2. Векторный критерий управления 118

3.3. Разработка алгоритма оптимизации и управления 123

3.4. Структура системы управления 128

3.4 1. Оптимизация фосфорной РТП

3.4.2. Стабилизация содержания Р205 в шлаке 132

3.4.3. Стабилизация массы углеродистого слоя 136

3.4.4. Управление электрическим режимом 139

3.4.5. Управление длиной рабочей части электродов 142

3.4.6. Стабилизация модуля кислотности шлака 143

3.4.7. Управление уровнями шлака и феррофосфора в печи

3.5. Харакгфистики программного обеспечения системы управления 148

3.6. Выводы к главе 3 152

Глава 4. Численное исследование качества работы системы управления РТП 153

4.1. Алгоритм расчета вектора оптимального управления 153

4.2. Алгоритм расчета управляющих воздействий в контурах стабилизации 160

4.3. Анализ качества работы системы управления 166

4.4. Выводы к главе 4 168

Выводы 169

Список литературы 1

Введение к работе

Актуальность работы. Основной тенденцией развития руднотермических процессов в условиях рыночной экономики является предъявление все более жестких требований к эффективности и качеству их функционирования, что невозможно осуществить без применения современных методов управления.

При производстве фосфора встает задача экономного расходования энергетических и материальных ресурсов при увеличении выхода целевого продукта и улучшении его качества.

Фосфорная руднотермическая печь (РТП) закрытого типа характеризуется ограниченной доступностью контроля параметров процесса, недостаточной изученностью, агрессивностью среды и потенциальной опасностью. Это в свою очередь определяет необходимость разработки математической модели, позволяющей восполнить недостающую информацию о технологических параметрах, которые недоступны для прямого контроля и необходимы для управления фосфорной РТП.

В настоящее время принятие того или иного решения, например, о снижении мощности печи для обеспечения качества фосфора или о снижении требований к степени восстановления фосфора для поддержания заданного уровня мощности, т. е. о ведении процесса с большим содержанием Р2О5 в шлаке, возлагается на технолога. Недостаточный объем информации о процессе приводит к тому, что при принятии решений по управлению операторы во многом ориентируются на субъективный опыт и интуицию, учитывая лишь качествешше связи между электротехнологическими параметрами протекания процесса в фосфорной руднотермической печи. Принимаемые при этом решения довольно часто становятся источником неоправданных материальных и энергетических потерь, а также являются причиной сокращения сроков службы оборудования из-за нарушения режимов его эксплуатации.

Кроме того, рассмотрение руднотермической печи как объекта управления дает основание делать вывод о том, что она является многофакторным объектом, имеющим значительную инерционность, и требующим для эффективного управления разработки многоконтурной системы управления.

Несовершенство существующих методов управления технологическим режимом обуславливает снижение производительности печных установок на 10-20%.

Таким образом, задача повышения эффективности ведения процесса получения фосфора, а именно оптимизация производства фосфора по векторному критерию с учетом динамических характеристик РТП, является актуальной и экономически обоснованной.

Цель работы. Целью диссертационной работы является создание системы управления и оптимизации фосфорной руднотермической печи закрытого типа с учетом ее динамических характеристик и разработка комплексного критерия для повышения эффективности и качества управления РТП.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы теории управления, математического моделирования, химической технологии, математической статистики и современные информационные технологии.

Научная новизна заключается в следующем:

Разработана модифицированная математическая модель процесса получения фосфора на базе уравнений материального и энергетического балансов с учетом динамических характеристик работы фосфорной печи и гармонического анализа тока электродов.

Разработан комплексный критерий управления, который учитывает основные параметры, характеризующие процесс, и формируется в виде вектора, состоящего из нескольких частных критериев.

Впервые предложен алгоритм выбора оптимального соотношения тока и напряжения при управлении электрическим режимом работы печи с целью обеспечения заданного уровня потребления электроэнергии и степени развития электрической дуги.

Разработаны общий алгоритм и структура системы управления материальными потоками и электрическим режимом работы РТП, обеспечивающая повышение эффективности и качества ведения процесса в соответствии с целью, определяемой комплексным критерием, на основе метода последовательных уступок.

Практическая ценность работы. Разработанные математическая модель и система управления могут быть использованы для управления фосфорными руднотермическими печами закрытого типа различной мощности для аналогичных производств. Реализованная в виде программного обеспечения система управления, позволяет вести управление несколькими фосфорными РТП, производить распределенный сбор, обработку и хранение информации об объекте и функционировании системы управления.

Реализация результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в проектные решения ООО «ЭПОЛ» (г. Санкт-Петербург), что подтверждается соответствующим актом.

Апробация работы. Основные результаты работы были изложены на «XIII Международной конференции молодых ученных по химии и химической технологии» (г. Москва, 1999г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложения. Она изложена на 184 страницах текста, из них 3 страницы приложения, содержит 20 рисунков, 7 таблиц. Список литературы включает в себя 145 наименований.

Динамика процесса получения фосфора

Сложность создания надежной системы управления работой электротермической установкой связана с многообразием процессов, протекающих в печи, с их сложной взаимосвязью.

В последние годы в производство все шире вовлекаются новые виды ранее не использовавшегося сырья. Это, в свою очередь, требует пересмотра, корректировки существующих требований и условий ведения технологических процессов. Последнее также немыслимо без знания взаимосвязи технологических параметров процесса с электрическим режимом печи.

В руднотермической печи существует сложная и тесная взаимосвязь технологических и электрических параметров (состав шихты, дозировка, периодичность выпуска расплава, напряжение, ток, мощность). Эта связь в конечном итоге проявляется в таких показателях работы печи, как производительность, качество продукта, удельно-сырьевые и энергетические затраты. Существование такой взаимосвязи обусловлено тем, что изменение, как тех, так и других вызывает изменение распределения энергии в объеме ванны печи и в характере преобразования электрической энергии в тепловую.

От характера распределения мощности в ванне печи - между шихтой, дугой и расплавом зависит эффективность работы электропечи. На характер этого распределения влияют как электрические, так и технологические параметры. Влияние это взаимно, т. е. изменение технологических параметров требует для успешной работы печи соответствующего изменения параметров электрических и наоборот.

Однако связь электрических и технологических параметров носит не всегда явный характер и это, прежде всего, объясняется как раз тем, что преобразование электрической энергии в тепловую происходит в материалах, находящихся в разных агрегатных состояниях. При этом особенности преобразования электрической энергии в тепловую сказываются в первую очередь на характере реакций, осуществляемых в печи. И если, например, выделение джоулева тепла при прохождении тока через твердый шихтовый материал сопровождается относительно равномерным нагревом этого материала, то выделение энергии в электрической дуге происходит в небольшом по сравнению с самой ванной объеме и при температурах, значительно превосходящих среднюю температуру в ванне. Отсюда разница, как в самих реакциях, так и в условиях их осуществления в первом и во втором случаях.

На распределение энергии между дугой, расплавом и шихтой влияют как технологические, так и электрические параметры, при этом количественное определение изменения распределения энергии при изменении параметров ее работы является исключительно сложной задачей, не имеющей до настоящего времени достаточно простого и надежного решения. Однако то, что преобразование электрической энергии в тепловую имеет особенности, зависящие от характера среды, по которой проходит ток, предполагает возможность оценки распределения энергии в печи и протекания физико-химических процессов в ней на основе явлений, сопровождающих прохождение тока через шихту, дугу и расплав. Поскольку наибольшие особенности отмечаются при прохождении тока через электрический разряд -дугу, то, прежде всего, представляет интерес как ее роль в различных технологических процессах химической технологии, так и условия возникновения.

Современные представления о работе фосфорной печи позволили определить зонную модель печи в зависимости от агрегатного состояния шихты, физико-химических процессов и температурных условий /1, 21. -17-Согласно В.А.Ершову /3/ на основании общности процессов, происходящих в разных частях объема электропечи, в ней могут быть выделены следующие технологические зоны (рис. 1.1): 1- зона твердофазных процессов, 2- зона плавления, 3- углеродистая зона, 4- шлаковая зона, 5- зона ферросплава. Наличие таких зон в руднотермических печах отмечаются многими авторами /4, 5/. В первой зоне (зона твердофазных процессов и реакций) происходит нагрев шихты за счет теплопередачи материала и тепла отходящих газов, переход во вторую зону обусловлен началом плавления минеральной части шихты (1573-1623 К). Во второй зоне (зона плавления) происходит плавление минеральной части шихты, растворение твердых высокоплавких окислов в расплаве и образование жидкой фазы, стекающей в нижние горизонты печи. Условие существования второй зоны Тпл Тр, где Тпд - температура плавления, Тр - температура реакции восстановления /1/. В третьей зоне (углеродистая зона) происходит основной процесс восстановления коксом, который находится в этой зоне в избытке. Расплав омывает куски кокса, что обеспечивает высокую степень контакта фаз и непрерывный отвод продуктов реакции. В четвертой зоне происходит накопление шлака и в пятой -феррофосфора. Химические и электрофизические процессы в двух последних зонах развиты незначительно, а размеры этих зон определяются режимом выпуска и конструкцией печи.

В работе /5/ количественно подтверждено наличие углеродистой зоны при разборе шихты в ванне печи при плановой остановке ее на капитальный ремонт. Показано, что абсолютное содержание кокса в нижней части печи составило 35,8 %, при необходимом для реакции 2,6 %. В работе /6/ также указывается на наличие слоя избыточного кокса под уровнем шлака. Там же показано, что на работу печи оказывает значительное влияние количество кокса, его гранулометрический состав, реакционная способность, удельная электропроводность, так как кокс выполняет функции восстановителя и проводника тока.

Из вышеперечисленных зон углеродистая (реакционная) зона играет решающую роль в общем режиме работы печи, так как в ней протекают основные химические реакции и процессы, связанные с поглощением и выделением энергии. В этой зоне происходит растекание тока с электродов и превращение электрической энергии в тепловую.

Методика расчета материального баланса руднотермической печи

В состав вектора входных параметров процесса (X) входят такие параметры, как расходы фосфорита (Gp), электродной массы (gEmassa), составы фосфорита (Ш(І)Р), кварцита (шфку), кокса (m v), золы восстановителя (m z); вид используемого сырья; максимальная (Рщах) электрическая мощность печной установки. Y- вектор параметров выходных технологических потоков процесса включает в себя: а) значения, которые рассчитываются по модели: выход и состав шлака (gSL и тдеь), пыли (gPL и тда), феррофосфора (gM и т м); выход фосфора (Ш(Р)); массовый и объемный выход печного газа (gg и Vg), его плотность (yg); масса и изменение массы углеродистого слоя (mvsi и Amvsi); общий удельный расход электроэнергии (W06m); содержание Р2О5 в шлаке (m(P205)SLX мощность печной установки потребляемая из сети (Рс); электрический КПД (тізл); линейный расход электрода (Я ); высота уровня феррофосфора (ЬфР); уровень шлака (А/О; б) значения, которые могут быть измерены: сила тока (I); позиция электродов (lj); объемный выход газа СО (Vco,«t ); величины 2-ой и 3-ей гармоник в токе электрода (І2, Із); температура печного газа (Tg); расход электроэнергии (по данным счетчика электроэнергии) (Wc); количество электроэнергии, потребленное между перепусками электродов (Wh); расход электроэнергии за время закрытых шлаковых леток по показаниям счетчика U- вектор управляющих параметров, изменяя которые, можно воздействовать на качество управляемого процесса в соответствии с заданным алгоритмом управления. К ним относятся расход кокса (Gv) и расход кварцита (Gbcv); изменение мощности печи путем корректировки позиции электродов (Alj) (для изменения величины тока в электроде - I) или переключением ступеней напряжения печного трансформатора (линейное напряжение на электродах - ид); перепуск электродов ( П ). F - вектор возмущающих воздействий, к которому относятся: случайные колебания компонентного состава шихты (химический и гранулометрический состав шихты, зольность и влажность шихты); скачки напряжения в питающей сети трансформатора печной установки; свищи, спекание и обвалы шихты. В результате воздействия этих факторов изменяется количество прореагировавшего углерода в реакционном пространстве печи, что, в свою очередь, ведет к колебанию сопротивления подэлектродного пространства, определяемого массой углеродистого слоя.

Таким образом, управление технологическим режимом при отклонении его показателей от регламентных осуществляется посредством: 1) перепуска электродов; 2) перемещения электродов для поддержания заданной токовой нагрузки; 3) изменения напряжения на трансформаторе; 4) изменения состава шихты - расходов кокса и кварцита; 5) выпуска шлака и феррофосфора.

Рассмотрение фосфорной руднотермической печи как объекта управления показало, что режим работы печи характеризуется как технологическими (составы, расходы компонентов шихты, модуль кислотности шлака и т.п.), так и рядом электрических параметров (электрическая мощность печной установки, сила тока, напряжение на трансформаторе). Рассмотрение руднотермической печи как объекта управления дало возможность осуществления дальнейшего выбора метода математического описания процесса получения фосфора.

Математическое моделирование предполагает определение структуры разрабатываемой модели, разработку уравнений, описывающих с приемлемой степенью точности моделируемый процесс, определение адекватности модели реальному процессу /95-98/. Кроме того, для расчета математической модели объекта должен быть определен алгоритм ее решения, реализованный в форме моделирующей программы /99/.

Полные математические модели реальных химико-технологических процессов, как правило, представляют собой громоздкие, трудно решаемые системы уравнений со сложными взаимосвязями. Математические модели, используемые в системах управления, исходя из необходимости использования их, в том числе, и в системах реального времени, должны быть максимально упрощены, и учитывать только основные определяющие факторы процесса /100-104/.

Условия работы фосфорных РТП характеризуются большой инерционностью. Длительность переходных процессов в новое состояние после изменения состава или дозировок компонентов шихты составляет примерно 7-10 часов. Таким образом, процесс образования фосфора, протекающий в печи, после завершения переходного периода вновь принимает характер квазистационарного режима /1, 54/. В связи с этим принято целесообразным при составлении математической модели процесса получения фосфора в руднотермической печи использовать уравнения статики. При нарушении стационарного режима работы печи необходимо использовать динамические характеристики, исследование которых проведено в работе /54/. Исходя из анализа работы РТП и рассмотрения стационарного режима в качестве основного для производства фосфора следует, что его математическая модель будет содержать: материальный баланс, энергетический баланс, расчет электрических характеристик печи, гармонический анализ тока электродов с целью контроля степени развития электрической дуги и оперативного определения содержания Р2О5 в шлаке, расчет линейного перепуска электродов, расчет уровня шлака и феррофосфора в ванне печи и расчет динамических характеристик по каналу дозировка кокса - содержание Р2О5 в шлаке при выходе из стационарного состояния.

Векторный критерий управления

Точные значения выхода фосфора определяются в п. 2.2.6. При значительных отклонениях от принятого в п. 2.2.3.6. расчеты по формулам (2.31 - 2.56) повторяются. Расчет прекращается при расхождении между Ш(Р)д и щ?)р, определенным в п. 2.2.6, менее чем на 5 = 1 %.

Содержание SiC 2, Р2О5 и R2O принимаются по производственным данным. Количество механических уносов gpm.

Количество шлака определяется на основании химического состава шихты с учетом удаления Р2О5 до остаточного содержания (P20S)SL, удаления 70% Fe203 (КРе2оз = 0.7), 20% фтора и R20 (KF = 0.2; KR20 = 0.2), всего углерода, ССЬ и НгО, механических уносов, определенных в п. 2.2.5.4.

Выход фосфора был определен ранее на основе химического состава шихты. Данные о выходе продуктов плавки позволяют определить потери фосфора и уточнить его выход. Учитываем потери с отходящими газами, шлаком, пылью феррофосфора. Потери с коттрельным молоком и сточными водами оцениваем в 1%.

Полученное значение сравнивается с т д-, найденным в п. 2.2.3.6. При расхождении более, чем на 8 = 1 % расчет повторяется. Конечным результатом расчета является получение значений удельных расходов сырья и выхода продуктов плавки по формулам (2.31 - 2.56) при значениях выхода фосфора уточненных по результатам лабораторного анализа.

Материальный баланс процесса получения фосфора рассчитывается на 1 тонну фосфора по данным о расходе сырья и выхода продуктов плавки по следующему уравнению gSH + gEjnassa + YN2-VN2 = 1 + gSL + gg + gPL + gM, (2.63) где значения переменных рассчитаны по вышеприведенным формулам; YN2 - плотность газа N2. Расчет невязки материального баланса производится для контроля точности произведенных вычислений.

При управлении процессом получения фосфора в РТП уравнения материального баланса позволяют рассчитывать удельные расходы сырья на одну тонну фосфора, а также количество и состав продуктов плавки по данным о составе сырья и заданному содержанию Р2О5 в шлаке. При решении этой задачи коэффициенты расхода компонентов исходного сырья принимаются по известным, определенным ранее данным при их корректировке на фактический режим печи по данным о составе выхода продуктов плавки.

После рассмотрения уравнений материального баланса перейдем к разработке методики расчета энергетического баланса процесса получения фосфора.

В фосфорной печи идут химические реакции, связанные с затратами энергии (разложение апатита, карбонатов, восстановление оксидов) и ее выделением (образование силикатов, фосфидов железа). Процессы выделения энергии имеют большое значение при исследовании механизма процессов, при учете теплообмена между зонами печи, но они не могут рассматриваться как источник энергии, поскольку в исходных материалах эти реагенты не существуют и на их образование (например, СаО и MgO в реакциях силикатообразования) затрачивается электроэнергия. Поэтому химические процессы, связанные с энерговыделением, уменьшают расходную часть баланса и не могут рассматриваться как статьи его приходной части. К приходной части энергетического баланса нельзя также относить теплотворную способность углерода, поскольку в электропечи сгорание кокса не происходит, а взаимодействие углерода с оксидами (восстановление) сопровождается затратами энергии /108/.

Исходными данными для расчета энергетического баланса являются данные материального баланса, состав сырья и продуктов плавки, термодинамические характеристики веществ. Теплоты плавления шлака определяются по значениям энтропии плавления, приведенным в /109, ПО/, теплоемкость шлака находится по правилу аддитивности.

Алгоритм расчета управляющих воздействий в контурах стабилизации

Регламентом печного производства определяется величина единичного перепуска электрода П ед , составляющая не более 3 см/ч и обусловленная

свойствами электродной массы и положением зоны коксования в электродах.

Таким образом, в рудной электротермии до настоящего времени отсутствуют надежные прямые способы измерения положения электрода в ванне печи.

Норма удельного расхода электродной массы, заложенная в регламентах печных цехов по производству фосфора для печей разного типоразмера, составляет «90 кг на 1 т фосфора и учитывает не только расход электродов при работе печи, но и потери электродной массы при демонтаже в период ремонтов и обрывах электродов. Для оперативного управления режимом перепуска электродов фосфорных печей необходимо знать удельный расход электродов для каждого типоразмера печи (Уд).

В непосредственной близости от торца электрода выделяется основная полезная мощность, т. е. тепло- и массообмен происходит, в основном, в районе торца электрода. Чем выше мощность, вводимая в электрод, тем больше поступает под электрод фосфато-кремнистого расплава, тем интенсивнее идет процесс получения фосфора и тем больше расходуется электрод.

Тогда можно констатировать, что расход электрода зависит от количества электроэнергии, которая косвенно учитывает расход электрода на теплофизические и химические процессы /126, 127/. Это условие сохраняется в том случае, когда электрический режим, характеризуемый активным электрическим сопротивлением ванны печи, поддерживается в пределах регламентных норм.

К аналогичным выводам пришли авторы работ /128, 129, 130/, в которых проводился анализ причин расхода электродов фосфорных печей путем проведения лабораторных исследований, химического анализа проб, отобранных с торцевой и токовой частей электродов, а также методами регрессионного анализа. В выводах указанных работ показано, что электрод расходуется на химические и теплофизические процессы, проходящие в районе торца электрода, и наиболее показательным фактором расхода электрода является потребление электроэнергии данным электродом.

В работе /54/ для определения линейного расхода электродов, приведенного к потребленной печью электроэнергии автором был выполнен анализ за 1,5-летний период работы пяти печей РКЗ-72Ф (диаметр электрода -1700 мм) по таким показателям, как потребление электроэнергии Wh и усредненные значения линейного перепуска по трем электродам. Средняя величина удельного линейного расхода одного электрода, полученная по пяти печам, составила 0,032 см/МВт-ч. Диапазон изменения по печам от минимального до максимального значения не превысил 5 %. Кроме того, проведенные исследования на печах различной мощности и разных производственных объединений позволили сделать вывод о постоянстве удельного объемного расхода электрода для любого типоразмера печи. Из этого следует, что удельный линейный расход электродов будет изменяться пропорционально диаметру электрода. Величина удельного объемного расхода составляет 726 см /МВт-ч, тогда расчетный удельный линейный расход электродов диаметром 1400 мм и 1350 мм будет равен соответственно 0,047 и 0,051 см/МВт-ч.

В соответствии с нормой линейного удельного расхода электрода фосфорных печей Уп линейный расход электрода определяется по уравнению /54/: n = ynWh, (2.131) где Wh - количество электроэнергии, потребленной между перепусками, МВт-ч. Длина рабочей части электрода контролируется по выражению: Ц =L0+I7-nf, (2.132) где Lo - длина рабочей части электрода, заданная при пуске печи; П - фактический перепуск электрода, определяемый по прибору регистрации перепуска электрода.

В задачу системы управления входит поддержание постоянной величины рабочей части каждого электрода, компенсируя его расход соответствующим перепуском, когда величина П достигает заданного значения единичного перепуска П ед .

Образующиеся в процессе восстановления фосфора из фосфорита шлак и феррофосфор скапливаются на подине руднотермической печи в расплавленном виде. Выпуск шлака из печи производится периодически из одной или сразу двух шлаковых леток. Операция по выпуску шлака повторяется не реже чем через 25-30 МВт-ч израсходованной печью электроэнергии при мощности печи до 30 МВт и через 15-20 МВт-ч израсходованной печью электроэнергии при мощности печи более 30 МВт.

Выпуск феррофосфора производится через феррофосфорную летку после 0,7-2 млн. кВт-ч израсходованной печью электроэнергии, в зависимости от содержания БегОз в фосфорите.

В системе управления фосфорными печами необходимо предусмотреть контур управления, отвечающий за поддержания уровня шлака и феррофосфора путем их выпуска через определенные промежутки времени.

Очередной выпуск шлака осуществляется при его уровне выше на 150 миллиметров отверстия шлаковой летки.

Повышение уровня шлака Л/z определяется из выражения /54/: где Ушл - плотность шлака (2,9 т/м ); Fn - площадь пода печи; G - вес шлака; Wh - потребляемая энергия за время закрытых шлаковых леток; qmn -удельный расход шлака, определяемый по среднестатистическим данным работы печей («0,67 т/МВт-ч).

Похожие диссертации на Оптимизация производства фосфора в руднотермической печи закрытого типа по комплексному критерию