Исследование и разработка автоматизированной системы управления процессом сгущения пульп в металлургии

• Автор: Болотаева, Индира Ислановна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние и развитие процессов выщелачиывания и сгущения в гидрометаллургическом производстве цинка. Информационноаналитический 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
1.3. Выводы по главе 1
Глава 2. Разработка обобщенной математической модели процесса сгущения
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 Выводы по главе 2
Глава 3. Разработка и исследование системы контроля основных параметров процесса сгущения
3.1. Современные методы контроля процесса сгущения
3.2. Разработка метода и устройства контроля качества отстоя
3.3. Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка и исследование системы, построение блоксхемы и модели автоматизированного управления процессом сгущения
4.1. Анализ известных систем управления процессом сгущения
4.2. Разработка системы управления процессом сгущения
4.3. Разработка математической модели, блоксхемы, программы и исследование системы оптимального управления процессом сгущения в производстве цинка
4.4.Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы


Впервые доказана возможность использования спектрального анализа колебаний показаний датчика системы контроля глубины осветленного слоя для контроля качества отстоя в сгустителе и предложен новый способ управления работой сгустителя. На основе зонального метода предложена и исследована упрощенная математическая модель для сгустителей в производстве цинка и программа для реализации данной методики. Разработана и исследована автоматизированная система управления технологическим процессом сгущения. Практическая значимость работы. Исследование на модели позволило выявить основные параметры, влияющие на процесс, такие как качество отстоя, высота осветленного слоя и время выпуска. Разработан способ и устройство для контроля качества отстоя осветленного слоя в сгустителе, которые позволили контролировать качество отстоя (Патент РФ №4). Разработан способ управления работой сгустителя и устройство для его осуществления, которые позволили регулировать время выпуска по высоте осветленного слоя и контролю качества. Результаты работы автоматизированного управления процессом сгущения приняты для промышленного внедрения с ожидаемым экономическим эффектом не менее 0 тыс. И,2%. СКГМИ (ГТУ). Обобщенная математическая модель процесса сгущения. Способ контроля качества отстоя осветленного слоя в сгустителе и устройство для его осуществления. Способ управления работой сгустителя и устройство для его осуществления. Результаты моделирования системы управления процессом сгущения. Результаты разработки и исследования системы автоматического управления процессом сгущения в гидрометаллургическом производстве цинка. Межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экологии России», Владикавказ, . Межрегиональной научной конференции «Студенческая наука - экономике России», Ставрополь, . Работа была удостоена гран-при конференции. Международной научной студенческой конференции: «Студент и научно-технический прогресс», Новосибирск, . Ежегодных научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ), Владикавказ -. На разработанный способ контроля качества отстоя осветленного слоя в сгустителе и устройство для его осуществления получен Патент РФ на изобретение №4. Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 9-ти печатных работах, из них: 1 патент и 8 статей. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 7 страниц машинописного текста, рисунков, 2 таблицы и список литературы из 3 наименований. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССОВ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ И СГУЩЕНИЯ В ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦИНКА. ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. Решающим звеном в гидрометаллургическом производстве цинка является процесс выщелачивания обожженного концентрата. В этой стадии готовятся растворы для последующего осаждения цинка электролизом. От правильного проведения процесса выщелачивания огарка и жесткого соблюдения установленного технологического режима всех операций зависит большинство показателей цинкового производства и, в первую очередь, извлечение металла, расход электроэнергии и себестоимость цинка. По схеме гидрометаллургического производства [1-6] процесс выщелачивания следует непосредственно за классификацией огарка. Выщелачивание - процесс растворения в жидком растворителе одного или нескольких составляющих твердого материала. Целью выщелачивания является максимальное извлечение цинка из огарка и минимальный перевод в раствор соединений других материалов. Процесс идет на основе кислотно-основных взаимодействий, вызывающих кислотное растворение оксидов металлов (главным образом цинка) и осаждение сопутствующих компонентов (главным образом железа и кремнезема), растворяющихся вместе с цинком [Гб]. Выщелачивание - избирательное растворение и всегда дает нерастворимый осадок (кек). Поэтому не только указанные выше химические процессы обеспечивают отделение цинка от сопутствующих компонентов, но физический процесс разделения жидкой и твердой частей пульпы, образующейся при выщелачивании.