Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА

наименование кафедры

_____________ _____А.В.Баев_______

инициалы, фамилия

«_________»__________________2008г.

Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

Наименование темы

к курсовому проекту

ИрГТУ Д.032.04.1.105.ПЗ

шифр документа

1. Системный анализ технологии производства

1.1. Описание технологического процесса производства анодной

массы

1.1.1. Характеристика сырья, топлива, основных и

вспомогательных технологических материалов.

Анодную массу для электролизеров алюминиевого завода, приготавливают в специальном цехе - це-хе анодной массы. Процесс ее производства состоит из ряда операции, выпол-няемых в определенном порядке. На рис. 1.1 представлена технологическая схема производства анодной массы.

Рис. 1.1. Технологическая схема производства анодной массы

В двух словах - технология производства анодной массы представляет со-бой дробление сырого и/или прокалённого кокса, прокаливание кокса с целью устранения органических соединений, охлаждение прокаленного материала, вторичного дробления, рассева материала по фракциям, пылеприготовления, дозирования составляющих анодной шихты, их нагрева и смешение с пеком. В результате охлаждения данной субстанции получается анодная масса.

В качестве исходного сырья для изготовления анодной массы при-меняются -кокс нефтяной малосернистый ГОСТ 22898-78;

кокс нефтяной сернистый. ТУ 38.101585-89;

кокс нефтяной прокаленный для алюминиевой промышленности ТУ 38.1011341-90;

-пек каменноугольный ГОСТ 10200-83 марки Б, В; -пек нефтяной ТУ 38.401-66-75-92 ПНК-2 марки Б.

Коксовое сырьё транспортируется в открытом виде в железнодорожных полувагонах навалом. Каменноугольный пек поступает на склад пека в жидком (расплавленном) виде в термоцистернах или в гранулированном виде в мешках. В качестве вспомогательных материалов при производстве анодной массы используется топочный мазут ГОСТ 10885-85 или при-родный газ ГОСТ 5542-87, а также шары стальные мелющие для шаро-вых мельниц ГОСТ 7524-89. и др.

1.1.2 Характеристика основного оборудования

Цех анодной массы алюминиевого завода представляет собой комплекс транспортно - технологического оборудования, связанного в единую непрерывную цепь механизмов

Кокс разгружается на железнодорожной эстакаде через нижние люки полувагонов и грейферами транспортируется в приемные бункера узлов дроб-ления или складируется по пролетам склада.

Для качественного предварительного дробления материала до крупности 75 мм применяется двухкаскадная схема дробления кокса.

Для размола прокаленного кокса и рассева его на фракции применяются хорошо зарекомендовавшие себя в цехах анодной массы отечественной про-мышленности переделы среднего дробления, каждый из которых состоит из молотковой дробилки, валковой дробилки и инерционного грохота.

Для получения тонких классов шихты в ЦАМ используются шаровые мельницы.

Среднее дробление, рассев и размол прокаленного кокса

Основным назначением передела среднего дробления и рассева прока-ленного кокса является получение компонентов коксовой шихты, обеспечи-вающих заданный гранулометрический состав.

После дробления кокс двумя каскадами элеваторов по-дается на рассев в грохота где рассеивается на четыре фракции:

свыше 8 мм - возврат; -8+4 мм - крупка 1; -4+2 мм - крупка 2; -2+0 мм - отсев.

Полученный после рассева на грохотах кокс +8 мм (возврат) направляет-ся на доизмельчение в двухвалковые дробилки, основным назначением которых является получение крупки, откуда снова подается на рассев.

Тонкий помол (пылеприготовление)

После рассева на грохотах отсев по течкам и винтовым конвейерам на-правляется в бункера шаровых мельниц для производства фракций тонкого помола (пыли), а часть идет в сортовой бункер отсева.

Выход сортовых фракций (крупка, пыль) с грохотов и дозаторов и их гранулометрический состав необходимо поддерживать в пределах, обеспечи-вающих непрерывность технологического процесса и заданную рецептуру су-хой шихты:

крупка 1 - содержание фракции -8+4 мм - не менее 85%;

крупка 2 - содержание фракции -4+2 мм - не менее 85%;

пыль - содержание фракции -0,08 мм - 58-64 %

Регулирование дисперсности коксовой пыли осуществляется путем из-менения количества стальных шаров и питания мельниц.

Подготовка пека

Приемка пеков

Каменноугольный пек поступает на завод в расплавленном виде в тер-моцистернах или гранулированном виде в полувагонах ("навалом" или в мяг-ких контейнерах).

Поступающие пеки проверяются по качественным показателям согласно схеме входного контроля.

Пеки, поступающие в термоцистернах, при необходимости, разогрева-ются на пунктах разогрева до температуры 170-190 С, а затем сливаются в пекоплавители.

Каменноугольные пеки, поставляемые на завод, перед разгрузкой клас-сифицируются на группы по температуре размягчения и нерастворимым в то-луоле (по данным входного контроля ОТК).

В соответствии с классификационной оценкой пеки необходимо сливать (жидкий) или разгружать (гранулированный) в специально предназначенные для каждой группы пекоплавители или пекоприемники. Цистерны с нефтяным пеком в случае необходимости направляются на пункт разогрева.

Нагрев ведется до температуры 170 - 190°С.

Готовая смесь пеков подается в производство (напорный бак РСО) с температурой не ниже 170°С.

Дозирование углеродистых материалов

Для приготовления анодной массы в зависимости от ее марки применя-ются следующие грансоставы сухой шихты

Таблица 1. Гранулометрические составы шихты

Тонина помола пыли после шаровой мельницы (фракция -0,08 мм) должна выдерживаться в пределах 58-64 % для всех видов массы.

По фактической чистоте рассева крупки 1 (фракция -8+4 мм), крупки 2 (фракция -4+2 мм) и тонине помола пыли дозировка компонентов по дозато-рам должна устанавливаться цеховым регламентом, обеспечивающим заданный грансостав шихты.

2.1 Подбор устройств преобразования и передачи сигналов от

технологического процесса

Средства измерения температуры контактным способом включают в себя измерительные преобразователи, к которым подводится среда, температура ко-торой измеряется. Наиболее распространенными средствами измерений явля-ются термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротив-ления.

Действие термоэлектрического преобразователя основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы термопары термометрического чув-ствительного элемента) от температуры. Термоэлектрические преобразователи позволяют измерять температуру от -200 до 2000°С. Они изготавливаются следующих типов:

ТВР - термопреобразователь вольфрам-рениевый;

ТПР - термопреобразователь платинородиевый;

ТПП - термопреобразователь платинородиевый-платиновый;

ТХА (ТХК) - термопреобразователь хромель-копелевый.

Исходя из стоимости данных классов преобразователей оптимальным вы-бором будет преобразователи типа ТХА или ТХК, которые обеспечивают измеряемый диапазон температур (0..200°С), так и точность измерения +/-2°С.

Ввиду того, что термопары будут установлены в диски с температурой до 200°С, а длина провода термопары - 2000 мм, температура окружающего воз-духа (рядом с подогревателем) достигает 55°С, для подключения вторичных измерительных приборов используем термоэлектродные (компенсационные провода). Известно, что термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим (термо-парой), зависит от температуры свободных концов. Поэтому для правильной оценки температуры по шкале измерительного прибора свободные концы пре-образователя «переносят» с помощью термоэлектродных проводов в место с более постоянной температурой, чтобы в дальнейшем автоматически или вручную вводить поправку на температуру свободных концов. Согласно дейст-вующему ГОСТу 24335-80 «Провода термоэлектродные. Технические условия» термопреобразователи с градуировкой XK(L) подключаются к преобразовате-лям термо-ЭДС в токовый сигнал посредством компенсационных проводов ПТВЭ (хромель-копель).

Электромагнитный расходомер "Взлет ЭР" предназначен для измерения расхода электропроводных жидкостей в широком диапазоне температуры и вязкости. Прибор позволяет измерять расход и объем питьевой, отопительной или сточной воды, жидких пищевых продуктов, растворов кислот, щелочей, и других жидкостей. Расходомер "Взлет ЭР" включен в Государственный реестр средств измерений за № 20293-00 и имеет гигиеническое заключение Минздрава РФ №78.1.6.421.Т.8872.11.00. По заказу расходомер оснащаются кнопкой обнуления значения накопленного счетчиком объема, обеспечивая, таким образом, режим ручного дозирования. Расходомеры оснащены интерфейсом RS232, который может использоваться для связи с IBM-совместимым компьютером. По заказу приборы оснащают токовым выходом (4…20 или 0…5 мА). Покрытие внутреннего канала расходомера, контактирующего с жидкостью выполняют из фторопласта (при измерении теплофикационной воды, пищевых продуктов, агрессивных жидкостей и т.д.) или полиуретана (при измерении абразивных жидкостей и пульп), электроды - из нержавеющей стали, тантала, титана.

Основные технические и метрологические характеристики ЭРСВ-410

Наименование параметра Значение параметра

Диаметр условного прохода Dy, мм 10; 20; 32; 40; 50; 65;

80; 100; 150; 200

Измеряемый массовый расход, т/ч

- наименьший, Qv наим 0,028 - 11,32

- переходной, Qv п1 0,13 - 52,7

- наибольший, Qv наиб 3,4 - 1358

Наибольшая температура измеряемой жидкости, °С 150

Минимальные длины прямолинейных участков 3Dy и 2Dy

Максимальное давление в трубопроводе, МПа 2,5

Питание расходомера

Средний срок службы 12 лет

Межповерочный интервал - 4 года.

Лаботрный стенд включает в себя:

Бак с водой;

Насос “Кама”;

Напорная ёмкость;

Исполнительный механизм (ИМ): электродвигатель 27 В пост. ток;

Регулирующий орган: шаровый кран Дy=25 mm;

Электромиагнитный преобразователь расхода ВЗЛЕТ 410 ЭР;

Измерительная ёмкость с датчиками уровня и электомагнитным клапаном;

Секундомер;

Блок управления (ключи и кнопки управления + уровнемер);

Рис. 2 Функциональная схема стенда

Вода из бака (1) подается в напорную емкость (3), при помощи насоса (2). Напорная емкость служит для стабилизации давления в системе, путем поддержания постоянного столба воды.Вода из напорной емкости через регулирующий клапан (4) и преобразователь расхода Метран 300ПР (5) самотеком поступает в измерительную емкость (6). Регулирующий орган и исполнительный механизм (4) служат для изменения расхода. Процент открытия РО можно задать при помощи кнопок “больше”, “меньше”. При нажатии кнопки “пуск” закрывается клапан и измерительная емкость заполняется водой. По мере заполнения емкости срабатывают датчики уровня и реализуется следующий алгоритм:

· при нижнем уровне - включается секундомер;

· при вехнем уровне - останавливается секундомер, автоматически открывается клапан для сброса воды. После сброса изменяется расход (процент открытия РО) при помощи кнопок “больше”, “меньше” - система готова к новому циклу.