Устройство управления процессом повышения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах металлургического агрегата

 

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОВЫШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА В ОТХОДЯЩИХ ГАЗАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА, например конвертора в производстве меди, путем окисления элементарной серы, состоящее из форсунок -различного .диаметра и датчика температуры в зоне окисления серы,отличающеес я тем, что, с целью увеличения надежности технологического оборудования , экономии серы и увеличения выпуска серной кислоты на последующих переделах, оно дополнительно содержит датчик расхода газа и анализатор содержания сернистого ангидрида, установленные после серосжигателькой установки, блок перемножения, регулятор расхода сернистого ангидрида. блок логических операций, блок ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой серы, поступающей на форсунку, задатчики расхода сернистого ангидрида и максимального и минимального допустимого значения температуры в зоне окисления серы, датчик расхода жидкой серы, регулирующий клапан и регулятор расхода жидкой серы, причем выход датчика расхода газа соединен с первым входом блока перемножения, выход анализатора сернистого ангидрида - с вторым входом блока перемножения, выход которого соединен с первым входом регулятора расхода сернистого ангидрида, второй вход которого сое (Л динен с выходом задатчика расхода сернистого ангидрида, выход регулятора расхода сернистого ангидрида соединен с первым входом блока ограничения максимального и минимального ю значения расхода жидкой серы, второй и третий входы которого соединены с о , выходом .блока логических операций, один входкоторого соединен с датсх чиком температуры, установленным в о зоне окисления серы, второй и третий СП входы блока логических операций соединены соответственно с задатчиками максимального и минимального допустимого значения температуры, выход блока ограничения максимальнЬго и минимального значения расхода жидкой серы соединен с первым входом регулятора расхода жидкой серы, второй вход которого соединен с -датчиком расхода жидкой серы, а выход с входом регулирующего клапана.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 G 05 D 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3724020/22-02 (22) 03.02.84 (46) 30.12.85. Бюл. N - 48 (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский и конструкторский институт

"Цветметавтоматика" и Балхашский горно-металлургический комбинат им. 50 летия Октябрьской революции

{72 ) А.М. Золотарев, Я.М, Марьяновский, Г.П. Мироевский, Н.Е. Плакса, И.М. Пронин, В.И. Шварцер, В.Ю. Шнирлин и Е.И. Штеренберг (53 ) 66.012-52 (088.8 )

{56) Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.

M.: Химия, 1973, с. 48.

Производство серной кислоты по предприятиям цветной металлургии. М.:

Цветметинформация, 1973, с. 14, (54 ) (57 )УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОВЫШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА В ОТХОДЯЩИХ ГАЗАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА, например конвертора в производстве меди, путем окисления элементарной серы, состоящее иэ форсунок -различного,диаметра и датчика температуры в зоне окисления серы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения надежности технологического оборудования, экономии серы и увеличения выпуска серной кислоты на последующих переделах, оно дополнительно содержит датчик расхода газа и анализатор содержания сернистого ангидрида, установленные после серосжигательной установки, блок перемножения, регулятор расхода сернистого ангидрида, ÄÄSUÄÄ 1201805 A блок логических операций, блок ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой серы, поступающей на форсунку, задатчики расхода сернистого ангидрида и максимального и минимального допустимого значения температуры в зоне окисления серы, датчик расхода жидкой серы, регулирующий клапан и регулятор расхода жидкой серы, причем выход датчика расхода газа соединен с первым входом блока перемножения, выход анализатора сернистого ангидрида — с вторым входом блока перемножения, выход которого соединен с первым входом регулятора расхода сернистого ангидрида, второй вход которого соединен с выходом задатчика расхода сернистого ангидрида, выход регулятора расхода сернистого ангидрида соединен с первым входом блока ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой серы, второй и третий входы которого соединены с выходом, блока логических операций, . один вход которого соединен с датчиком температуры, установленным в зоне окисления серы, второй и третий входы блока логических операций соединены соответственно с эадатчиками максимального и минимального допустимого значения температуры, выход блока ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой серы соединен с первым входом регулятора расхода жидкой серы, второй вход которого соединен с датчиком расхода жидкой серы, а выход— с входом регулирующего клапана.

Ф

1201805

10 !

20

30

40

Устройство управления процессом повышения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах металлургического агрегата, например конверторов в производстве меди, относится к области цветной металлургии и предназначено для автоматического поддержания расхода жидкой серы, подаваемой в серосжигательную установку. Величина расхода серы устанавливается с учетом технологических условий, выдвигаемых последую, щим переделом (серно-кислотным цеxoM) и ограничениями по температур-, ному режиму процесса.

Цель изобретения — увеличение надежности технологического оборудования, экономия серы и увеличение выпуска серной кислоты на последующих переделах.

Ца чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства управления процессом повышения концентрации сернистого ангидрида в отходящих газах металлургического агрегата.

В потоке отходящих газов иэ конвертора l в серосжигательной установке 2 дополнительно сжигают жидкую серу. Серу закачивают иэ емкости 3 специальным насосом 4 и направляют ее через форсунку 5 в серосжигательную установку 2.

Количество жидкой серы на сжигание определяется исходя из условия поддерживания стабильности расхода и концентрации сернистого ангидрида в газах, поступающих в серно-кислотный цех 6. Количество газов B значительной мере определяется режимом работы конверторов.

Кроме того, устройство содержит датчик 7 температуры, установленный в зоне окисления серы, датчик 8 расхода газа, анализатор 9 содержания сернистого ангидрида, блок 10 перемножения, регулятор 11 расхода сернистого ангидрида, блок 12 логических операций, блок 13 ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой среды, задатчик

14 расхода сернистого ангидрида, задатчик 15 максимального и задатчик

l6 минимального допустимого значения температуры в зоне окисления серы, датчик 17 расхода жидкой серы, регулирующий клапан 18, регулятор 19 расхода жидкой серы.

Блок 13 состоит из трех последовательно соединенных блоков ° Блоки

20 и 2.1 представляют собой пневматические клапаны, блок 22 — повторитель сигнала блока 21. Блок 12 состоит из двух позиционных регуляторов

23 и 24, Устройство работает следующим образом.

Датчик 7 измеряет температуру в установке 2. Датчик 8 и анализатор

9 определяют расход газов и концентрацию сернистого ангидрида в газах, направляемых в серно-кислотный цех.

Блок 10 подсчитывает расход сернистого ангидрида, направляемого на переработку. Регулятор 11, сравнивая действующее значение расхода сернистого ангидрида с уставкой задатчика

14, удовлетворяющей требованиям серно-кислотного цеха, отрабатывает команду на соответствующее изменение расхода жидкой серы. В зависимости от температуры в зоне окисления серы установки 2 и сигналов задатчиков 15 и 16 допустимых значений температуры в зоне окисления блок 12 сформирует командные сигналы блоку 13.

Регулятор 23 формирует выходной сигнал при превышении сигналом датчика 7 максимально допустимого значения. Регулятор 24 формирует выходной сигнал при снижении сигнала датчика 7 ниже минимально допустимого значения. Сигналы регуляторов поступают на входы блоков 20 и 21 блока

13 ограничения максимального и минимального значения расхода жидкой серы.

B случае, если температура установки 2 находится в зоне допустимых значений, на блоки 14 и 15 не поступят сигналы блоков 23 и 24, При этом сигнал блока 11 беспрепятственно поступает в блок 19. В противоположном случае на блок 19 будет поступать сигнал блока 5, сформированный за период, предшествующий выходу температуры в установке

2 за установленные значения. Таким образом, иа выходе блока 22 сигнал не изменится. Указанный сигнал является уставкой для регулятора 19, который в зависимости от действующего значения расхода жидкой серы и этой уставки формирует управляющее воздействие на клапан 18, 1201805

ВНИИПИ Заказ 8006/48 Тираж 8б2 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Таким образом, осуществляется автоматическое управление подачей жидкой серы в соответствии с требовани" ями серно-кислотного цеха, с воэможностью плавного. выбора и реализации требуемого значения расхода серы.

При этом исключается выход температуры в зоне окисления серы за допустимые значения. Благодаря этому вся сера сгорает в серосжигающем аппарате. Избыток ее не засоряет аппараты и трубопроводы серно-килотного цеха.

Таким образом, достигается увеличение надежности технологического оборудования, экономия серы и сернокислотный цех получает возможность работать в режиме максимальной производительности.

Реализация устройства возможна на основе следующих технических средств. В качестве датчика расхода газа может быть использован термоанемометр; блока перемножения двух сигналов — функциональный блок ПФ1.18 системы СТАРТ; регуляторов расхо. дов — общепромьтшенные стандартные регуляторы, например, ПРЗ.31; датчика расхода жидкой серы — датчик-индикатор ДТП-50 НПО "СоюзЦИА"; регулирующего клапана — устройство исполнительное односедельное РКО-2

НПО "СоюзЦИА", анализатора состава отходящих газов — стандартный газо5 анализатор, например, датчик ДТ; saдатчиков — стандартные устройства системы УСЭППА. Блок ограничения сигналов и логический блок собираются с использованием элементов системы УСЭППА.

В качестве позиционных регуляторов могут функционировать устройства П 1.5, входящие в серийно выпускаемую приборостроительными предприятиями систему СТАРТ. Блоки 20 и 21 представляют собой блоки П!Р.1, системы УСЭППА, также серийно выпускаемые промьппленностью, а блок 22 — точный повторитель типа П2П.7. системы

20 УСЭ.ППА.

Указанная реализация управляющеro устройства является пневматической, имеется возможность построения устройства на основе электронных систем.

Применение предлагаемого устройства позволит получить экономический эффект за счет увеличения производства серной кислоты.