Способ управления тепловым режимом вагранки минераловатного производства

 

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29. 10. 80 (21) 3000518/29-33

<1>986874

Р )М К з с присоединением заявки М—

I (23) Приоритет—

С 03 В 5/1б

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 070183. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07. 01. 83 (ЗЗ) УДК ббб. 97.

° 03.55(088.8) (72) Автор изобретения

А. A. Рульнов

2 о н те льный институт

Всесоюзный заочный инжен (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ

ВАГРАНКИ МИНЕРАЛОВАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1 2 ния t 11.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и изделий, преимущественно теплоизоляционных, и может быть использовано при автоматизации силовых агрегатов, в частности вагранок минераловатных производств, например при получении расплава для изготовления мягких штучных изделий в виде. плит с синтетическими смолами или битумным связующим.

Известен способ управления тепловым режимом вагранки мннераловатного производства, включающий измерение содержания двуокиси углерода в отходящих газах и изменение подачи топлива в зависимости от его содержаНаиболее близким к изобретению по технической сущности является снособ управления тепловым режимом вагранки минераловатного производства, включающий измерения температуры расплава и содержания двуокиси углерода в отходящих газах и изменения количества подаваемого топлива в зависимости от температуры расплава и воздушного дутья от содержания двуокиси углерода в отходящих газах р 2).

Недостатками этих способов-является отсутствие воэможности поддерживать устойчивые тепловые режимы, обеспечивающие снижение колебаний вязкости (текучести) расплава и получение изделий с заданными -физикомеханическими свойствами и связанный с этим перерасход топлива.

Целью изобретения является-повышение точности управления эа счет стабилизации теплового режима вагранки и снижение расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления тепловым режимом вагранки минераловатного производства, включающем измерения температуры расплава и содержания двуокиси углерода в отходящих газах и изменения количеств подаваемого топлива в зависимости от температуры расплава и воздушного дутья от содержания двуокиси углерода в отходяв(их газах, во время изменения ко личества подаваемого топлива осущест25 вляют корректировку подачи топлива в обратно пропорциональной зависимости от содержания двуокиси углерода в отходящих газах, а во время изменения количества воздушного дутья

ЗО осуществляют корректировку его пада-.

986874 чи в прямо пропорциональной зависимости от температуры расплава.

Введение указанных, дополнительных управляющих воздействий в виде внешних компенсирующих связей между подачей воздушного дутья и подачей воздушного дутья и подачей топлива в зависимости от содержания двуокиси:, углерода и температуры расплава позволяет нейтрализовать внутреннюю связь температуры расплава и состава отходящих газов, характеризующих полноту горения топлива. В этом случае изменение одного из выходных параметров не .будет вызывать одновременное изменение другого.

Независимость обоих управляемых . параметров от управляющих воздействий обеспечивается сочетанием двух принципов автоматического управления тепловым режимом вагранки — по от" клонению температуры расплава и концентрации СО в отходящих газах (замкнутый способ) и по возмущающим воздействиям (разомкнутый способ), т.е. путем создания дополнительных

KoHTypos управления (каналов внешних компенсирующих связей).

Количество топлива (кокса) в зависимости от содержания СО в отходящих газах определяется на основе решения следующего уравнения:i

15

25

30 с -)о о с1 2,)ь(- — д-o))(1) и)

СО С02. где С вЂ” количество кокса, кг, СО, СΠ— соответственно, содержание окиси и двуокиси углерода в отходящих газах, Ъ; температура расплава на желобе (выходе) из вагран- ки, О С.

Количество воздушного дутья в зависимости от температуры расплава на выходе из вагранки определялось на основе уравнения:

Ц = 200-0; (3500-+) (СОд t(00- 0,4)) (2) 50 где Q — количество вдуваемого в

Ь вагранку воздуха, м .

На фиг. 1 показана схема устройства для реализации способа управ- 55 ления тепловым режимом вагранки минераловатного производства.

Устройство содержит вагранку 1, измеритель 2 температуры минерального расплава, канал 3 управления щ

"температура расплава - расход топлива", регулятор 4 расхода топлива, регулятор 5 расхода воздушного дутья, корректирующий канал 6 "температура расплава — расход воздуха", измеритель 7 концентрации СО в отходящих газах, канал 8 управления "концентрация СО.) — расход воздуха", корректирующий канал 9 "концентрация С() расход топлива".

Обе управляемые величины — температура расплава и концентрация СО А в отходящих газах подвергаются контролируе)ым и неконтролируемым возмущающим воздействиям (к числу которых, например, относятся гранулометрический и химический составы шихты, уровень шихтового столба, размеры загружаемой сырьевой калоши, напряжение и сопротивление в сети воздуха и др.), а также управляющим воздействием по основным и перекрестным связям. Взаимное влияние этих связей между управляемыми параметрами устраняется введением в систему управления дополнительных корректирующих воздействий.

Управление по предлагаемому способу заключается в следующем. При отклонении показаний измерителя 2 температуры расплава от заданного значения сигнал, пропорциональный этому отклонению,, по каналу 3 поступает на регулятор 4 расхода, в котором реализуется зависимость (1 ), и с его помощью осуществляется необходимое изменение подачи топлива. Одновременно изменяется подача воздушного дутья с помощью регулятора 5, в котором реализуется зависимость (2), и по каналу 6 синхронно с основным поступает корректирующий сигнал, также пропорциональный величине. температуры расплава.

Таким образом, изменение расхода топлива, поступающего в вагранку и предназначенного для подцержания заданной температуры расплава, нв будет оказывать воздействия на содержание СО в отходящих газах, поскольку влияние изменений расхода топлива устраняется за счет коррекции расхода воздуха в зависимости от температуры расплава.

Если же происходит отклонение от заданного значения концентрации СО, то сигнал от измерителя 7, пропорциональный этому отклонению, по каналу 8 поступает на регулятор 5 расхода, который изменяет подачу дутьевого воздуха. Одновременно этот же сигнал по корректирующему каналу 9, поступая. на регулятор 4 расхода, изменяет подачу топлива.

Таким образом, изменение расхода воздуха, предназначенное для поддержания заданной полноты горения топ-. лива, не будет оказывать влияния на другой управляемый параметр .температуру расплава, поскольку его влияние устраняется эа счет коррекции расхода топлива в зависимости от содержания СО в отходящих газах, 986874

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 10429/29 Тираж 484 Подписное

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

Предлагаемый способ за счет под- держания концентрации С0 в строго заданном диапазоне и эа счет стабилизации температуры расплава позволяет повысить технико-зкономические показатели процесса - сократить расход топлива и уменьшить брак готовых иэделий.

Например расчет экономической эффективности для вагранки диаметром

1250 мм показывает, что условная себестоимость 1 т расплава снижается с 20,16 до 19,66 руб. за счет уменьшения расхода топлива (кокса) на 2,1Ъ.

Способ управления тепловым режимом вагранки минераловатного производства,.включающий измерения температуры расплава и содержания двуоки си .углерода в отходящих газах и изменения количества подаваемого топлива в зависимости от температуры расплава н воздушного дутья от содержания двуокиси углерода в отходящих газах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, за счет стабилизации теплового режима вагранки и снижения расхода топлива, во время изменения количества подаваемого топлива осуществляют корректировку подачи топлива в обратно пропорциональной эависи 0 мости от содержания двуокиси углерода в отходящих газах, а во время изменения количества воздушного дутья осуществляет корректировку его подачи в прямо пропорциональной за15 висимости от температуры расплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кремнева С. Н. и др. Автоматизация управления ваграночным про20 цессом в производстве минеральной ваты. M., ВНИИЭСИ, 74, с. 24-26.

2. Букия Б. С. и др. Управляющие вычислительные машины для комплексной автоматизации работы вагранки.

25 M., ЦБТИ, 1972 (прототип).