Сохраните летнее настроение в новом учебном году! –90% на доступ к материалами по вашему предмету или классу

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 04.12.2024 21:23

Аявхан Кымбат Айыпхановна

учитель физики и математики

40 лет

436

107 562

Подписчики

Подписки

Местоположение

Казахстан, Есиль

Специализация

Математика

Физика

Внеурочка

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Автоматизация производства

Категория: Школьному библиотекарю

11.08.2020 13:14

Просмотр содержимого документа
«Автоматизация производства»

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный индустриальный университет

Практическая работа

Вариант №2

Выполнил:

Студент группы М-18с

Узбекбаев М.Т.

Проверил(а):

преподаватель

Аявхан Қ.А.

Темиртау, 2020

Задание:

Характеристика технологического процесса объекта управления.

Задание №2

Варианты технологического процесса (ТП):

Вариант ТП 1

Технологические особенности и задачи управления агломерационным производством.

Варианты систем автоматизации:

Система автоматизации увлажнения и окомкования шихты.

1 Характеристика технологического процесса

объекта управления.

Технологические процессы представляют собой первичное звено создания материальных ценностей, обеспечивая производство необходимой для общества продукции. Во всех технологических процессах происходит преобразование или перенос материалов, энергии и информации. В результате протекания технологического процесса из выходного сырья получается выходной продукт, обладающий иными свойствами.

В зависимости от способа преобразования или переноса материалов, энергии и информации технологические процессы как объекты управления можно разделить на следующие группы:

1) непрерывные технологические процессы, в которых перемещение материалов, энергии и информации происходит в виде непрерывных потоков, обеспечивающих непрерывное функционирование объекта (в химической, нефтехимической, пищевой, газовой промышленности и энергетике);

2) непрерывно-дискретные технологические процессы, в которых процессы протекают в ограниченное время, а перемещение материалов, энергии и информации происходит в виде непрерывных потоков (в металлургии, химической и пищевой промышленности и других);

3) дискретные технологические процессы, которые характеризуются однократным протеканием процессов и перемещением материалов, энергии, информации в виде отдельных элементов (в машиностроении и ряде других отраслей).

Для применения общих методов теории управления необходимо представить технологический процесс в виде многомерного объекта, блок-схема которого приведена на рис. 1.

К выходным переменным X(t) = {x₁(t), x₂(t), ..., x_n(t)}^T

относятся параметры сырья и теплоносителя (расход, давление, температура, химический состав, концентрация и т.д.), а также параметры различных компонентов, принимающих участие в протекании технологического процесса.

К выходным переменным Y(t) = {y₁(t), y₂(t), ..., y_m(t)}^T

можно отнести:

параметры полученного выходного продукта (химический состав, размеры, концентрация, количество и т.д.);

режимные параметры объекта (температура, давление, уровень и т.д.);

технико-экономические показатели объекта (производительность, коэффициент полезного действия, себестоимость, потери сырья и т.д.)

На технологический объект действуют измеряемые и неизменяемые возмущения, которые характеризуют условия протекания процесса и описываются вектором (t)={₁(t), ₂(t), ... _е(t)}^Т. К этим переменным относятся, например, температура и влажность окружающей среды, наличие примесей в исходном сырье, активность катализатора в химическом процессе и ряд многих других факторов. Значения выходных переменных y(t) зависят от факторов входных переменных x(t) и возмущений x(t). В качестве управляющих воздействий может применяться часть входных переменных x(t). При управлении технологическим процессом переменные x(t), y(t) и ₁(t) обычно рассматриваются как случайные функции. При создании системы управления невозможно учесть все входные переменные x(t), влияющие на ход технологического процесса. Поэтому в системе управления принимают участие только основные входные переменные, в основном определяющие ход процесса, а остальные переменные относятся к неконтролируемым воздействиям.

При представлении технологического процесса как объекта управления необходимо:

изучить технологическую схему процесса;

выполнить эвристическое построение подсистемной структуры, т.е. представление технологического процесса в виде некоторого числа подсистем, связанных между собой материальными потоками;

получить приближенные оценки статистических параметров материальных потоков для дальнейшего создания математической модели и разработки системы управления.

2 Технологические особенности и задачи

управления агломерационным производством.

Агломерационное производство

Технология получения агломерата

В результате обогащения получают мелкий железный концентрат, который не может использоваться в доменной печи. Мелкий порошок должен быть превращен в кусковой железорудный материал. Наиболее распространенным процессом окускования железных руд является агломерация.

Агломерацией называют процесс окускования рудной мелочи концентратов и колошниковой пыли путем спекания. Целью агломерации является не только окускование руды, но и введению флюса, удаление серы и мышьяка для улучшения металлургических свойств сырья. Наиболее производительным методом агломерации является спекание с просасыванием воздуха. Сущность процесса заключается в следующем. Измельченные рудный концентрат и богатую железную руду тщательно смешивают с колошниковой пылью, мелким коксиком (менее 3мм) и известняком, увлажняют и загружают в спекательный аппарат слоем 200-350мм. Затем при помощи интенсивного источника поджигают топливо, находящееся в слое шихты. Через слой шихты эксгаустером, расположенным под агломерационным устройством, просасывают воздух. Горение, начавшись в верхнем слое шихты, постепенно распространяется на всю толщину и заканчивается у колосниковой решетки аппарата. При сгорании топлива температура достигает 1400°С. Этого достаточно для частичного сплавления кусочков шихты и спекания их между собой в пористый, ноздреватый продукт. Для сохранения колосниковой решетки и избежания потерь на решетку укладывают слой возврата агломерата ("постель") крупностью ~25мм.

3 Система автоматизации увлажнения и окомкования шихты.

Для процесса спекания характерно следующее:

§ топливо сгорает без пламени;

§ воздух, поступающий для горения, проходит через слой раскаленного агломерата и, охлаждая его, нагревается до температуры, близкой к температуре агломерата;

§ тепло от газов к шихте передается благодаря развитой поверхности контакта.

Процессы спекания можно разделить на несколько стадий:

1. Подготовительная. После воспламенения топлива на поверхности слоя шихты горячие газы проходят через холодный слой шихты вниз и отдают свое тепло. Испаряющаяся из верхних слоев влага конденсируется в холодных нижних слоях. По мере опускания вниз золы спекания количество влаги в нижних слоях шихты увеличивается. Верхние слои все более подсушиваются, нагреваются газами и теплом, поступающим от приближающейся зоны спекания, до температуры воспламенения топлива. Начинается вторая стадия агломерации.

2. Стадия сгорания. Топливо воспламеняется, частично восстанавливаются оксиды железа, образуются жидкие фазы, оплавляющие отдельные твердые частички железной руды. Сгорание топлива в слое шихты существенно отличается от горения угля или кокса в топке. Если в обычной топке углерод полностью сгорает до углекислого газ, то на ленте агломерационной машины появляются значительные количества угарного газа.

3. Стадия охлаждения. Топливо в слое сгорело, куски руды сварились, спеклись при помощи легкоплавкой жидкой фазы. Спекшийся материал охлаждается холодным воздухом, поступающим сверху.

Агломерационная фабрика представляет собой сложное сооружение, включающее систему подачи руды и кокса, помольное, сортировочное, смесительное отделения. Все работы на фабрике механизированы. Грузопотоки материалов следуют по транспортерам. Железная руда, концентрат и возврат крупностью не более 8-10мм поступают в шихтовые бункера смесительного отделения аглофабрики. Коксик, известняк предварительно дробят до 0-3мм. Затем про помощи дозаторов определенные порции составляющих шихты поступают на траспортер и далее загружаются в барабанный смеситель, в котором шихта увлажняется и перемешивается. Затем шихта поступает в барабанный окомкователь, в котором она приобретает зернистую структуру. После окомкования шихта подается в бункер агломерационной машины, откуда она равномерным слоем ложится на паллеты. Предварительно на паллеты укладывают шихту и возврат агломерат, что называется постелью. В тот момент, когда паллета продвигается под зажигательным горном, поджигается шихта, и в то же время паллета оказывается над вакуум-камерой. После того, как агломерат готов, он некоторое время движется на паллетах машины и через него просасывается воздух, ускоряя его охлаждение. В момент, когда зона горения достигает слоя постели, паллета выходит в закругление разгрузочной части ленты и опрокидывается.

Пирог готового агломерата выгружается на стационарный колосниковый грохот, где он разделяется на фракции. Фракции размером боле 10мм направляются в доменный цех, более мелкие возвращаются для агломерации. Для получения однородного агломерата по всей высоте слоя, уложенного на решетку паллеты, в нижний слой шихты вводят меньшее количество коксика. Для повышения прочности агломерата применяют нагретый воздух. На ряде установок агломерат охлаждают в специальных круглых (кольцевых) или линейных (ленточных) охладителях.

Полученный агломерат направляется в специальных думпкарах в доменный цех.

Процесс спекания начинается с зажигания верхнего слоя шихты. Зажигание производится четырехгорелочным камерным горном с торцевым расположением горелок, работающем на природном газе.

Давление газа должно быть не ниже 300мм.вод.ст. При попадании давления газа ниже 300мм.вод.ст. подача газа на горн прекращается и агломашина останавливается.

В зоне зажигания путем регулирования подачи газа и подачи воздуха от ВВД следует поддерживать температуру в пределах 1050-1150єС. Для достижения такой температуры расход газа должен находиться в пределах 550-600 мі/час, расход воздуха - 5000-6000 мі/час.

Расход газа и воздуха контролируется приборами визуально, а также по виду пламени:

· при избытке воздуха пламя становится синеватым;

· при недостатке воздуха пламя имеет синевато-белый оттенок.

Нормальное зажигание шихты достигается:

· расходом необходимых количеств газа и воздуха (их соотношением);

· необходимым распределением расхода газа и воздуха по горелкам;

· постоянством массовой доли влаги и углерода в шихте;

· равномерной загрузкой шихты на паллеты.