ЖУРНАЛ «СТА» №3/2002

● загрузка сырого магнезита устанав- ливается в пределах 710 т/ч, чтобы пыль по длине печи перемещалась более равномерно и не скапливалась в пересыпном колодце; ● загрузка каустического магнезита ре- гулируется для управления темпера- турой в пылевой камере; ● разрежение в пылевой камере регу- лируется в небольших пределах для стабилизации положения зоны об- жига; ● подача газа изменяется с целью об- легчения управления изменением температуры и положением зоны об- жига: если температура начинает бы- стро изменяться, изменения темпе- ратуры парируются регулированием подачи газа; изменение подачи газа является дополнительным каналом управления положением факела, а значит, и зоны обжига; ● скорость вращения печи регулирует- ся в зависимости от хода технологи- ческого процесса, при падении тем- пературы скорость вращения печи уменьшается, соответственно умень- шается загрузка сырого и каустичес- кого магнезита. Данный способ управления время от времени приводит к перегрузке печи, в результате чего температура в зоне об- жига падает, зона обжига смещается в сторону выхода из печи (горячей го- ловки печи), качество материала пада- ет, резко растет температура на выходе из холодильника, существует вероят- ность выхода брака и загорания транс- портерных лент. Для возвращения про- цесса в нормальный режим печь ста- вится «на скорость»: загрузка снижает- ся на 3050%, скорость вращения печи уменьшается, а иногда, когда этих мер недостаточно, увеличиваются подача газа и разрежение в пылевой камере с целью смещения зоны обжига в сторо- ну загрузочного конца печи при помо- щи «вытягивания» факела. Постановка печи «на скорость» при- водит к ряду негативных последствий. ● Увеличивается тепловая нагрузка на футеровку: уменьшение загрузки и уменьшение скорости вращения пе- чи, сопровождаемое при необходи- мости увеличением подачи газа, ве- дет к быстрому разогреву футеровки, то есть к тепловому удару. ● Возрастает вероятность обрыва нава- ра и возникновения аварийных ситу- аций: тепловые удары приводят к по- явлению местных температурных пе- ренапряжений, что вызывает обрыв навара; обрыв больших участков на- вара является причиной остановки технологического процесса изза резкого повышения температуры на выходе из холодильника и угрозы возгорания транспортерных лент; кроме того, большие куски навара с температурой свыше 1000 градусов могут плотно закупорить пересып- ной колодец и привести к длительно- му выходу печи из строя. ● Уменьшается средняя загрузка печи: как правило, оптимально организо- ванный непрерывный технологичес- кий процесс выгоднее периодичес- кого, каковым является обжиг с по- становкой печи на подогрев. ● Увеличивается удельный расход топ- лива: уменьшение средней загрузки и разогрев футеровки приводят к увеличению удельного расхода топ- лива на единицу продукции. ● Качество готовой продукции стано- вится непостоянным: изменяется температурный режим печи, переме- щается зона обжига, изменяется тол- щина слоя материала, процесс обжи- га протекает неравномерно. ● Изменяется газодинамический ре- жим печи: нарушается оптимальное соотношение топливо/воздух, изме- няется скорость перемещения газов в пространстве печи, изменяются ве- личины разрежений по длине печи вследствие изменения толщины слоя материала. ● Увеличивается пылевынос: умень- шение температуры в зоне обжига приводит к увеличению длины зоны каустизации, увеличение толщины слоя материала вызывает увеличение скорости движения газов в простран- стве печи. Существует тезис о самостабилиза- ции хода технологического процесса обжига в силу действия комплекса об- ратных связей: перегрузка печи ведет к увеличению толщины слоя материала и, как следствие, к росту перепада раз- режений по длине печи и удлинению зоны каустизации изза смещения зо- ны обжига в сторону горячей головки печи; это влечёт за собой значитель- ный рост пылевыноса, при котором уносится существенное количество ма- териала, толщина слоя уменьшается и процесс обжига нормализуется. Одна- ко цена такой «самостабилизации» — перерасход сырья, топлива, рост пыле- выноса, ухудшение качества продук- ции, а также риск пропуска необож- женного материала, что является пред- посылкой к аварии (загоранию транс- портерных лент и полной остановке производства). Автоматизированное управление ходом технологического процесса Автоматизированное управление хо- дом технологического процесса основ- ной своей целью имеет стабилизацию с высокой точностью температурного режима вращающейся печи с внесени- ем минимальных возмущений в ход процесса, а также управление плавным изменением параметров режима при необходимости оптимальной настрой- ки хода технологического процесса. Таким образом, автоматизированное управление ходом технологического процесса реализуется как адаптивное управление загрузкой сырого магнези- та, расходом природного газа и разре- жением в зависимости от изменения температур в пылевой камере, в газохо- де, в пересыпном колодце и от статис- тических данных о загрузке и темпера- туре в газоходе. Адаптивность управления реализует- ся через изменение коэффициентов передачи регулятора и через использо- вание в качестве настроечных коэффи- циентов не постоянных величин, а оп- ределенным образом обработанных значений самих контролируемых вели- чин; таким образом, регулятор тепло- вого режима вращающейся печи пред- ставляет собой многоконтурную мно- госвязную адаптивную систему с эле- ментами прогнозирования. В результате выполнения проекта по разработке регулятора теплового режи- ма (РТР) был сделан вывод о том, что в значительной мере неудачи предшест- венников объясняются стремлением автоматизировать труд обжигальщика, а не управление технологическим про- цессом обжига. В результате автомати- ка не могла выполнить работу обжи- гальщика лучше, чем сам обжигаль- щик. Это и было основной причиной, почему такие системы не приживались на производстве. Алгоритм регулирования заключает- ся в выработке параметров загрузки пе- чи, расхода природного газа и разреже- ния, требуемых для оптимизации хода технологического процесса обжига, с учетом значений следующих наблюда- емых и вычисляемых параметров тех- нологического процесса: ● средней величины загрузки за по- следний час; 22 СТА 3/2002 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / Т ЯЖЕ ЛА Я П Р ОМЫШЛ Е ННОС Т Ь www.cta.ru