Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ (стр. 1 из 3)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА

Автоматизация производственных процессов

наименование кафедры

Допускаю к защите

Зав. кафедрой АПП

_____________ _____А.В.Баев_______

инициалы, фамилия

«_________»__________________2008г.

Автоматический контроль подготовки и нагрева шихты ЦАМ

Наименование темы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

ИрГТУ Д.032.04.1.105.ПЗ

шифр документа

Разработал студент группы АТП-05-1________________

подпись

Руководитель________________ Половнева С.И.

подпись

Иркутск

2008

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 - цехе анодной массы. Процесс ее производства состоит из ряда операции, выполняемых в определенном порядке. На рис. 1.1 представлена технологическая схема производства анодной массы.

Твердые материалы (кокс)	Связующее (пек)
Предварительное дробление	Расплавление
Прокаливание
Охлаждение
Охлаждение
Классификация
Дозировка
Прогрев шихты
Смешение
Формирование
Готовая анодная масса

Рис. 1.1. Технологическая схема производства анодной массы

В двух словах - технология производства анодной массы представляет собой 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 применяются -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 природный газ ГОСТ 5542-87, а также шары стальные мелющие для шаровых 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 дробления 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 промышленности 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 прокаленного кокса является получение компонентов коксовой шихты, обеспечивающих заданный гранулометрический состав.

После дробления кокс двумя каскадами элеваторов подается 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) направляется 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 направляется 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, обеспечивающих непрерывность технологического процесса и заданную рецептуру сухой 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 изменения количества стальных шаров и питания мельниц.

Подготовка пека

Приемка пеков

Каменноугольный пек поступает на завод в расплавленном виде в термоцистернах или гранулированном виде в полувагонах ("навалом" или в мягких контейнерах).

Поступающие пеки проверяются по качественным показателям согласно схеме входного контроля.

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

Каменноугольные пеки, поставляемые на завод, перед разгрузкой классифицируются на группы по температуре размягчения и нерастворимым в толуоле (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 применяются следующие грансоставы сухой шихты

Таблица 1. Гранулометрические составы шихты

Фракция, мм	Массовая доля фракции для марок анодной массы
	AM, АМК	АМС	АМН	АМП
	Доля нефт. пека до 10 %
+8-8+4-4+2-2+0.08-0.08	не>214±218±2по разности31±2	не>216±218±2по разности29±2	не>211±214±2по разностиЗб±2	не>224±2по разности37±2

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 дозаторам 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 которой измеряется. Наиболее распространенными средствами измерений являются термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления.

Действие термоэлектрического преобразователя основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы термопары термометрического чувствительного 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 выбором 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 воздуха (рядом с подогревателем) достигает 55°С, для подключения вторичных измерительных приборов используем термоэлектродные (компенсационные провода). Известно, что термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим (термопарой), зависит от температуры свободных концов. Поэтому для правильной оценки температуры по шкале измерительного прибора свободные концы преобразователя «переносят» с помощью термоэлектродных проводов в место с более постоянной температурой, чтобы в дальнейшем автоматически или вручную вводить поправку на температуру свободных концов. Согласно действующему ГОСТу 24335-80 «Провода термоэлектродные. Технические условия» термопреобразователи с градуировкой XK(L) подключаются к преобразователям термо-ЭДС в токовый сигнал посредством компенсационных проводов ПТВЭ (хромель-копель).