Технологиялық үрдісті автоматтандыру жағдайы

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 39 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Агрегаттар өнімділігінің ұдайы өсуі, түсті металлургияның
технологиялық үрдістерінің кеңінен дамуы, еңбек өнімділігін оперативті
өсіруінің қажеттілігі осының бәрі, өндірістік үрдістің әр түрлі-деңгейінде
басқару есебін қиындатады. Бұл жағдайларда өндірістік үрдістерді
тиімді басқарудың маңыздылығы лезде өседі. Тіпті,
басқарудың
орындалмауынан туған процент бойынша үлкен емес өндіріс шығындары едәуір
зиян әкеледі. Басқару есегттерін шешу үшін қажет ақпараттар көлемінің тез
өсуіне байланысты, басқару ортасында жұмыс істейтін адамдар санын жай өсіре
салған ақпараттардың өз уақытында өңделуі мен талдануы мумкін емес.
Басқарудың барлық осы есептері өндірісте автоматика құралдары мен есептеу
техникаларын кеңінен пайдалану негізінде, кәсіпорындарда технологиялық
үрдістерді автоматты басқару жүйелерін құру жолымен, жинаудың,
ақпаратты беру мен өңдеудің қазіргі техникалық
құралдарымен жабдықтау жолымен шешімді.
Барлық өндірісті толығымен жоспарлау, басқару мен реттеу есептерінен
түратын автоматтты басқару жүйесін қүру ең тиімді болып табылады. Дипломдық
жобада Балқаш тау-кең металлургия комбинатында мысты балқыту өндірісінің
автоматты басқару жүйесін жобалау қойылған. Бұл жоспарда металлургиялық
цехтың жұмыстарын оперативті жоспарлау, технологиялық үрдісті үйлесімді
басқару есептерінің шешілуі қарастырылған.
Ванюков балқыма үрдісі мыс өндіретін металлургиялық өндірістердің
технологиялық тізбегінің маңызды бөлігі болып табылады,ол едәуір дәрежеде
барлық металлургиялық кешендердің тиімді жұмыс істелуін анықтайды. Осыған
байланысты Ванюков балқымасмын технологиялық үрдісін басқарудың тиімді
түрдегі жүйесін құру маңызды тапсырма болып табылады.

1. ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Кәсіпорынның жалпы сипаттамасы
Статья I. "Балқашмыс" өндірістік бірлестігі
Қазақстан
республикасының Жезқазған облысының Балқаш көлінің солтүстік жағасында
орналасқан. Бұл ірі өнеркәсіптік кешен аяқталған өндірістік циклдармен
бірге үш тау-кен кәсіпорыннан құралған. Олар: Қоңырат,
Саяқ рудниктері мен Шығыс Қоңырат кен орны, мыс молибденді байыту
фабрикасы, мыс балқыту өндірістігі, түсті металды өндіру бойынша зауыты мен
көмекші бөлімшелер қатары.
"Балқашмыс" өндірістік бірлестігі мысты катодтар Вайербарстар, мыс
балқымасы, мысты купоросты; молибденді өнеркәсіптік өнім түріндегі мысты,
кукірт қышқылы түріндегі күкіртті; рений тұзын, нокель тұзын, сонымен қатар
висмут, кадмий, қорғасын шаңындығы қорғасын; алтын, палладий, селен,
электолитті шламдағы теллу, темір шоғырын шығарады. Техникалық оттегі мен
азот өндіріледі. Электржелігі өндіріс пен бірқатар тұтыну бұйымдары жолға
жойылған.
Мыс балқыту өндірісінің негізгі өнімі болып жоғарғы сапалы катодты
рафинирленген мыс болып табылады 99,99 % - ке дейін.
"Балқашмыс" өндірістік бірлестіктің техникалық бөлімшесі мен ғылыми -
инженерлік орталығы тау-кен ісі, байыту, металлургия, электрохимия,
гидрометаллургия және басқа сұрақтарда зерттеу жұмыстарына үлкен мән
береді. Зерттеудің басты бағыттары төмендегідей:
- шикізатты пайдалану кешендігінің жоғарлауы, шикізат базасын кеңейту;
- өндіріс қажеттілігі үшін жаңа жоғары тиімділікті реагенттер мен
басқа тұтыну материалдарын өңдеу мен пайдалану;
жаңа технология мен технологиялық үрдістерді өңдеу мен пайдалану;
- өндірістің экологиялық тазалығын жоғарлату.
"Балқашмыс" өндірістік бірлестіктің негізгі өнімімен бірге өндірістің
жылдық мөлшері бірнеше миллион теңге болатын халықтың тұтыну бұйымдарын да
шығарады.
"Балқашмыс өндірістік бірлестігі ТМД түсті металлургиясының жалғыз тау-кен
меха-ллургиялық кәсіпорны, ол шикізатты кеннен мыс прокатына және оның
балқымасына деййін өндеудің ең жоғарғы дәрежесіне ие.
Ең тиімді автогенді үрдіс болып, профессор А.В. Ванюковтың ғылыми
басшылығымен құрылған, блақымаға балқыту үрдісі болып табылады. Оның мәні
сульфидтерді қышқылды үрлеуде шлакты балқымаға күйдіру болады. Пештің
сипаттамасы 1.1.-кестеде келтірілген.

1.1.-кесте. Ванюков пешінің сипаттамасы
Щихта бойынша салыстырмалы, Тм2тәуіл. 80
Пештің құламадан күмбезге дейін биіктігі, м 6.2
Пештің фурма деңгейіндегі ені, м 2.3
Штейінді ағындының биіктігі, м 0.49
Шлакты ағындының биіктігі, м 1.2
Балқыманың тыныш күйіндегі жалпы биіктігі, м 2.6-2.65
Штейінді ванна тереңдігі, м 0.8-1.0
Үрлеудің қышқылмен байыту, % 65-75
Қышқыл шығыны, м3т шоғ 140-300
Пештің үрлеудің жүмыс уақыты, Си қүрамы, % 84
Штейінде 44-47
Шлакта 0.5-0.74
SО2 газдағы құрамы, % 24-32
Газдардың ұшқындалуы, % гм3 2.3
Шаңды шығарғыш, % шихтаны жүктеуде 1.1

Сол уақытта көрсеткіштерден Ванюковты балқыма үрдісі жеткен
дүниежүзілік практикада бегілі үрдістермен салыстырғанда артықшылықтары
бар. Сонымен, Ванюков балқымасының салыстырмалы өнімділігі 80-100 т м2
тәуіл. шетелдегі таралған балқыту ҮРдісінің өлшенген күйінде 6 — 8 рет
жоғары, шлактағы арнайы бірлестіксіз мыстың қүрамы 0,45-0,65 %-ке
жетеді; газдағы –нің SО2
құрамы 40-50 %-ке дейін жетеді. Үрдістің маңызды
ерекшелігі дайындалған ылғалды шихтаның әртүрлі ірілікте балқыту
мүмкіншілігі.

1.2 Ванюков балқымасының жалпы сипаттамасы
1.2.1 Негізгі технологиялық жабдықтар туралы берілгендер
Ванюков балқымасында 2535 балқымалы агрегаты құрғақ сульфидті мыс
шоғырларын (шихта), мыс бойынша құнарлы штейндерді (Си 50 %), кедей
шлактарды (Си 0,5 %), және күкірт қышқылды өндіріске түсетін жоғарғы
күкіртті бөлініп шығатын түтін газдарды алу арқылы балқыту үшін арналған.
Балқымалы агрегат өзінше ені 2,5 м шахта түрдегі пешті береді, ол қышқылмен
байытылған үрлеуді қамтамасыз етеді.
Миксер балқытылған штейінді Ванюков агрегатынан үздіксіз түсуін, оның
конвертер бөлімшесіне бағытталған ковштардың бір мезгілде толуына
есептелген.
Штейн миксерінің өлшемдері: ені 3 м, үзындығы 7,4 м, биіктігі 3 м,
ванна тереңдігі 800 мм.
Электрлі пеш-миксерді сұйық шлактың Ванюков балқымасының агрегатынан
үздіксіз түсуін, оның ары қарай периодты түрде шығару Үшін шлакты алып
жүргіштерге жиналуын қабылдау үшін арналған.
Электрлі пеш — миксері үш электродты электр пеш.
Ванюков балқымасының бөлінген газдары пайдаға асырғыш қазанда
суытылады. Пайдаға асырғыш қазан технологиялық газдарды суыту мен каныққан
буды өндіруге арналған. Газөткізгішсіз және пештен өшіріп алу
мумкіншілігінсіз оны пеш аптейкасының үстіне орнатады.

1.3-кесте. Негізгі жабдықтардың техникалық сипаттамасы
(і) Параметрлері Мәндері
Ванюков балқымасының агрегаты:
Өнімділігі шихта бойынша, ттәул 1200-1700
Өнімділігі шоғыры бойынша 900-1280
Ванна ауданы, м2 35
Шихта бойынша салыстырмалы өнімділігі, ттәул2 900-1280
Шихта ылғалдығы, % 6
Штейн миксері:
Миксердің штейн бойынша сиымдылығы, т 80
Ванна айнасының ауданы, м2 22
Бөлінген газдар температурасы, °С 1200-1300
Қыздыру отыны Мазут
Мазут шығыны, кгсағ 150
Электрлі пеш-миксері:
1) Шлак бойынша өнімділігі, ттәуіл 906
Номиналды қуаты, кВт 4500
Құлама ауданы, м2 83

Балқыма температурасы, °С 1250
Бөлінген газдар температурасы, °С 870
Электордың максималды тоғы, А 23380
Пайдаға асырғыш қазан
Газдар шығыны, м3сағ 2700-3400
Газдардың кірістегі температурасы, °С 1200-1250
Шығысындағы температурасы, °С 348-407

1.2.2 Шикізат, дайын өнім сипаттамсы

Шихта сипаттамасы
Ванюков балқымасының шихталы материалдарына мыналар жатады: мыс
шоғырлары, цинк өндірісінің клинкері сияқты өнеркәсіп өнімдері. Флюс
ретінде құрамында алтын бар кварцты материалдар мен ізбес тас қолданылады.
Отын ретінде Кузбасс пен Қарағанды бассейндерінің көмірлері мен клинкер
қолданылады.

1.4 кесте. Мыс шоғырларының сипаттамасы

1.5 Кесте Флюстер сипаттамасы

1.5. Кесте. Клинкердің сипаттамасы.

1.6 Кесте. Кері материалдар сипаттамасы.

1.7 Кесте. Көмірдің сипаттамасы.

Ванюков балқымасының штейндері
Ванюков балқымасының штейндері негізінен мыс (Сu 2 S), темір (ҒеS)
сульфидтерінің балқымасынан тұрады. Бұл шоғырлардың жиыны штейн салығынан
95-98 %-ті құрайды.
Күкірттің штейндігі құрамының салыстырмалы көп емес тербелісі кезінде,
соңғыларының темір құрамы ондағы мыс құрамынан анықталады. Темірдің
штейндегі құрамының салыстырмалы көп емес тербелісі кезінде, соңғыларының
темір құрамы ондағы мыс құрамынан анықталады. Темірдің штейндегі мөлшері 15-
тен 35%-ке дейін тербеледі.
Мыс құрамы 40-тан 60 %-ке дейін штейіндерге жұмыс істеу ұсынылады.
Штейіннің температурасы 1200 °С - 1250 °С, ал штейннің салыстырмалы салмағы
4,6-5,1 т болуы тиіс. Ванюков балқымасының штейнін есептеу құрамы, %: Сu-
50.0; S-25.0; Ғ-24.0.
Бөлінді шлак
Ванюков балқымасының шлактарыбасқа негізгі шлактардан
құралған темір мен калций оксидінің шлактарының балқымасы болып табылады,
сонымен қатар магнетит мен сульфидтердің шағын мөлшерін қарайды..
Шлакты алуға қатысатын басқа оксидтер болып кремнезем, темір, калыдий,
алюминий оксидтері жатады.
Өнімділігі жоғары, бағалы компоненттердің бөліп алатын шикізатты комплексті
түрде қолданылатын пирометаллургиядық үрдіске берілетін негізгі талап —
флюстер мен отынның минималды шығын кезінде жететін шихтаның бөлінді
шлакпен мыстың маңызды емес шығынындағы төмен құны.
Шлактың Ванюков балқымасының кірісін жақсы анықтайтын өте маңызды
қасиеттері болып:
- Тұтқырлық
- Тығыздық
- Балқыту температурасы жатады.
Бөлінді шлак келесі талаптарға сәйкес болуы қажет:
1. SіО2 құрамы 30-40 %;
2. Пештен шыққан шлак температурасы 1300°С-1500°С 3- Шлак
тығыздығы 3.0-3.4 тм3
аймақ шлак пен штейннің бөлінуінің қолайлы шартын тудыру үшін
ұйымдастырылған. Жуктеме жоғарғы күмбез арқылы үздіксіз беріледі, ал
техникалық газдар пеш іргесінде орналасқан аптейк арқылы бөлінеді. Балқыма
өнімдері шлак пен штейннің шығуы пеш ошағында орналасқан сифондар арқылы
жүзеге асады. Төменде пеш ваннасының штейнді бөлігіне кедергі жасайтын
пештің отқа төзімді ошағы орналасқан. Отқа төзімді ошақ жылу өткізгіштігі
штейннің жоғары температурасын сақтау үшін арналған.
Шихта, балқыманың барбатталған ваннасына жоғарыдан түсе отырып
балқиды, үрлеу қышқылымен штейн мен шлакты өндіре отырып, өзара
әректтеседі. Штейн шихта сульфидтерінен пайда болады.
Балқыманың электротехникалық үрдістері, балқыма үрдісіндегі жылу бөліну
сульфидтердің жану-тотығу кезінде жүреді. Балқыту әдісінің негізінде
балқыманың темір сульфидінің ҒеS тотығу реакциясы мен бір мезгілде шлактың
пайда болуы жатады:
2ҒеS + ЗОз + SіО2 = 2ҒеОSіО2+2SО2+Q (1.1)
Q — реакция нәтежиесінде бөлінетін жылу, ол балқытудың жылу балансының
негізгі бөлігін алады.
ҒеS сульфиді балқымада жоғары күкіртті ҒеS 2 пирит пен халькопирит
шихталы минералды диссоциациялау нәтежиесінде пайда болады:
2ҒеS 2=2ҒеS+S - Q
(1.2)

4Сu ҒеS2 = 4 ҒеS + 2 Сu 2S - 0
(1.3)
Темір сульфидінің тотығу нәтижесінде пайда болған темір силикатты
оксиді балқыма фаялит болып келеді: 2ҒеОSіО 2 одан бөлек, ҒеО темір
оксидінің қышқылы мен өзара әректтесуі кезінде магнезит пайда болуы мүмкін:
6 ҒеО + О 2=2ҒезО 4+Q
(1.4)
Екінші төменгі сортты отын сульфидтерінің шахтада жеткіліксіз мөлшері
кезінде, жылу бөлінгіштігі төменгі реакция бойынша өтетін көмірді қосу
нәтежиесінде, балқыма мүмкін болады:

С+О2=СО2+Q
(1.5 )

Үрдістің негізгі реакциясы темір сульфидінің тотығуы (1.1)
болғандықтан, технологиялық газдар, негізінен, күкірт ангидридінен тұрады.

1.2.3 Технологиялық үрдістің бейнеленуі
Мыс сульфидті шикізаты Ванюковтың сұйық ваннасында балқыту автогенді
үрдіске жатады.
Мыс шикізатын балқыту үрдісі бірнеше кезеңдерден өтеді:
Шихтаны қыздыру мен жоғары күкіртті сульфидттерді диссоцияциялау,
сульфидтерді тотықтыру, штейнді фазаның пайда болуын анықтайтын жеңіл
балқымалы құрамдарды балқыту, кремнезем мен басқа оксидтермен берілген
шихталарды, баяу балқитын компоненттерді балқыту, балқыма — штейінді, шлак,
газ өнімдерінің бөлінуі. Пирометаллургиялық үрдістердегі нақты кезеңдер ең
тиімді болғанда, үрдістің өту жылдамдығы тежеліп баяу өтеді.
Ванюков вваннасында балқыту үрдісі үрлеудің фурма балқымасында бүйірлеп
жүктелгендер арқылы берілуі мен шихтаның қышқылдық үрлеумен барбатталынып
балқыма ваннасына бірмезгілде жүктелуін қосады. Үрлеу конвертерлі ауа мен
технологиялық қышқылды қоспа түрінде берілген. Сульфидтердің балқымада
қышқылдармен тотығуы балқыма ваннасында және шихта балқымасында шлак пен
штейн қүру үшін тотықтыру отынының бөлуіне әкеледі.
Балқыманың мәні келесідегідей. Қүрамында 50 %-тен 95 %-ке дейінгі Қыщқылы
бар үрдеу балқыма ваннасына 0.5-0.9 м-ге тереңдетілген көлденең фурмалар
арқылы беріледі. Үрдістер негізінен ваннаның Фурма үстіндегі аймағында
өтеді тереңдігі 1.5-2 м фурма астындағы
аймақ шлак пен штейннің бөлінуінің қолайлы шартын тудғлру ушін
ұйымдастырылған. Жуктеме жоғарғы күмбез арқылы үздіксіз беріледі, ал
техникалық газдар пеш іргесінде орналасқан аптейк арқылы бөлінеді. Балқыма
өнімдері шлак пен штейннің шығуы пеш ошағында орналасқан сифондар арқылы
жүзеге асады. Төменде пеш ваннасының штейнді бөлігіне кедергі жасайтын
пештің отқа төзімді ошағы орналасқан. Отқа төзімді ошақ жылу өткізгіштігі
штейннің жоғары температурасын сақтау үшін арналған.
Шихта, балқыманың барбатталған ваннасына жоғарыдан түсе отырып балқиды,
үрлеу қышқылымен штейн мен шлактғл өндіре отырып, өзара әректтеседі. Штейн
шихта сульфидтерінен пайда болады.
Балқыманың электротехникалық үрдістері, балқыма үрдісіндегі жылу бөліну
сульфидтердің жану-тотығу кезінде жүреді. Балқыту әдісінің негізінде
балқыманың темір сульфидінің Ғе5 тотығу реакциясы мен бірмезгілде шлактың
пайда болуы жатады:
(1.1)
Q — реакция нәтежиесінде бөлінетін жылу, ол балқытудың жылу балансының
негізгі бөлігін алады.
Ғе S сульфиді балқымада жоғарs күкіртті ҒеS2 пирит пен халькопирит
шихталs минералды диссоциациялау нәтежиесінде пайда болады:

(1.2)
(1.3)
Темір сульфидінің тотығу нәтижесінде пайда болған темір силикатты оксиді
балқыма фаялит болып келеді: 2ҒеОSіО2 одан бөлек, ҒеО темір оксидінің
қышқылы мен өзара әректтесуі кезінде магнезит пайда болуы мүмкін:

(1.4)
Екінші төменгі сортты отын сульфидтерінің шахтада жеткіліксіз мөлшері
кезінде, жылу бөлінгіштігі төменгі реакция бойынша өтетін көмірді қосу
нәтежиесінде, балқыма мүмкін болады:

(1.5)
Үрдістің негізгі реакциясы темір сульфидінің тотығуы (1.1) болғандықтан,
технологиялық газдар, негізінен, күкірт ангидридінен тұрады.
1.2.3.1 Фурма үстіндегі аймақ үрдістері
Көлденең жазықтықты фурмалы тері пештегі балқыма барбатталған фурма
үстіндегі және тыныш фурма астындағы аймақтарға бекінеді. Балқымаға үрлеуді
беру оның газбен қаныққан күйге әкеледі, онда шихтаның балқу мен тотығу
үрдісі жүреді. Барбатталған фурма үстіндегі аймаққа түсе отырып, шихтаны
қүрайтын жоғары күкірттер сульфидтер (1.2) мен(І.З) реакциялары бойынша
диссоцияциялайды. Осыдан пайда болған бірнеше темір силикатты
шлактар шлак көлемінде ериді.
Сонымен қатар пештен үздіксіз шығарылады. Фурма астындағы аймақта
өтетін маңызды үрдіс болып табылады:

ЗҒе з О4+ҒеS+5siО2 = 5 (2ҒеОSіО2)+SO2 (1.6)

Шлактың жоғарғы температурасы мен үлкен көлемді бетті штейнмен
үздіксіз жуып тазаруы осы реакцияның өтуіне қолайлы. Осыдан фурма астындағы
аймақтың шлагы қышқылды үрлеумен контактқа түседі және жаңа магниттің пайда
болуы болмайды. Магнетит құрамының төмендеуі шлактағы ертінді мыс құрамының
азаюына әкеледі.

1.2.3.2. Технологиялық үрдісті ұйымдастыру
Құрамында мыс шоғырлары бар, флюстер және кері материалдар шихта
даярлау цехы шихтовкаға түседі. Даярланған шихта, көмір, келинкер және
айналымдар шихта, көмір, келинкер және айналымдар шихта даярлау цехынан
конвейрлер жүйесі бойынша пештің шихталы бункерлеріне және содан кейін
Ванюков пешінің жүктемелі тесіктеріне түседі. Қышқылды үрлеу балқымаға
бүйірлі сумен суытқыш фурмалар арқылы беріледі. Қышқылды ауаны қоспа
балқымаға беру жолдарының араласу түйінінде техникалық қышқыл мен ауадан
дайындалады.
Айналма конвертерлі шлак пешке пештің штейнді сифондар
торда орналасқан арнайы құма терезелер арқылы құйылады.
Ванюков пешінде балқыту нәтежиесінде штейн, шлак, газдармен әрі қарай
өңдеуге берілетін шаң-тозаңдар пайда болады.
Штейн пештен штейнді сифон арқылы қыздырғыш науамен штейнді миксерге, ал
содан кейін сиымдылығы 6 м3 шлактанған ковштарға беріледі. Мыс балқыту
цехның басты аралығына түсетін штейнді көпірлі кран көмегімен конверттерге
құяды. Шлак Ванюков пешінен қыздырғыш науа бойымен электомиксерге түседі,
содан штейн тамшысының жиналуы мен тұтуынан кейін ол периодты түрде
электромиксердің қарама-қарсы торындағы штейнді ковштарға түседі де,
конверттерлеуге бағытталады.
Технологиялық газдар Ванюков пешінен аптейу арқылы РКЖ-25-40 котел-
утилизаторға түседі, онда газдардың суытылуы мен дөрекі шаң-тозаңдардың
тұтыну жүреді өңделген бу тұтынушыға кетеді. Газдар котел-тозаңдардың тұнуы
жүреді өңделген бу тұтынушыға кетеді. Газдар котел-утилизатордан лас
газдардың колекторы арқылы шаң-тозаңнан қосымша тазарту жүретін циклондарға
түседі, содан кейін газөткізгішке беріледі. Буландырғыш суыту
газөткізгішінен кейін газөткізгішке беріледі. Буландырғыш суыту
газөткізгішінен кейін Ванюков пешінің газдары электрофильтрлерде жіңішке
тазартудан өтеді және ары қарай түтін сорғыштармен күкіртқышқылды
бөлімшенің жуып тазарту бөлімшесіне бағытталады. Котел-утилизатордың шаң-
тозаңды камера, буландырып суыту газөткізгіштігінің, лас газдардың
газөткізгіштігі мен циклондардың пайдаланған шаң-тозаңдарды айналмалы
мыстан тұратын материалдар болып табылады және шихта даярлау цехына
қайта оралады. Электрофильтрдің қорғасынмен байытылған жіңішке
шаң-тозаңды тауарлы бұйым болып табылады. Ванюков үрдісінің негізгі
талабы болып үрдістің үздіксіздігі болып табылады. Шихталы
материалдар мен қышқылды үрлеу пешке үздіксіз түтуі тиіс және балқыма
өнімдері де пештен үздіксіз шығуы қажет.
Шихтаны жүктеу бойынша балқытқыш шихтаның жүктегіш тесіктерінің
тазалығынан үздіксіз берілуін әрдайым қадағалау керек. Шихталы бункерлердің
толуы балқытқыш талабы бойынша олардың толығымен өңделуге дейін бір
сағаттакн кем болмау керек. Балқытқыш-оператор шихтаны беру жолының жұмысын
Ванюков пешінің пультіндегі бақылап-өлшегіш аспап бойынша бақылайды.
Шихтаны берудің тоқтату балқыма ваннасының асыра тотығуына,
балқытылған мөлшердің пештен шығып кетуі мен көпіруіне әкеледі. Сондықтан
жүктегіш жолды тоқтатқан жағдайда, лезде пеш тығынға қойылуы тиіс. Бір
жүктегіш транспортерді тоқтатқан кезде осы транспортерден жүктеу ауданында
жұмыс формулаларын жабу қажет.
Шлактың асыра тотығуының алғашқы белгісі кезінде көмірлі материал
мен шихтаның берілуін жоғалту жолымен пешті жұмыстың дұрыс
режиміне шығаруы керек.
1.2.3 Технологиялық үрдістің бейнеленуі
Мыс сульфидті шикізаты Ванюковтың сүйық ваннасында балқыту автогенді
үрдіске жатады.
Мыс шикізатын балқыту үрдісі бірнеше кезеңдерден өтеді:
Шихтаны қыздыру мен жоғары күкіртті сульфидттерді диссоцияциялау,
сульфидтерді тотықтыру, штейнді фазаның пайда болуын анықтайтын жеңіл
балқымалы қүрамдарды балқыту, кремнезем мен басқа оксидтермен берілген
шихталарды, баяу балқитын компоненттерді балқыту, балқыма — штейінді, шлак,
газ өнімдерінің бөлінуі.
Пирометаллургиялық үрдістердегі нақты кезеңдер ең тиімді болғанда,
үрдістің өту жылдамдығы тежеліп баяу өтеді.
Ванюков вваннасында балқыту үрдісі үрлеудің фурма балқымасында бүйірлеп
жүктелгендер арқылы берілуі мен шихтаның қышқылдық үрлеумен барбатталынып
балқыма ваннасына бірмезгілде жүктелуін қосады. Үрлеу конвертерлі ауа мен
технологиялық қышқылды қоспа түрінде берілген. Сульфидтердің балқымада
қышқылдармен тотығуы балқыма ваннасында және шихта балқымасында шлак пен
штейн қүру үшін тотықтыру отынының бөлуіне әкеледі.
Балқыманың мәні келесідегідей. Құрамында 50 %-тен 95 %-ке дейінгі
Қышқылы бар үрдеу балқыма ваннасына 0.5-0.9 м-ге тереңдетілген көлденең
фурмалар арқылы беріледі. Үрдістер негізінен ваннаның Фурма үстіндегі
аймағында өтеді тереңдігі 1.5-2 м фурма астындағы интенсивті араластыру
мен жоғары жылу беру шарттарында, шихтаның флюсті құраушылары, жеке
алғанда кремнезем, шлактың соңғы құрамын алумен интенсивті
ериді. Шихтаның баяу балқитын құраушылардың еруіннің жоғары
жылдамдығы Ванюков пешінде балқытудың ерекше артықшылығы болып
табылады.
Балқыманың фурма үстіндегі аймағының биіктік өлшемдері 0.5 м-ден үлкен
болған кезде қышқылдың балқыманы толық меңгеруі мен ваннаның газбен
қаныққан фурма үстіндегі қабаты үрлеудің инетті газы секілді күкіртті
газдан, көмірқышқыл газдан, бу, азоттан тұратын технологиялық газдардан
шығарады. Фурма үстіндегі аймақтағы балқыма құрамы. Сульфидті шихта балқыма
ваннасына жоғарыдан жүктеледі, пеш ұзындығы бойындағы екі-төрт тесіктер
арқылы беріледі. Балқыманың фурма үстіндегі аймақтағы қышқылмен өзара
әрекеттесу ваннаның барлық ұзындығы бойынша жүреді.
Бұл фурма арқылы алынған балқыма сынағының талдамасын бекітеді. Фурма
үстіндегі аймақта ванна ұзындығы бойымен араласу жылдамдығы 3-4 ммин
құрайды.
Фурма аймақта балқытылған шлак фурма астындағы аймаққа түседі де, ваннаның
төменгі бөлігіне шығады. Фурма астындағы аймақта өткен уақытында шлак фурма
үстіндегі аймақтан түскен штейннің ірі тамшылармен үздіксіз жуылады.
Балқыма өнімдері салыстырмалғл салмақтары бойынша таралады. Штейн
берілген фазада жиналады.

2. АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1 Технологиялық үрдісті автоматтандыру жағдайы
Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасында өндірісті автоматтандырудың
ішінде металлургиялық үрдістерді автоматтандыру алдындағы орындардың бірін
алады. Агрегаттардың үдайы көбеюі, түсті металлургияның технологиялық
үрдісінің итенсификациясы, жүмыс өнімділігінің оперативті өсуінің
қажеттілігі — осының барлығы өндірістік үрдістің басқару есептерін әртүрлі
деңгейлерде күрделі түрге әкеліп соғады.
Проценттік түрғыдан қарасақ, басқарудың жетілмегендігінен пайда болған
өндірістің аз шығындарының өзі өндірісті абсалюттік мәніне көптеген
шығындарғы әкеледі. Басқару есептерін шешуге қажет ақпарат көлемінің соңғы
уақытта соншалықты тез өсуіне байланысты, ақпараттыөз уақытында өңдеуге
және талдауға мүмкіншілік бермейді.
Сондықтан, басқару есептері өндірісте автоматиканы және есептеу
техникаларын кеңінен қолдану арқылы шешілуі мүмкін. Ол үшін автоматика және
есептеу техникасының негізінде кәсіпорындарда және комбинаттарда
ақпараттарды жинау, өңдеу және енгізу жүйелерімен қамтамасызданған
технологиялық үрдістерді автоматтандырылған басқару жүйелерін қүру қажет.
Балқаш тау-кен металлургия комбинатындағы Ванюков үрдісінің автоматты
басқару жүйесі М6000 автоматты есептеу техникасы жүйесіне
қосылғанг ТМ 301 телемеханика құрылғылары мен СОДИ - 4
бес кешенінен тұрады.
Құрамында 25 бақылау пункті бар телемеханикалық басқару жүйесінің
пункті АСВТ М6000 УС2К адаптері арқылы., ал Электроника - 60 микро негізі
басқару жүйесінің пунктіне қосылған.
Мыс зауытының бірнеше бөлімдерінде локалды басқару және реттеу жүйелері
жұмыс істейді. Ванюков пеші жылу режимін бақылауүшін микропроцессор РСАdam
негізінде құрылған программаның техникалық бақылау комплексті пайданылады.

2.2. Жобаланатын басқару жүйесінің математикалық
қамтамасыздануы
2.2.1 Ванюков үрдісін басқару сапасына қойылатын талаптар Бірқатар
типті үрдістерден тұратын Ванюков балқымасының технологиялық үрдісін
құрылымының ерекшеліктері айнымалы технологиялық байланыстармен
(конвертірлі шлакты, айналымды, дөректі шаң-тозаң мен қалдықтарды қайта
өңдеуге енетін кремнийден тұратын материалдардың балқыма заттар құрамына
әкеледі. Осының бәрінен, балқыту және конвертерлеу үрдісінің негізгі
компоненттері бойынша материалдық баланс есебінде ескере отырып толығымен
математикалық моделі құрылуы тиіс екендігі шығады. Негізгі үрдітің өтуі
анықтайтын қарастырылған факторларды ескере отырып, Ванюков үрдісінің
математикалық моделі қайта өңделетін және заттардың мөлшері және ондағы
бақыланатын компоненттердің Құрамы бойынша бейнеленуі мүмкін және де
үрдістің материалдық балансын есептеу блогымен көрсетіледі.

2.2.2 Ванюков үрдісінің автоматты басқару объектісі ретінде
қаралуы
Ванюков үрдісі басқару объектісі ретінде технологиялық
құрылымы бойынша, жеке бөліктерден түратын өзара тығыз
байланысқан күрделі технологиялық комплекс. Басты ерекшеліктері:
- Объектінің инеттілігі едәуір уақыттың ұзақтылығы мен
Ванюков пешінің салыстырмалы үлкен көлемі мен салдарынан;
- Объектінің үздіксіз үрдістер тобына жататындығы
(шихтаның пешке үздіксіз берілуі мен жүктелуі, негізгі технологиялық
операциялардың, шихтаның балқытылуы, штейн мен шлакты алудың үздіксңздігі);
- Технологиялық үрдістердің кқн өлшемділігі, кіріс пен
шығыс айнымалыларының көптігі;
- Ақпараттың толықсыздығы (бақыланбайтын және
периодты түрде бақыланатын параметрлердің бар болуы).
Қазіргі уақытта пираметаллургия процесстерін басқару визуалды қадағалау
мәліметтеріне, бақылау-өлшеу аспаптарының
көрсеткіштерін талдау, процесс өнімдерінің химиялық анализ нәтижиелеріне
және кезекші мастер мен оператордың тәжірбиесіне сүйеніп іске асырады.
Процесстің күйіне байланысты оператор қажетті шешім қабылдайды. Оператордың
қабылдаған шешімдерінің орындалуы ауаны, шихтаны, флюстер мен т.с.с.
реттеудің лолкалды жүйе көмегімен тұрақтандыруға әкеледі. Бірақ кіріс пен
шығыс айнымалыларының көптілігі, олардың сызықты емес өзара байланыстығы,
объектінің параметрлерінің тұрақсыздығының
нәтижесінде оператордың барлық факторларын ескеруге, күрделі мушелерде
талдама жасауға эжәне үрдісті басқару бойынша оптималды шешім қабылдауға
жағдайы болмайды. Бұл балқыма температурасынның, шлак пен штейннің химиялық
құрамының едәуір турде тербелуі мен жеткілікті шектен шығуына және осының
салдарынан урдістің технологиялық көрсеткіштерінің төмендеуіне әкеледі.
Әдетте өндіріс шарттарында, тіпті жобалаған оптималды үрдіс, барлық
үрдістердің өте тығыз өзара байланысы мен өзара келісім салдарынан,
ешқашанда тұрақты өтпейді. Бүл жағдайларда технологиялық үрдісті басқарудың
ең жақсы шешімі болып, жеке технологиялық үрдістер мен комплекстердің
режимдерін объективті ақпараттар негізінде толығымен тұрақтануын қамтамасыз
ететін автоматтандыру жүйесін қүру болып табылады.

2.2.3.Ванюковтың балқыту үрдісін оптим алды басқару алгоритімнің блок-
схемасы
Ванюков балқыту урдісін басқару есебін шешуге келтірілген тәсілді
ескерумен блок-схемасы суретте келтірілген алгоритм өңделген. Алгортимді
блок-схемасы сәйкес бейнелеуін келтіреміз.
Блок 1. Математикалық модель коэффиценттері енгізіледі: қайта балқыту
шихтасының мөлшеріне есеспті, шихта шығынының жіберілген мәні, штейнді және
шлакты ванна деңгейлері, шихтаның, штейн және шлактың химиялық құрамы,
шығарылатын штейн мен шлакқа есеп, пештің температурасы, технологиялық
айнымалыларға шектеулер.
Блок 2. Шығарылатын штейннің қурамы мен мөлшеріне есеп таңдап алынады.
Блок 3. Алынған Qшт [n] мәнінің көмегімен J[n] баламасы құрастырылады. J[n-
1] баламасының алдыңғы құрылуы кезінде басқарудың алдыңғы деңгейінде
есептелген Сj[n ], Qj[n -1] мәндері қолданылады.
Блок 4. Алдыңғы ][n] баламасының алдыңғы ][n-1] мәндерімен салыстырылады.
Егер ][n] алдыңғы J n-1]-ден кіші болса, онда 5 блок орындалады, кері
жағдайда 2 блок.
Блок 5. Gшт[n] Qд [n] оптималды мәндерін іздеудің аяқталу шарттары
тексеріледі. Егер J[n] - J[n-1]= Л} болса, онда алынған нәтижелер
баспаға шығарылады, кері жағдайда 6 блок орындалады.
Блок 6. Q [n] мәні таңдап алынады. Объектіге қойылатын технологиялық
талаптардан шыққан бірінші итерация кезінде
ұсынылған шихтаның орташа мәнін таңдап алады. Q 02[n] шамасы келесі түрде
есептелінеді:
Q 02[n] = Q 02э[n]* ρ 02
Блок 7. Таңдап алынған G шт [n], Q д [n] мәндері үшін математикалық модель
көмегімен есептеленеді: штейн құрамы, штейннің мөлшері, пештің жылу режимі.
Блок 8.Ванюков балқымасының математикалық моделіарқылы есептелген
айнымалылар мәні J[n] баламасымен түрленеді.
Блок 9. J[n] баламасыны алынған мәні алдыңғы J[n-1]мәнімен
салыстырады,ЕгерJ[n]J[n-1]шарты орындалса,онда блок 10,кері жағдайда 6
блок орындалады.
Блок10.Ізденістің аяқталу шарты тексеріледі.Егер J[n]-J[n-1] Δ J болса,
онда мәңгі есептеу блок 2 түседі, кері жағдайда блок 11 орындалады.
Блок 11. J[n], баламысының мәніне J[n - 1] қосылып, одан кейін блок
6 –ға түседі.
Блок 12. Реттегіш орындаға ақпараттарда негізі ұйымдастырылады: G шт [n],
Qд [n].

2.2.3.1. Ақпараттық қамтамасыздандыру
Ақпаратты жүйе технологиялық үрдсіінің өту туралы ақпараттың жиналу
мен алғашқы өнделуін, басқа ішкі жүйелерімен қолдану үшін олардың дайын
түрде берілу мен жабдықтар күйін қамтамасыз етеді.
Ақпаратты ішкі жүйенің тиімділігі ақпаратты енгізу мен түрлендіруін
ұйымдастыру, оларды басқа ішкі жүйелерімен беру тәсілінен елеулі турде
тәуелді. Ішкі жүйелермен шешілетін есептердің функционалдық қойылымы
бойынша келесі топтарға бөлуге болады: ақпараттарды аналогты және позициялы
датчиктерден алу мен жинақталуын тарататын жинау мен алу есептері; оператор
бұйрығын қабылдау мен үрдіс ақпараттың қортындысын қамтамасыз ететін күй
туралы индикация мен регистрация есептері; аналогты және позициялы
датчиктердің өңделуін, орындайтын берілгендер массивін өңдеу мен құрастыру,
ақпаратты массивтерді құрастыру есептері.
Ақпаратты қамтамасыз ету сол кездегі берілгендер массивтерінің
жинақталуынан, алғашқы өңделуімен қалыптасуынан тұратын ақпаратты-
қамтамасыздандыру ішкі жүйе алгоритмдер көмегімен таралады. Басқару
есептерін шешу үшін қажет аналогты және позициялы ақпараттардың тізімі мен
сипаттамасы.

Ванюков балқыма үрдісін басқару алгоритмі
2 2.4 Техникалық қамтамасыздандыру.
Автоматтандырудың кез-келген объектісін басқару жүйесінің
техникалық құралдарын таңдау мына талаптар қатарында бейнеледі:
техникалық, экономикалық, математикалық.
Бұл талаптар автоматтандыу объектісі , техника құралдары мен
қызмет етуші адамдарды біріктіру ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.