ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ОБЖИГА ЦИНКОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ КАК ОБЪЕКТ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Translated title of the contribution: Fluidized bed furnace for roasting zinc concentrates as a control object

Svetlana A. Ivakina, Vladimir A. Munts

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

Актуальность исследования обусловлена непрерывным увеличением использования цинка в мире. Получение цинка - дорогостоящий процесс, одним из этапов которого является обжиг сульфидных цинковых концентратов (шихты) в печи кипящего слоя с использованием воздушного дутья, обогащенного кислородом. Поскольку гранулометрический состав шихты, ее влажность и состав непостоянны, температура кипящего слоя может изменяться и требует непрерывного контроля со стороны оператора. Огромная масса слоя определяет большую инерционность слоя, поэтому необходимо использование системы автоматического регулирования. Цель исследования: оптимизация работы печи кипящего слоя для обжига сульфидных цинковых концентратов, в частности, введение автоматического регулирования температуры кипящего слоя во избежание колебания температуры в широких пределах. Значительное понижение температуры слоя приводит к ухудшению обжига концентрата, как следствие, уменьшается выход конечного продукта - цинка. При повышении температуры существенно возрастает опасность шлакования слоя из-за возможных его локальных перегревов. Для этого необходимо на основе изученной кинетики окисления цинкового концентрата в печи кипящего слоя получить зависимость температуры слоя от расхода шихты как расчетным, так и экспериментальным путем. Объект: печь кипящего слоя Челябинского цинкового завода для обжига сульфидного цинкового концентрата. Методы: получение расчетной зависимости температуры кипящего слоя от расхода шихты на основе изученной кинетики окисления цинкового концентрата; экспериментальное изучение динамики изменения температуры слоя при изменении расхода шихты. Результаты. Разработана математическая модель переходных процессов в печи кипящего слоя для обжига цинковых концентратов, позволяющая рассчитать изменение температуры слоя и концентрации горючих веществ в нем при изменении расхода загружаемой в печь шихты. Сопоставление расчетов с экспериментальными данными показали хорошую сходимость результатов. На основании полученных данных создана приближенная модель печи кипящего слоя в ПТК «Овация» и разработан алгоритм регулятора температуры кипящего слоя. Внедрение на ПАО «ЧЦЗ» регулятора температуры позволит без участия оператора поддерживать заданную температуру кипящего слоя, постоянство горючих в слое, исключить недожег шихты и снизить опасность шлакования слоя.
Translated title of the contributionFluidized bed furnace for roasting zinc concentrates as a control object
Original languageRussian
Pages (from-to)31-42
Number of pages12
JournalBulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering
Volume329
Issue number9
DOIs
Publication statusPublished - 1 Jan 2018

Keywords

  • Automatic control
  • Fluidized bed
  • Reaction velocity constant
  • Time constant
  • Zinc concentrate
  • OXIDATION
  • automatic control
  • reaction velocity constant
  • time constant
  • fluidized bed
  • SULFIDE

ASJC Scopus subject areas

  • Economic Geology
  • Waste Management and Disposal
  • Geotechnical Engineering and Engineering Geology
  • Management, Monitoring, Policy and Law
  • Fuel Technology
  • Materials Science (miscellaneous)

WoS ResearchAreas Categories

  • Engineering, Geological

GRNTI

  • 44.00.00 ENERGETICS

Level of Research Output

  • VAK List

Fingerprint Dive into the research topics of 'Fluidized bed furnace for roasting zinc concentrates as a control object'. Together they form a unique fingerprint.

Cite this