автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологического процесса выщелачивания в электролитном производстве цинка

Головко Федор Павлович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦИНКА

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2005

Работа выполнена в Южно-Уральском государственном университете.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Казаринов Л. С.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гафиятуллин Р.Х.; кандидат технических наук Коган C.B.

Ведущее предприятие - НИЦ УрО РАН «Надежность и исследование больших систем машин», г. Екатеринбург.

Защита состоится 22 июня 2005 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.298.03 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ауд. 1007/главный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Автореферат разослан «__» мая 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к.т.н., доц. — Коровин A.M

2557170

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Производство цинка - одно из основных направлений цветной металлургии страны. В 90-ых годах резко увеличилась конкуренция на рынке цинка. Для сохранения своих позиций перед заводами возникла проблема увеличения производства цинка с улучшением его качества и уменьшением затрат на производство, особенно электроэнергию. Это определило необходимость реконструкции заводов с ориентацией на внедрение современных информационных технологий.

Крупнейшим в РФ производителем цинка, кадмия, индия является ОАО «Челябинский цинковый завод». ОАО «ЧЦЗ» как и большинство заводов по производству цинка работает по классической гидрометаллургической схеме: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов. Выщелачивательный цех, который находится в центре технологического процесса завода и выпускает «светлую фракцию», определяющей качество производимого цинка. Процесс выщелачивания осуществляется по двухстадийной схеме, часть растворов, осажденных при фильтрации пульпы, вновь возвращается в производство, что обеспечивает увеличение производства цинка и уменьшение цинкового кека. Такая схема технологического процесса требует жесткого соблюдения технологических режимов выщелачивания, выдерживания временных промежутков перемешивания и отстаивания. Процесс производства цинка подробно исследован в работах М.Д. Кудимы, А.П. Смурникова, Г.Г. Михайлова, A.A. Лыкасова, Ю.М. Смирнова.

На качество процесса выщелачивания сильно влияют нестабильность основных параметров, отсутствие автоматизированного контроля и управления локальными и сквозными параметрами, неопределенность параметров рабочего режима, обеспечивающих зону повышенного качества цинка. Все это сдерживает рост объемов производимого цехами выщелачивания продукта. Поэтому актуальной задачей повышения качества процесса выщелачивания является его автоматизация.

Автоматизация контроля и поддержания технологического процесса обеспечит более точную диагностику возникающих отклонений в процессе выщелачивания, своевременное оповещение о них оператору, автоматическую регулировку режимов. Это даст высокую устойчивость, и качество технологического процесса, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций, возможность удержания параметров технологического режима в зоне повышенного качества выпускаемого продукта.

Необходимость создания автоматизированной системы управления технологическими процессами выщелачивания в цинковом производстве определила тему диссертации.

Цель диссертационной работы и задачи исследований

Целью диссертационной работы является повышение качества технологического процесса выщелачивания цинка с использованием средств автоматизации при увеличении объемов производства, повышении качества цинка.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи исследовательского и прикладного характера:

1. Разработка методов стабилизации параметров технологического процесса выщелачивания в зоне повышенного качества ТП с учетом взаимного влияния локальных и сквозных параметров.

2. Разработка системы автоматизации технологического процесса выщелачивания.

3. Практическое подтверждение полученных теоретических результатов на основе внедрения АСУ ТП выщелачивания:

-модернизация цеха для обеспечения стабилизации pH при больших объемах рабочего продукта.

-внедрение первого уровня системы автоматизации (полевой);

-реорганизация управленческого труда, уменьшение влияния «человеческого фактора».

4. Опытное исследование эффективности реализованной АСУ ТП выщелачивания (обеспечение зоны рабочих режимов повышенного качества).

Предметом исследования являлась автоматизация контроля и управления технологического процесса выщелачивания на цинковых заводах.

Объектом исследования является технологический процесс выщелачивания в цинковом производстве при увеличении объемов рабочего продукта, повышении требований к качеству выходного продукта.

Методы исследования

Теоретической и методической основой исследований послужили труды отечественных и зарубежных ученых по контролю, управлению непрерывными технологическими процессами в производстве цветных металлов и смежных отраслях. В работе использовались методы теории автоматизированного управления, автоматического регулирования, автоматизированных информационных систем, математической статистики (регрессионного анализа), полунатурного моделирования. Источником экспериментальных данных являлись данные исследований в цехе выщелачивания ОАО «ЧЦЗ» (г. Челябинск).

Для цифрового моделирования использовались персональные компьютеры класса Pentium - III, IV, полунатурного моделирования -

промышленные контроллеры фирмы «Schneider - Electric», для моделирования и обработки экспериментальных данных пакеты стандартных программ «MathCad», «MathLab».

Научная новизна диссертационной работы

В ходе исследований были получены следующие научные результаты:

1. Предложена оригинальная структурная схема технологических процессов выщелачивания, как совокупности локальных процессов, охваченных сквозными параметрами, учитывающая в отличие от аналогичных моделей наличие обратных связей вторичной переработки рабочего продукта.

2. Разработана новая параметрическая модель ТП, представляющая его совокупностью векторных диаграмм, локальных и сквозных параметров ТП; позволяющая разбить совокупность локальных параметров на зоны, обеспечивающие повышение качества ТП.

3. Создана новая эмпирическая модель ТП выщелачивания на основе исследования процессов выщелачивания с использованием регрессионного анализа, позволяющая выявить взаимосвязь локальных и сквозных параметров, степень их корреляции, влияние инерционных процессов.

Практическое значение

^Предложенные в ходе выполнения диссертационной работы методические, алгоритмические и аппаратные разработки были

использованы при реконструкции цеха выщелачивания ОАО «ЧЦЗ».

2. В соответствии с рекомендациями, полученными в диссертации, были реконструированы и модернизированы типовая аппаратная схема выщелачивания, участка нейтрализации, установлены дополнительные датчики контроля ТП, усовершенствованы технологические режимы (патенты /1-4/).

3. На основе исследований была разработана структура (конфигурация) АСУТП, программное обеспечение, произведена комплектация и наладка системы с последующим пуском в эксплуатацию, обеспечившая автоматизацию:

- контроля основных параметров ТП выщелачивания с представлением информации в виде мнемосхем, исторических трендов оператору;

- регулировки ряда параметров ТП с заданием требуемого режима на мнемосхемах управления;

- сигнализацию о предаварийных ситуациях и последующую защиту отключений оборудования без нарушения ТП.

4. За счет модернизации цеха и внедрения АСУТП на основании данных ТП за большой период определена и поддерживается зона стабилизации ТП, обеспечивающая требуемые технологические режимы

качества цинка.

5. Внедрение АСУТП обеспечило стабилизацию ТП и увеличение производства цинка с 130 тыс тонн до 180 тыс. тонн в год, без значительных капитальных вложений в оборудование, с повышением качества цинка и сохранением удельных затрат на электроэнергию.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы были опубликованы на VIII, IX, X международных научно-методических конференциях «Высокие интеллектуальные технологии в образовании и науке» (Санкт Петербург, 2001. 2002, 2003г., 2005г.), VII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкг Петербург, 2003г.).

Публикации

По теме диссертации публиковано 12 печатных работ.

На защиту выносятся:

1 Функциональная схема технологического процесса выщелачивания при электролитическом производстве цинка.

2. Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания с учетом обратных связей вторичной обработки рабочего продукта.

3. Эмпирическая модель технологического процесса выщелачивания, учитывающая взаимное влияние контролируемых и регулируемых локальных и сквозных параметров, инерционности процессов

4. Структура модернизированного цеха выщелачивания

5 Структурная и принципиальная схемы АСУТП выщелачивания, обеспечивающая увеличение производства цинка с повышением его качества.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Проблемы технологического процесса выщелачивания

Завод работает по классической гидрометаллургической схеме производства цинка с применением трехстадийной очистки растворов для электролиза. Технико-экономические показатели производства на уровне лучших зарубежных предприятий. В основу технологии заложена схема завода «Трейл» (Канада), которая откорректирована по опыту завода «Электроцинк» и на базе исследований, производимых непосредственно на заводе.

Цинк получают гидрометаллургическим способом: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов.

Главными задачами выщелачивательного передела являются обеспечение наиболее полного перевода цинка в раствор, отделение раствора от остатка и очистка цинкового раствора от примесей. Все указанные задачи решают, стремясь обеспечить комплексное использование сырья. Выщелачивание производится в несколько стадий. Первая стадия нейтральное выщелачивание, вторая стадия - кислое выщелачивание с целью доизвлечения цинка и уменьшения количества кеков. Остальные стадий -возвратные.

Непрерывный способ выщелачивания позволяет с высокой степенью использовать гидрометаллургическое оборудование, так как, при этом исключаются простои на заполнение и опорожнение аппаратуры, можно осуществить полную автоматизацию управления технологическим режимом, максимально сохранить тепло экзотермических реакций для последующих производственных операций. Однако, этот способ требует высокосортное сырье стабильного состава: переработка низкосортного сырья приводит к серьезным расстройствам ТП. Непрерывный процесс выщелачивания также требует большого объема циркулирующих растворов для транспортировки огарка.

На 1995 год ТП классификации и выщелачивания обожженных цинковых концентратов и очистки растворов цинкового сульфата велся по технологической схеме, представленной на рисунке 1.

Пульпа - обожженный цинковый концентрат совместно с отработанным цинковым электролитом (ОЭ) поступает в классификационное отделение выщелачивательного цеха, гидравлическим транспортом, в котором в качестве несущей среды используют оборотный кислый раствор. Классификация огарка должна обеспечить разделение песковой и иловой твёрдой части пульпы обжигового цеха с последующим измельчением песков и максимальным извлечением цинка из песковой фракции. Далее верхний слив гидроциклонов (ВСГ) поступает на нейтральное выщелачивание, а

нижний слив гидроциклонов (НСГ) на предварительное выщелачивание песков.

В процесс нейтрального выщелачивания растворителем служит слабый раствор серной кислоты - ОЭ. В результате происходит гидролиз таких примесей, как железо, медь, мышьяк, сурьма, алюминий. Пульпа из нейтральных пачуков поступает в нейтральные сгустителя для осветления. Для улучшения отстаивания в нейтральную пульпу добавляется водный раствор полиакриламида. Затем верхний слив нейтрального сгущения (ВСНС) поступал на очистку от меди, кадмия, кобальта.

Нижний слив нейтральных сгустителей (НСНС) поступает на кислое выщелачивание. Сюда же подается отработанный электролит, зумпфовые растворы отделений выщелачивания и сгущения, часть нейтральных растворов ГМЦ после окисления в них железа. После кислого выщелачивания пульпа поступает в сгустители. Затем нижний слив откачивается в 1-2 промывочные сгустители, работающие последовательно, где осуществляется противоточная отмывка цинковых кеков.

Для осуществления указанных процессов используются пневматические агитаторы (пачуки), сгустители, реактора, фильтр-пресса, гидроциклоны, шаровые мельницы, песковые баки, кислый конус, установка переработки цинксодержаших отходов, связанные между собой системой желобов и трубопроводов.

Можно отметить следующие особенности и проблемы технологического процесса выщелачивания:

1. Исходное сырье (пульпа) имеет различный состав по крупности, большой разброс характеристик, зависящих от поставщика. Классификация огарка должна обеспечить разделение песковой (+0,2 мм) и иловой (- 0,2 мм) твёрдой части пульпы обжигового цеха с последующим измельчением песков и максимальным извлечением цинка из песковой фракции. Все это делает трудно определимой зону рабочих режимов ТП.

2. Несовершенное технологическое оборудование, не могло обеспечить стабильности рН (показатель количества водородных ионов) на всех стадиях ТП, причем скачки рН на различных участках взаимосвязаны (рисунок 2). Необходимо выдерживать рН в пределах 4.8-5.0, потому что при увеличении рН начинает выпадать в осадок гидроокись цинка, при уменьшении же рН начинают переходить в растворимое состояние ряд вредных примесей (медь, железо и т.д.). Кроме того, при подаче ОЭ из электролизного цеха в растворе появляются катионы металлов получаемых при электролизе, которые оказывают значительное влияние на процессы осаждения гидроокисей металлов.

3. Даже незначительное влияние таких примесей как медь, железо, кобальт, мышьяк, сурьма, германий резко снижают выход по току. Кроме

того, наличие примесей сурьмы, резко снижает и качество цинка (полосы, царапины, зернистость).

4. Увеличение объемов производства требовало увеличение объемов рабочего продукта, а существовавшая аппаратная схема с трудом обеспечивала имеющиеся потоки (отделение нейтрализации).

В обжиговый цех 09

ВСГ - верхний слив гидроциклонов, НСГ - нижний слив гидроциклонов, ВСКС - верхний слив кислого сгущения; НСНС - нижний став нейтрального сгущения. ВСНС верхний слив нейтрального сгущения, ОЭ отработанный электролит Рисунок 1 - Технологическая схема ТП

рН фактор ■х-""''

| ш рлпульпы и р»> ВСНС д «Ч^рКиЛт

Рисунок 2 - Изменение рН в течение суток

5. Существовавшая несихронность, несогласованность операций ТП с учетом больших неконтролируемых отклонений параметров ТП, не обеспечивала согласованности ТП по двухстадийной схеме работы, возможность возникновения аварийных ситуаций.

6. Низкий уровень автоматизации, всего два автоматизированных прибора, контроль вручную, не позволяющие держать ТП в требуемых технологических режимах, обеспечить сигнализацию и аварийную защиту, давал большое влияние «человеческого фактора», особенно в ночную смену.

Все эти проблемы определили и цель диссертации, как создание АСУТП выщелачивания с решением задач, упомянутых ранее.

Методы и алгоритмы управления качеством процесса выщелачивания

Большая инерционность процессов, разброс параметров сырья, пульпы определяют большие трудности при определении зон повышенного качества. Анализ работ по гидрометаллургии показал, что целесообразно на первых этапах использовать количественные (эмпирические) модели процесса, что в частности предложено в работах по гидрометаллургии руд. Используя методы регрессивного анализа, можно оценить изменение параметров во времени и их взаимное влияние (корреляционные связи). При анализе ТП выщелачивания были использованы данные лабораторного журнала смен за ряд лет. В ходе анализа определялись усредненные значения и разбросы переменных, составлялись уравнения регрессии каждой выходной величины по всем входным переменным, вычислялись корреляции всех входных переменных. В ходе исследований рассматривались два варианта уравнений регрессии: без учета (1) и с учетом инерционности процессов(2)

где х, - входные переменные, число п, К, - выходные переменные, характеризующие ТП, а1}- коэффициенты связи.

ДК,(Г) = £а„Д*,(Г-Д/,), (2)

I

где А/, - сдвиг по времени, из-за инерционности ТП отдельных стадий. Уравнения регрессии по данным лабораторного журнала за 1995-2002г. представлены в системе:

Г ДУ1 = 0.063*ДХ1 + 0 0056*ДХ2- 1.385*ДХЗ -0.014*ЛХ4 + 0 039*ДХ5 + +0.057*ДХ6 +0.062* ДХ7 +0 0015* ДХ8,

ДУ2 = -0.028*ДХ1 - 0.011*ДХ2 - 0 608*ДХЗ - 0 009*ЛХ4 - 0 037*ДХ5 +, (3)

1 +0.012*ДХ6 + 0.006* ДХ7 + 0.0002*ДХ8;

ДУЗ = О 216*ДХ1 - 0.022*ДХ2 + 12 144*ДХЗ 0 145*ЛХ4 + 0 272*ЛХ5 + -Ю.274*ДХ6+0.106* ДХ7 + 0.002* ДХ8,

ДУ4 = 0.0069*ЛХ1 + 0 0079*ДХ2 + 0.326*ДХЗ + 0 0045*ДХ4 + 0.046*ДХ5 + +0.0057*ДХ6 -0.0072* ДХ7 + 0 00009* ДХ8, где

XI - рН пульпы; У1 - рН ВСНС,

Х2 - содержание железа в пульпе; У2 - содержание железа в ВСНС;

ХЗ - отработанный электролит, УЗ - содержание меди в ВСНС,

Х4 - рН на выходе 2 кислого пачука, У4 - удельный вес ВСНС

Х5 - содержание железа на выходе 2 Х7 - содержание железа на смыв

кислого пачука; огарка в обжиговый цеха,

Х6 - рН нейтральных пачуков; Х8 - высота отстоев на смыв огарка

На основании анализа (3) можно отметить:

1. рН пульпы существенно влияет на показатели выходных величин, провалы по рН автоматически передаются по всему технологическому циклу и определяют ухудшение качества продукции.

2. рН ВСНС зависит от исходной пульпы и высоты отстоев на смыв огарка.

3. Содержание железа в ВСНС зависит от рН исходной пульпы и раствора на выходе 2 кислого пачука.

4. Содержание железа в ВСНС существенно зависит от рН и содержания железа на выходе 2 кислого пачука.

5. Удельный вес ВСНС связан с содержанием железа на выходе 2 кислого пачука и высоты отстоев на смыв огарка.

6. Данных лабораторного журнала не хватает для определения зоны повышения качества, необходимо расширение перечня измеряемых параметров.

На основании экспериментальных и теоретических исследований была составлена таблица сквозных, локальных, управляющих, регулирующих, контролируемых параметров. Весь ТП можно разбить на ряд отдельных

стадий (таблица 1), представленных на рисунке 5 (параметрическая модель ТП).

I

j Огарок

Рисунок 4 - Параметрическая модель ТП

С учетом сложности полученной структурной модели ТП, для повышения качества ТП можно воспользоваться методикой, разработанной фирмой ABB для цементных заводов. С учетом особенностей ТП выщелачивания был разработан алгоритм параметрической модели повышения качества. Весь ТП разбивается на ряд локальных стадий. При начальном недостатке информации о сквозных (у), локальных управляющих (z) и контролируемых (х) параметрах по мере накопления информации строится многолистовые портреты и векторные диаграммы (х„ zs), в которых фиксируются зоны изменения ук. Сквозные параметры разбиваются на ряд зон по мере ухудшения, число зон зависит от исследователя. По мере набора статистического материала уточняются границы зон, добавляются по необходимости не контролировавшиеся ранее параметры, и наоборот, убираются контролируемые параметры, изменение которых не влияет на ТП (за исключением аварийных ситуаций).

Выходные (сквозные) параметры (эффекты) Регулирующие параметры, возмущения Контролируемые параметры

У, - РасходВСНС У 2 - Содержание цинка ;вснс) Уз - Объем выпуска цинка (суточно) У4 - Овьем цинкового кека(суточно) У 5 - Затраты электроэнергии (суточно) У6 - Количество примесей в выходном растворе Транспорт: '¿1 - Объем отработанного электролита (на входе цеха) X, - Объем ОЭ Хг - рН на выходе (ОЭ) Хз - рН на входе в классификационное отделение Х4- Расход пульпы

Класси<Ьикапионное отделение (прямой канал): 7.2 - Объем пульпы на входе Zэ - Производительность насосов (12параметров) Х5- Уровень раствора в реакторах Х6 - Объем пульпы И1 обжигового цеха Х7.8 Объем (расход) пульпы после гидроциклонов (12 параметров) Х9 - рН после реакторов (2 параметра) Хю - Производительность насосов (12 параметров) Х„ - Объем ВСГ Х12-рН ВСГ

Классификационное отделение (возвратный канал): Объем ОЭ в песковом баке Производительность (давление) насосов в песковом баке Хи - Объем (расход) остатка Х|4 - Производительность (давление) насосов Х|5 - рН ОЭ в 1 (2-ом) песковом баке (2 параметра) Х|6 - Производительность насосов в песковом пачуке Х,7-рНВСКК Х|8 - Объем в расгеора песковом баке 3 рН ОЭ в песковом баке 3

Отделение реакторов (100 м3): 2а - Производительность насосов между реакторами (возвратные) Х|9 - рН в промежуточных точках. Объемы (расходы) между реакторами

Нейтральное сгущение: - Объем входного раствора Объем расхода мапюфлока Х20 - Скорость отстаивания Х2| - Объем ВСНС Х22 - Содержание цинка в ВСНС

Кислое выщелачивание: Ъ, - Объем входного раствора Объем расхода мапюфлока Объем ОЭ Х23 - рН НСНС Х24 - Скорость отстаивания Х25 - Объем НСНС

Зоны, обеспечивающие наилучшие характеристики сквозных параметров, определяют рабочие режимы локальных управлений ТП.

Модель реализована программно и проверена на генераторе случайных чисел.

Расчет взаимного влияния параметров, выявление их основных связей, определяет необходимость ввода или исключение из параметрической модели некоторых параметров с целью повышения ее достоверности, упрощения. Предварительные исследования определили ряд таких взаимосвязей, но выявили, что существующих данных не хватает для реализации методики повышения качества. Учитывая отсутствие автоматизированного полевого уровня (нет ни измерительных приборов, ни локальных исполнительных систем), реальная реализация методики требует создания систем локальной автоматики.

Автоматизация технологического процесса выщелачивательного цеха

Современная концепция автоматизации определяет поэтапное создание системы «открытой структуры» с максимальным использованием стандартных унифицированных, интеллектуальных модулей, устройств, с возможностью изменения структуры, при внедрении и эксплуатации системы.

С учетом сложности объекта была предложена двухуровневая структура системы автоматизации ТП выщелачивания, представленная на рисунке 5.

Нижний (полевой) уровень обеспечивает:

- локальное автоматическое измерение контролируемых и регулируемых параметров на определенных стадиях ТП;

- локальное автоматическое управление состоянием ТП на определенных стадиях;

- выдача рекомендаций персоналу, обслуживающему различные участки

ТП.

Первый этап разработки системы обычно характеризуется возможностью решения локальных задач управления и контроля стандартными инженерными методами. Основную проблему представляет синтез верхнего уровня. В нашем случае верхний уровень должен обеспечить <■

повышение качества ТП при увеличении объемов рабочего продукта.

Система разработана с применением современных программных и аппаратных средств автоматизации. Она состоит из трех основных уровней: полевой уровень, контроллерный уровень, операторский уровень.

Рисунок 5 - Двухуровневая структура АСУТП

В полевой уровень входят все датчики, которые преобразовывают физические величины состояния объекта в стандартные сигналы, органы управления (реле, пускатели, исполнительные механизмы и т.д.), а также частотные преобразователи.

Все сигналы с полевого уровня поступают на контроллеры установленные в помещении операторской (контроллерный уровень). Все контроллеры объединены в общую специализированную сеть, что позволяет осуществлять обмен информацией, как между контроллерами так и между контролерами и операторским уровнем. В системы использованы контроллеры TSX Micro производства компании Schneider Electric. Все контроллеры объединены в общую специализированную сеть Fipway (скорость передачи данных Шбод), что позволяет осуществлять обмен информацией, как между контроллерами, так и между контроллерным и операторским уровнем.

Операторский уровень включает в себя станцию оператора, панель оператора на щите ЮОмЗ реакторов, станцию начальника цеха, станцию технолога цеха и сервер. На станции оператора отображаются мнемосхемы с параметрами состояния технологического процесса, аварийные значения параметров, уставки. По необходимым параметрам ведется история процесса, с возможностью просмотра в исторических трендах (окно «Исторические тренды»). Все срабатывания аварийных уставок регистрируются в журнале аварийных событий (окно «История аварий»). На панели оператора реализованы панели регуляторов уровня и концентрации pH На станциях начальника и технолога цеха также отображаются мнемосхемы с параметрами состояния технологического процесса.

Внедрение и экспериментальная проверка АСУТП выщелачивания

Особое внимание на первом этапе реконструкции завода было обращено на выщелачивательный цех, поскольку от качества работы цеха зависит весь ТП завода. Это определило первоочередные задачи модернизации оборудования, коррекции технологического процесса, при увеличении объемов работы цеха. На заводе был построен дополнительный цех КЭЦ (комплекс электролиза цинка), который взял на себя часть участков выщелачивательного цеха. С учетом вывода из цеха части участков, рассматривались следующие участки : классификация огарка и измельчение f

песков; нейтральное выщелачивание и сгущение; кислое выщелачивание, сгущения.

В результате анализа ТП и рекомендаций, соискателем были предложены следующие изменения:

1. В цех поставлены дополнительные рН-метры для обеспечения контроля параметра по всей технологической линии, ряд других приборов представленных в диссертации.

2. Для обеспечения плавности изменения рН при его контроле, произошла замена существующих регулирующих устройств на шланговые затворы с электрозадвижкой, чтобы обеспечивающих плавность подачи ОЭ в обжиговый цех и в свою очередь управление рН в выщелачивательном цехе за счет калибровки потока оборотных кислых растворов.

3 В нейтральной ветви поставлено три 100м3 реактора, вместо пачуков для увеличения времени перевода цинка в раствор.

4. Добавлен пачук в кислую ветвь выщелачивания, взятый из пачуков нейтральной ветви для увеличения времени перевода цинка в раствор.

5. Усовершенствован с помощью патентов, разработанных соискателем, сам технологический процесс.

Аппаратная схема модернизированного цеха представлена на рисунке 6.

Проведенная модернизация обеспечила внедрение полевого уровня АСУ ТП выщелачивания. С учетом исследований, анализа современной элементной базы АСУ была реализована на контроллерах «Шнайдер- t

Электрик» и ее конфигурация представлена на рисунке 7.

В настоящее время АСУ ТП установлена в цехе выщелачивания ЧЦЗ и находится в состоянии эксплуатации.

К системе подключена большая часть имеющихся штатных измерителей. Информация отображается на экранах операторской станции и двух станций наблюдения в форме экранных мнемосхем (8 схем), графиков и знаков сигнализации. Образцы мнемосхем на рисунке 9.

В системе, кроме указанных станций, предложены следующие технические средства: контроллеры TSX Micro 3721 (11 шт.); панели оператора Magelhs FT024 (3 шт.); сервер; сеть FIPWAY; сеть ETHERNET. В

системе используется программное обеспечение. Windows NT 4.0, InTouch 7.0, PL7 Junior.

Первый уровень АСУТП эксплуатируется с 2001 г. И с учетом модернизации позволил выйти на уровень 130-150 тыс. "тонн цинка в год. Для реализации второго уровня по повышению качества были проведены исследования с построением параметрической модели участков выщелачивател}>ного цеха (таблица 3), позволившие определить зоны повышенного качества (рисунок 8).

ПО ЛИАКРИЛ А МИД

В«льц-цм

Рисунок 6 - Аппаратная схема ТП после модернизации

17

Рисунок 7 - АСУТП выщелачивания

Дшфмт ) мв "Рмт яулвши, 19*2*Рк_ВСГ* шяя к |и 1 «р— уши» ьпц. всрс 1**2

Ркоаинц^ямы 1|а1

Рисунок 8 - Зоны повышенного качества

Отлслеиис классификации «чарка

5 39 рН

|А

'Ш \ 1 2

4 I П «Г ы

I Г Д ! Р- ¡О и. ✓« .-|П Ь >Н и I ж = гг д- с с. % «; « «

* I I Г"! тгС * « *

(¡^щрщ ЯШШШРШКШ •15' "й- Диимрмнр^" * Ащммнмм'

. I сил; I I-

-.'-.и! -*— — * —, зпц

ИчтиоийЗ

¡тжаииовМм*

Реактора 100куб.м

I ¡2 II |31

Г1

5

п П ! и1

--/■«»«£ «с-- «и«; --.ж»- I

Ж I I

ЖИ1

С учетом этого удалось поднять производство цинка до 180т. тонн с сохранением удельных затрат электроэнергии (рисунке 10).

160000 160000 140000 120000 100000 аоооо 60000 40000 20000

__Выпуск цинка в период с 1994 по2002гг

1994 95} 96 97 98 99 2000 01 02

93479 1167851 111459 118552 125278 138382 145720 155509 165655

3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850

Удельный расход зл зн На 1 тн цинка

1994 95 96 97 98 99 2000 01 02

3134 3065,7 3077 2969,2 2962,9 2968,4 2987,3 2988 2988,1

Рисунок 10 Результаты внедрения АСУТП

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Обострение конкуренции на рынке цветных металлов обусловило необходимость реконструкции ОАО "ЧЭЦЗ" для увеличения производства цинка с повышением качества продукции, снижением затрат, особенно электроэнергии. Одним из направлений реконструкции являлось внедрение АСУ производства цинка повышенного качества.

Цех выщелачивания находится в центре производства и его продукция во многом определяет качество цинка, затраты на электроэнергию. Анализ технологического процесса определил, что основной проблемой для реконструкции являлась низкая автоматизация производства.

2. Для анализа ТП выщелачивания, степени взаимосвязи параметров предложена эмпирическая модель ТП, позволяющая на базе регрессионного анализа оценить и выделить основные локальные параметры ТП и их связь со сквозными параметрами.

В результате анализа ТП производства цинка разработана многостадийная схема ТП выщелачивания, учитывающая взаимное влияние локальных и сквозных параметров, отличающаяся от аналогичных схем введением обратных связей вследствие двустадийности ТП.

На основании исследования процесса выщелачивания разработана параметрическая модель ТП выщелачивания, позволяющая по мере накопления данных определять области повышенного качества, в которых необходимо удерживать технологические режимы, используя средства автоматизации.

3. На основе современной концепции автоматизации разработана двухуровневая структура АСУ ТП выщелачивания, нижний уровень которой решает задачи локального контроля, измерения, регулирования, выдачи рекомендаций персоналу, а верхний определение зоны повышенного качества с выбором соответствующих технологических режимов, предаварийной сигнализации и защиты, диагностики по мнемосхемам участков, и историческим.

4. С использованием полученных соискателем патентов, проведенных исследований модернизован цех выщелачивания ОАО «ЧЦЗ», что обеспечило возможности стабилизации локальных параметров, особенно рН; увеличение объемов рабочего продукта; подготовило создание полевого уровня (датчики и ИУ, согласованные с промышленными контроллерами). На основе этих работ на ОАО «ЧЦЗ» внедрена АСУ ТП выщелачивания, которая обеспечивает:

- автоматический контроль ряда основных параметров с мониторингом необходимой информации на мнемосхемы отдельных участков, в течении всех смен; снятие «исторических» трендов;

- автоматическое управление исполнительными устройствами (насосы, двигатели, задвижки) по заданным значениям ТП;

- контроль предварительных ситуаций и автоматическое отключение в аварийных ситуациях;

- автоматизация контроля и регулировки уровня в реакторах.

5. Анализ данных, снятых экспериментально с помощью АСУТП подтвердил, что разработанная система может обеспечить перевод рабочих режимов и их стабилизацию в зоне повышенного качества.

Внедрение АСУТП выщелачивания дало увеличение производства цинка со 130 тыс. тонн до 180 тыс. тонн в год без значительных капитальных вложений в новое производство с повышением качества цинка при сохранении удельных затрат на электроэнергию.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Патент № 2156314 RU, 7 С. 22 В 7/00. Способ водной отмывки цинковых кеков /Головко Ф.П. и др. - 2000100020/02; заявлено 05.01.2000; опубл.20.09.2000, Бюл. №26.

2. Патент № 2185225 RU, 7 В 01 D 37/03. Способ отделения раствора от твердого для продуктов цинкового производства /Головко Ф.П. и др. -99112330/12; заявлено 07.06.1999; опубл.20.07.1999, Бюл. №20.

3. Патент №221 2267RU. Способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства /Головко Ф.П. и др. - 2002101355/02; заявлено 09.01.2002; опубл.20.09.2003, Бюл. №26.

4. Головко Ф.П. и др. Совершенствование процесса электролиза цинка на АООТ ЧЭЦЗ. // «Цветные металлы» №5,2000. - С. 23-26.

5. Головко Ф.П. и др. Система мониторинга и обнаружения повреждений и нарушений технологического процесса в производстве цинка. //Труды международного форума по проблемам науки, техники и оборудования. Т 2: - М.: Изд-во МЭИ, 2001. - С. 56.

6. Головко Ф.П. и др. Информационные технологии в технологическом процессе производства цинка. //Материалы VIII Международная научно-методическая конференция "Высокие интеллектуальные технологии образования и науки": - С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2001. - С. 119-120.

7. Головко Ф.П. и др. Автоматизация непрерывных технологических процессов. //Материалы VII всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах»: - С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2003. -С. 92-93.

8. Головко Ф.П. и др. Автоматизированная система управления технологическим процессом цеха выщелачивания. //«Национальная металлургия», №3,2003. - С. 40-38.

9. Головко Ф.П. и др. Автоматизированный стенд-полигон для моделирования производственных ситуаций, включая железную дорогу. //Сборник научных трудов ЧИПС, - Челябинск' Изд-во ЧИП С, 2004. - С. 4144.

10. Головко Ф.П. и др. Автоматизация непрерывных производственных технологий. //Материалы XII всероссийской конференции «Высокие интеллектуальные технологии и генерация зданий в образовании и науке»: -С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2005,- С. 233-234.

И. Головко Ф.П. АСУ ТП выщелачивания цинка. //Материалы XII всероссийской конференции «Высокие интеллектуальные технологии и генерация зданий в образовании и науке»: - С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2005,-С. 310-311.

Формат 60x84 1/16 Бумага ВХИ 80 гр Объем 3 уел п л Гираж 80 экз

Изготовлено в полном соответствии с качеством предоставленных оригиналов заказчиком в печатном салоне «Издательство РЕКПОЛ»

Государственная лицензия на полиграфическую деятельность ПД № 11-0029 от 18 02 2000 года 454048, г Челябинск, пр Ленина, 77 тел (3512)65-41-09

РНБ Русский фонд

2007-4 2290

Введение.

Глава 1 Анализ задач технологического процесса выщелачивания.

1.1 Общая схема получения цинка, описание типового технологического процесса выщелачивания и его особенности.

1.1.1 Химическое описание процесса получения цинка.

1.1.2 Типовой технологический процесс выщелачивания.

1.2 Анализ исходного технологического процесса выщелачивания на ЧЦЗ, проблем при увеличении объемов производства, возникающих требовании к качеству цинка.

1.2.1 Основные стадии технологического процесса выщелачивания.

1.2.2 Классификация огарка и измельчение песков.

1.2.3. Нейтральное выщелачивание и сгущение.

1.2.4 Кислое выщелачивание, сгущение и противоточная отмывка цинковых кеков.

1.2.5 Система контроля и регулирования ТП.

1.2 Постановка цели и задач автоматизации исследований.

Глава 2 Методы и алгоритмы управления качеством процесса выщелачивания.

2.1 Анализ факторов, определяющих качество процесса выщелачивания.

2.2 Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания.

2.3 Выбор метода повышения качества.

2.4 Алгоритм повышения качества технологического процесса выщелачивания.

Выводы к главе 2.

Глава 3 Автоматизация технологического процесса выщелачивательного цеха.

3.1. Состояние и перспективы развития систем автоматизации. 3.2 Разработка структуры АСУТП выщелачивания при увеличении объемов рабочего продукта и его качества.

3.3 Выбор элементной базы, конфигурации системы.

3.3.1 Выбор первичных измерительных приборов для выщелачивательного цеха.

3.3.2 Выбор промышленного контроллера (разработка полевого уровня).

3.3.3 Описание программы.

Выводы к главе 3.

Глава 4 Внедрение и экспериментальная проверка АСУТП выщелачивания.

4.1 Технические предложения и их реализация по АСУ ТП выщелачивания

4.1.1 Модернизация оборудования цеха и технологического процесса. Укомплектование полевого уровня (датчики и исполнительные устройства)

4.2. Внедрение нижнего уровня АСУТП выщелачивания.

4.3 Исследование по повышению качества продукции.

Выводы к главе 4.

Актуальность темы

Производство цинка - одно из основных направлений цветной металлургии страны. В 90-ых годах резко увеличилась конкуренция на рынке цинка. Для сохранения своих позиций перед заводами возникла проблема увеличения производства цинка с улучшением его качества и уменьшением затрат на производство, особенно электроэнергию. Это определило необходимость реконструкции заводов с ориентацией на внедрение современных информационных технологий.

Крупнейшим в РФ производителем цинка, кадмия, индия является ОАО «Челябинский цинковый завод». ОАО «ЧЦЗ» как и большинство заводов по производству цинка работает по классической гидрометаллургической схеме: обжиг цинковых концентратов, выщелачивание огарка с очисткой растворов и электролитическое осаждение цинка с последующим переплавом катодов. Выщелачивательный цех, который находится в центре технологического процесса завода и выпускает «светлую фракцию», определяющей качество производимого цинка. Процесс выщелачивания осуществляется по двухстадийной схеме, часть растворов, осажденных при фильтрации пульпы, вновь возвращается в производство, что обеспечивает увеличение производства цинка и уменьшение цинкового кека. Такая схема технологического процесса требует жесткого соблюдения технологических режимов выщелачивания, выдерживания временных промежутков перемешивания и отстаивания. Процесс производства цинка подробно исследован в работах М.Д. Кудимы, А.П. Смурникова, Г.Г. Михайлова, A.A. Лыкасова, Ю.М. Смирнова.

На качество процесса выщелачивания сильно влияют нестабильность основных параметров, отсутствие автоматизированного контроля и управления локальными и сквозными параметрами, неопределенность параметров рабочего режима, обеспечивающих зону повышенного качества цинка. Все это сдерживает рост объемов производимого цехами выщелачивания продукта. Поэтому актуальной задачей повышения качества процесса выщелачивания является его автоматизация.

Автоматизация контроля и поддержания технологического процесса обеспечит более точную диагностику возникающих отклонений в процессе выщелачивания, своевременное оповещение о них оператору, автоматическую регулировку режимов. Это даст высокую устойчивость, и качество технологического процесса, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций, возможность удержания параметров технологического режима в зоне повышенного качества выпускаемого продукта.

Необходимость создания автоматизированной системы управления технологическими процессами выщелачивания в цинковом производстве определила тему диссертации.

Цель диссертационной работы и задачи исследований

Целью диссертационной работы является повышение качества технологического процесса выщелачивания цинка с использованием средств автоматизации при увеличении объемов производства, повышении качества цинка.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи исследовательского и прикладного характера:

1. Разработка методов стабилизации параметров технологического процесса выщелачивания в зоне повышенного качества ТП с учетом взаимного влияния локальных и сквозных параметров.

2. Разработка системы автоматизации технологического процесса выщелачивания.

3. Практическое подтверждение полученных теоретических результатов на основе внедрения АСУ ТП выщелачивания:

-модернизация цеха для обеспечения стабилизации рН при больших объемах рабочего продукта.

-внедрение первого уровня системы автоматизации (полевой);

-реорганизация управленческого труда, уменьшение влияния «человеческого фактора».

4. Опытное исследование эффективности реализованной АСУ ТП выщелачивания (обеспечение зоны рабочих режимов повышенного качества).

Предметом исследования являлась автоматизация контроля и управления технологического процесса выщелачивания на цинковых заводах.

Объектом исследования является технологический процесс выщелачивания в цинковом производстве при увеличении объемов рабочего продукта, повышении требований к качеству выходного продукта. I

Методы исследования

Теоретической и методической основой исследований послужили труды отечественных и зарубежных ученых по контролю, управлению непрерывными технологическими процессами в производстве цветных металлов и смежных отраслях. В работе использовались методы теории автоматизированного управления, автоматического регулирования, автоматизированных инф9рмационных систем, математической статистики (регрессионного анализа), полунатурного моделирования. Источником экспериментальных I данных являлись данные исследований в цехе выщелачивания ОАО «ЧЦЗ» (г. Челябинск).

Для цифрового моделирования использовались персональные компьютеры класса Pentium - III, IV, полунатурного моделирования - промышленные контроллеры фирмы «Schneider-Electric», для моделирования и обработки экспериментальных данных пакеты стандартных программ «MathCad», «MathLab».

Научная новизна диссертационной работы

В ходе исследований были получены следующие научные результаты:

1. Предложена оригинальная структурная схема технологических процессов выщелачивания, как совокупности локальных процессов, охваченных сквозными параметрами, учитывающая в отличие от аналогичных моделей наличие обратных связей вторичной переработки рабочего продукта. 2. Разработана новая параметрическая модель ТП, представляющая его совокупностью векторных диаграмм, локальных и сквозных параметров ТП; позволяющая разбить совокупность локальных параметров на зоны, обеспечивающие повышение качества ТП.

3. Создана новая эмпирическая модель ТП выщелачивания на основе исследования процессов выщелачивания с использованием регрессионного анализа, позволяющая выявить взаимосвязь локальных и сквозных параметров, степень их корреляции, влияние инерционных процессов.

Практическое значение

1. Предложенные в ходе выполнения диссертационной работы методические, алгоритмические и аппаратные разработки были использованы при реконструкции цеха выщелачивания ОАО «ЧЦЗ».

2. В соответствии с рекомендациями, полученными в диссертации, были реконструированы и модернизированы типовая аппаратная схема выщелачивания, участка нейтрализации, установлены дополнительные датчики контроля ТП, усовершенствованы технологические режимы (патенты [48-50]).

3. На основе исследований была разработана структура (конфигурация) АСУТП, программное обеспечение, произведена комплектация и наладка системы с последующим пуском в эксплуатацию, обеспечившая автоматизацию:

- контроля основных параметров ТП выщелачивания с представлением информации в виде мнемосхем, исторических трендов оператору;

- регулировки ряда параметров ТП с заданием требуемого режима на , мнемосхемах управления;

- сигнализацию о предаварийных ситуациях и последующую защиту отключений оборудования без нарушения ТП.

4. За счет модернизации цеха и внедрения АСУТП на основании данных ТП за большой период определена и поддерживается зона стабилизации ТП, обеспечивающая требуемые технологические режимы качества цинка.

5. Внедрение АСУТП обеспечило стабилизацию ТП и увеличение производства цинка с 130 тыс. тонн до 180 тыс. тонн в год, без значительных капитальных вложений в оборудование, с повышением качества цинка и срхранением удельных затрат на электроэнергию.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы были опубликованы на VIII, IX, X международных научно-методических конференциях «Высокие интеллектуальные технологии в образовании и науке» (Санкт Петербург, 2001, 2002, 2003г., 2005г.), VII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт Петербург, 2003г.). Публикации

По теме диссертации публиковано 11 печатных работ.

На защиту выносятся:

1. Функциональная схема технологического процесса выщелачивания при электролитическом производстве цинка.

2. Параметрическая модель технологического процесса выщелачивания с I учетом обратных связей вторичной обработки рабочего продукта.

3. Эмпирическая модель технологического процесса выщелачивания, учитывающая взаимное влияние контролируемых и регулируемых локальных и сквозных параметров, инерционности процессов.

4. Структура модернизированного цеха выщелачивания /

5. Структурная и принципиальная схемы АСУТП выщелачивания, обеспечивающая увеличение производства цинка с повышением его качества.

Основные выводы и результаты

I. Обострение конкуренции на рынке цветных металлов обусловило необходимость реконструкции ОАО "ЧЭЦЗ" для увеличения производства цинка с повышением качества продукции, снижением затрат, особенно электроэнергии. Одним из направлений реконструкции являлось внедрение АСУ производства цинка повышенного качества.

Цех выщелачивания находится в центре производства и его продукция во многом определяет качество цинка, затраты на электроэнергию. Анализ технологического процесса определил, что основной проблемой для реконструкции являлась низкая автоматизация производства.

2. Для анализа ТП выщелачивания, степени взаимосвязи параметров предложена эмпирическая модель ТП, позволяющая на базе регрессионного анализа оценить и выделить основные локальные параметры ТП и их связь со сквозными параметрами.

В результате анализа ТП производства цинка разработана многостадийная схема ТП выщелачивания, учитывающая взаимное влияние локальных и сквозных параметров, отличающаяся от аналогичных схем введением обратных связей вследствие двустадийности ТП.

На основании исследования процесса выщелачивания разработана параметрическая модель ТП выщелачивания, позволяющая по мере накопления данных определять области повышенного качества, в которых необходимо удерживать технологические режимы, используя средства автоматизации.

3. На основе современной концепции автоматизации разработана двухуровневая структура АСУ ТП выщелачивания, нижний уровень которой решает задачи локального контроля, измерения, регулирования, выдачи рекомендаций персоналу, а верхний определение зоны повышенного качества с выбором соответствующих технологических режимов, предаварийной сигнализации и защиты, диагностики по мнемосхемам участков, и историческим.

4. С использованием полученных соискателем патентов, проведенных исследований модернизован цех выщелачивания ОАО «ЧЦЗ», что обеспечило возможности стабилизации локальных параметров, особенно рН; увеличение объемов рабочего продукта; подготовило создание полевого уровня (датчики и ИУ, согласованные с промышленными контроллерами). На основе этих работ на ОАО «ЧЦЗ» внедрена АСУ ТП выщелачивания, которая обеспечивает:

- автоматический контроль ряда основных параметров с мониторингом необходимой информации на мнемосхемы отдельных участков, в течении всех смен; снятие «исторических» трендов;

- автоматическое управление исполнительными устройствами (насосы, двигатели, задвижки) по заданным значениям ТП;

- контроль предварительных ситуаций и автоматическое отключение в аварийных ситуациях;

- автоматизация контроля и регулировки уровня в реакторах.

5. Анализ данных, снятых экспериментально с помощью АСУТП подтвердил, что разработанная система может обеспечить перевод рабочих режимов и их стабилизацию в зоне повышенного качества.

Внедрение АСУТП выщелачивания дало увеличение производства цинка со 130 тыс. тонн до 180 тыс. тонн в год без значительных капитальных вложений в новое производство с повышением качества цинка при сохранении удельных затрат на электроэнергию.

1. Аверкин А., Батыршин И. Мягкие вычисления. //Новости искусственного интеллекта, №3, 1996.-С. 161-164.

2. Арнольд В.И. "Жесткие" и "мягкие" математические модели /В.И. Арнольд; Всерос. конф. "Математика и о- во. Мат. образование на рубеже веков". М.: МЦНМО, 2000. -267с.

3. Афанасьев В.А., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления. — М.: В.ш., 1998. — 574с.

4. Беседин А. А. и др. Моделирование систем автоматического управления на ПЭВМ: Учеб. пособие по лаб. Работам ЛОУрГУ, Каф. Системы упр.; А. А. Беседин, В. И. Долбенков, Т. К. Подлинева. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1997. - 54с.

5. Булгаков Б. С. Математика и реальность в инженерных расчетах: Учеб. пособие /Б. С. Булгаков; Моск. гос. ун-т путей сообщения, Каф. Вычисл. математики и МОАСУ. -М.: Моск. гос. ун-т путей сообщения, 1998. — 120с.

6. Бухалев В. А. Распознавание, оценивание и управление в системах со случайной скачкообразной структурой. М.: Наука. Физматлит, 1996.-491с.

7. Вольдман Г. М. Теория гидрометаллургических процессов: Учеб. пособие для вузов по специальности "Хим. технология редких металлов и материалов на их основе" /Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман.-4-е изд., перераб. и доп. — М.: Интермет Инжиниринг, 2003. 79с.

8. Волкова В.Н.,Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа. СПб.: Из-во СПбГТУ, 1998. - 510 с.

9. Ю.Востриков Ю.Я. Дистанционные измерительные системы с дифференциальнотрансформаторными преобразователями перемещений. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 96с.

10. Выщелачивание огарка и очистки растворов сульфата цинка от примесей. ТИ 48-0213-02-04-95. /Технологическая инструкция АООТ «ЧЭЦЗ».

11. Ганиев Р. Ф. и др. Волновая стабилизация и предупреждение аварий на трубопроводах. /Рос. акад. наук, Науч. центр нелинейн. волновой механики и технологии; Р. Ф. Ганиев, X. Н. Низамов, Е. И. Дербуков. М.: Изд-во МГТУ им Н. Э. Баумана, 1996. - 298с.

12. Головко Ф.П. и др. Автоматизация непрерывных технологических процессов. //Материалы VII всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах»: С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2003-С. 92-93.

13. Головко Ф.П. и др. Автоматизированная система управления технологическим процессом цеха выщелачивания. //«Национальная металлургия», №3, 2003. С. 40-38.

14. Головко Ф.П. и др. Автоматизированный стенд-полигон для моделирования производственных ситуаций, включая железную дорогу. //Сборник научных трудов ЧИПС, -Челябинск: Изд-во ЧИПС, 2004. С. 41-44.

15. Головко Ф.П. и др. Автоматизация непрерывных производственных технологий. //Материалы XII всероссийской конференции «Высокие интеллектуальные технологии и генерация зданий в образовании и науке»: СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2005.- С. 233-234.

16. Головко Ф.П. АСУ ТП выщелачивания цинка. //Материалы XII всероссийской конференции «Высокие интеллектуальные технологии игенерация зданий в образовании и науке»: С-Пб.: Изд-во СПбГТУ, 2005 - С. 310-311.

17. Головко Ф.П. и др. Совершенствование процесса электролиза цинка на АООТ ЧЭЦЗ. // «Цветные металлы» №5, 2000. С. 23-26.

18. Головко Ф.П. и др. Система мониторинга и обнаружения повреждений и нарушений технологического процесса в производстве цинка. //Труды международного форума по проблемам науки, техники и оборудования. Т 2: М.: Изд-во МЭИ, 2001. - С. 56.

19. Живописцев В. П., Селезнева Е. А. Аналитическая химия цинка /АН СССР, Ин-т геохимии и аналит. химии им. В. И. Вернадского. М.: Наука, 1975.-450с.

20. Заде JI.A. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. — М.: Мир, 1976. 165 с.

21. Заде JI.A. Размытые множества и их применение в распознавании образов и кластер-анализе. В кн.: Классификация и кластер /Под ред. Дж.Вэн Райзина. - М.: Мир, 1980. - С. 208-247.

22. Зайцев В. Я., Маргулис Е. В. Металлургия свинца и цинка: Учебное пособие для вузов. -М.: Металлургия, 1985. 278с.

23. Информационно-управляющие человеко-машинные системы:

24. Исследования, проектирование, испытания: Справочник /А.Н. Адаменко и др.; Под общ. ред. А. И. Губинского, В. Г. Евграфова. М.: Машиностроение, 1993. -235с.

25. Исследование, разработка и внедрение новых технологических процессов и аппаратуры в металлургии свинца и цинка: //Сборник статей /Под общ. ред. чл.-кор. АН КазССР Л. С. Гецкина. Усть-Каменогорск: ВНИИцветмет, 1976.-С. 5-59.

26. Исследования термодинамики и кинетики реакций в металлургии свинца и цинка //Сб. науч. тр./Всесоюз. н.-и. горн.-металлург. ин-т цв. металлов; /Редкол.: А. П. Сычев (гл. ред. ) и др. Усть-Каменогорск: ВНИИцветмет, N 42, 1983. - С97-104.

27. Клюев А. С., Лебедев А. Т. Оптимизация систем технологического контроля и автоматизации: Информационый подход. М.: Энерго-атомиздат, 1994.-259с.

28. Козлов В. Н., Куприянов В. Е., Шашихин В. Н. Вычислительная математика и теория управления. СПб.: Из-во СПбГТУ, 1996. - 284с.

29. Колосов В.Г. Гибкая автоматизация. Концепция авторазвития. -СПб.: Политехника, 1992. 389 с.

30. Костенко Ю. Т., Любчик Л. М. Системы управления с динамическими моделями /Укр. ассоц. по автомат, упр. (УААУ); Под ред. Ю. Т. Костенко. Харьков: Основа, 1996. - 491с.

31. Лаврентьев М. А. Проблемы гидродинамики и их математические модели /М. А. Лаврентьев, Б. В. Шабат. Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2003. - 223с.

32. Логиновский О.В., Тарасов В.М., Чапчов Р.П. Интеллектуальные информационные технологии и системы. Учебное пособие. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1996.

33. Логиновский О.В., Максимов A.A. Перспективы развития черной металлургии в Челябинской области //Журнал «Инфор». ЦНТИ. Челябинск, 1998, №2

34. Лоскутова Ф.М. и др. Металлургия тяжелых цветных металлов: Учебное пособие. -М.: «Металлургиздат», 1961. -234с.

35. Лыкасов А. А., Рысс Г. М. Металлургия цветных металлов: Учебное пособие /ЧГТУ, Каф. Физ.-хим. исслед. металлург, процессов. -Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1993.- 310с.

36. Математическое моделирование. /Гос. ком. Рос. Федерации по высш. образованию; Редкол.: А. Н. Тихонов и др. (Программа "Университеты России" Направление 2. Ун-ты как центры фундамент, исслед.). Сб. 1,1993. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. С. 59-62.

37. Математическое моделирование систем и процессов: Сб. науч. тр. /Перм. гос. техн. ун-т; П. В. Трусов (гл. ред.) и др. Пермь: Б. и., 1998. - 329с.

38. Методы и средства обработки диагностической информации в реальном времени /Гуляев В.А., Чаплыга В.М., Кедровский И.В. — Киев: Наук, думка, 1986.-224 с.

39. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учеб.: В 3 т. /К. А. Пупков, А. И. Баркин, Е. М. Воронов и др.; Под ред. Н. Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ, 2000. - 411с.

40. Мирошин Р. Н. Локальные методы в механике сплошных сред /Р.Н. Мирошин, И.А. Халидов; Санкт-Петербург, гос. ун-т. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2002. -59с.

41. Михайлов С. А. Диффузное загрязнение водных экосистем: Методы оценки и математические модели: Аналит. Обзор /Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние и др. Барнаул: День,2000. - 312с.

42. Модели, методы и программные средства управления организационно- технологическими системами: Межвуз. сб. науч. тр. /; Редкол.: К. Ш. Асаубаев и др. -Алма-Ата: Казах, политехи, ин-т им. В. И. Ленина, 1992.-С. 23-27.

43. Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии: Тр. Всерос. науч.-практ. конф., 2-6 апр. 2001 г. /Под общ. ред. С. П. Мочалова; Сиб. гос.индустр. ун-т и др. Новокузнецк: СибГИУ, 2001. -310с.

44. Новиков М. В. Методы и модели исследования систем управления: Учеб. пособие /М. В. Новиков; Таганрог, гос. радиотехн. ун- т. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001.-195с.

45. Основы имитационного и статистического моделирования: Учеб. пособие для мат., инж.-техн. и экон. специальностей вузов /Ю. С. Харин, В. И. Малюгин, В. П. Кирлица и др. Минск: Изд- во "Дизайн ПРО", 1997. -72с.

46. Острейковский В.А. Теория систем. М.: В.Ш., 1997. - 240 с.

47. Патент №221 22671Ш. Способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства/ Головко Ф.П. и др. 2002101355/02; заявлено 09.01.2002; опубл.20.09.2003, Бюл. №26.

48. Патент № 2156314 1Ш, 7 С 22 В 7/00. Способ водной отмывки цинковых кеков/ Головко Ф.П. и др. 2000100020/02; заявлено 05.01.2000; опубл.20.09.2000, Бюл. №26.

49. Патент № 2185225 1Ш, 7 В 01 Э 37/03. Способ отделения раствора от твердого для продуктов цинкового производства / Головко Ф.П. и др. — 99112330/12; заявлено 07.06.1999; опубл.20.07.1999, Бюл. №20.

50. Плис А. И., Сливина Н. А. МаШсаё 2000: Математический практикум для экономистов и инженеров: Учеб. пособие для вузов по экон. и техн. специальностям. М.: Финансы и статистика, 2000. - 419с.

51. Прангишвили И. В., Амбарцумян А. А. Основы построения АСУ сложными технологическими процессами. — М.: Энергоатомиздат, 1994.-459с.

52. Пугачев В. С., Синицын И. Н. Теория стохастических систем: Учеб. пособие для вузов по сециальности "Прикладная математика". М.: Логос, 2000. - 420с.

53. Раков Э. Г., Хаустов С. В. Процессы и аппараты производств радиоактивных и редких металлов: Учеб. для вузов по спец. "Металлургия цв. металлов" /Под ред. Э. Г. Ракова. М.: Металлургия, 1993. - 149с.

54. Решение о выдаче патента, МПК 7 С 22 В 3/44/ С 22В. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей/ Головко Ф.П. и др. -2000105922/02; заявлено 10.03.2000.

55. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Наука: Физм- матлит, 1997. - 421с.

56. Системы и средства информационного обеспечения АСУТТТ: Сб. науч. тр. /Под ред. Н. А. Рюмшина. Киев: Киевский ин-т автоматики, 1991. — С. 9297.

57. Смирнов Ю.М. Гидрометаллургия цинка: Учебное пособие. Л.: «ЛГИ», 1978.-96с.

58. Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. М.: «Металлургия», 1981.-384с.

59. Совершенствование технологии производства свинца и цинка: Сб. науч. тр. /Всесоюз. н.-и. и горн.-металлург. ин-т цв. металл; Редкол.: А.П. Сычев (гл. ред.) и др. -Усть-Каменогорск: ВНИИцветмет, 1982. С. 38-45.

60. Соломонов Ю. С. Большие системы: Гарантийный надзор и эффективность /Ю. С. Соломонов, Ф. К. Шахтарин; Под ред. Ю. С. Соломонова. М.: Машиностроение, 2003. - 295с.

61. Тарасов А. В., Уткин Н. И. Общая металлургия: Учеб. для вузов по направлению "Металлургия". -М.: Металлургия, 1997. — 85с.

62. Теория и практика построения и функционирования АСУТП: Сб. науч. тр. МЭИ: К юбилею каф. "АСУ тепловыми процессами" /Моск. энерг. инт. -М.: Изд-во МЭИ, 1993. С. 82-85.

63. Тележкин В. Ф. Автоматизация проектирования сложных технических систем: Метод, указания к лаборатор. Работам /Юж.-Урал. гос. ун-т, Каф. Радиотехн. системы. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1998. - 97с.

64. Тертычный В. Ю. Синтез управляемых механических систем. -СПб.: Политехника, 1993. 387с.

65. Технические средства диагностирования: Справочник /Клюев В.В., Пархоменко П.П., Абрамчук В.Е. и др.; Под общ. ред. В.В.Клюева. — М.: Машиностроение, 1989. 672 с.

66. Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов. /Под ред. М.В. Кудимы. — М.: «Металлургия», 1977. 320 с.

67. Усачев Ю. А. Системная оптимизация первичной обработки информации в измерительных оптико- электронных системах: Моногр. / Ю. А. Усачев. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2000. - 289с.

68. Устюгов М. Н. Автоматизированное исследование нелинейных систем управления: Учебебное пособие /ЧГТУ, Каф. Системы автомат, упр. -Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1996. 156с.

69. Федяев В.Л. Разработка помехозащищенных автоматизированных комплексов. /Материалы 3-ей Всероссийской научно-технической конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах" 2000г. СПб.: Изд.СПбГТУ, 2000г. - С. 125с.

70. Фундаментальные основы математического моделирования /Рос. акад. наук; Редкол.: И. М. Макаров и др. М.: Наука, 1997. - 390с.

71. Хан О. А., Фульман Н. И. Новое в электроосаждении цинка. М.: Металлургия, 1979.-45с.

72. Чуличков А. И. Математические модели нелинейной динамики /А. И. Чуличков. 2-е изд., испр. М.: Физматлит, 2003. - 390с.

73. Шехтман Л. И. Системы телекоммуникаций: проблемы и перспективы:Опыт систем, исслед. — М.: Радио и связь, 1998. 284с.

74. Шикин Е.В., Чхартишвили А. Г. Математические методы и модели в управлении: Учеб. пособие для упр. специальностей вузов /Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, Ин-т гос. упр. и социал. исслед. М.: Дело, 2000. - 152с.

75. Щипицын А. Г. Теория расчета и проектирования электромеханических приборов и систем: Текст лекций /ЧГТУ, Ч.2.'Принципы построения и методы повышения точности приборов и систем. — Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1995. 241с.

76. Элементы теории математических моделей. М.: Наука. Изд. фирма "Физ.-мат. лит.", 1994. - 541с.

77. Chen J. Robust Model-Based Fault Diagnosis for Dynamic Systems /J. Chen, R. J. Patton. Boston etc.: Kluwer, 1999. - 213s.

78. Mathematical Models and Methods in Mechanics/Pol. Acad, of Sciences, Inst. of Mathematics; Banach Intern. Math. Center; Ed.: W. Fiszdon, K. Wilmanski.-Warszawa:PWN, 1985. 340s.