автореферат диссертации по металлургии, 05.16.03, диссертация на тему:Исследование технологических параметров неочищеннного пылегазового потока при переработке пыли, содержащей мышьяк

УДК 669.2/8:

:628:5 о.

На правах рукописи

сЪ) (

Вишняков Сергей Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НЕОЧИЩЕННОГО ПЫЛЕГАЗОВОГО ПОТОКА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ПЫЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ

МЫШЬЯК

05.16.03 Металлургия цветных и редких металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан г. Усть-Каменогорск 2 ООО г.

Работа выполнена в Дочернем Государственном Предприятии "Восточный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов" (ДТП ВНИИцветмет)

Научный руководитель

кандидат технических наук,

имеющий разрешение ВАК №В-05-14/12-0763

от 17.05.2000г. Седелев В. А.

Официальные оппоненты:

Жалелев Р.З. - доктор технических наук Запасный В.В. - кандидат технических наук

Ведущая организация: Дочернее • Государственное Предприятие "Государственное Научно-производственное Объединение Промышленной Экологии" КАЗМЕХАНОБР.

> . . ¿'С

Защита состоится " iб" ффнлиЛ. 2001г. в /у" на заседании диссертационного совета ОК14~08~03 при РКГП "Восточно-Казахстанский технический университет" им. Д. Серикбаева по адресу: 492010, г. Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева 19, в зале ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РКГП "Восточно-Казахстанский технический университет" им. Д. Серикбаева.

Автореферат разослан " "" Лн-Ьхр-Л- 2001г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Тогузов М.З.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работа посвящена изучению зависимостей между физико-химическими характеристиками неочищенного пылегазового потока и параметрами пирометаллургического процесса, а так же применимости информации о пылегазовом потоке, выходящем из металлургического агрегата, для оперативного контроля и управления над протекающими в агрегате процессами. Она основана на том, что существует расхождение в показаниях запыленности пылегазового потока определенных оптическим методом, в отраженном свете, и стандартным методом, которое свидетельствует об изменении физико-химических свойств пыли в ходе окислительно-восстановительных процессов, протекающих в металлургическом агрегате. Исследуется процесс переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк. Основной объект исследования - неочищенный пылегазовый поток выходящий из электропечи. Регистрация его характеристик проведена с помощью созданной компьютерной системы контроля пылегазовых параметров. Разработанная, в обшем виде, математическая модель позволила связать физико-химические свойства пыли с технологическим процессом, протекающим в электропечи. Это дало возможность контролировать протекание процесса переработки для более эффективного перевода мышьяка в шпейзу и уменьшения его содержания в твердой фазе неочищенного пылегазового потока и позволило установить принципиальную возможность управления процессом по изменению параметров неочищенного пылегазового потока. Установлено, что для повышения достоверности данных о протекании технологического процесса, необходимо стабилизировать неочищенный пылегазовый поток по расходу газа. Для этого разработана унифицированная система контроля и управления пылегазовыми потоками.

Актуальность проблемы

В 1992 году, на конференции ООН по Окружающей среде и Мировому развитию в Рио-де-Жанейро, был принят принцип 4 - "Для достижения устойчивого мирового развития, защита окружающей среды должна составлять неотъемлемую часть процесса развития, и не может рассматриваться в отрыве от него". Ему полностью отвечает Концепция экологической безопасности Республики Казахстан. В ней, среди многих задач поставлена проблема повышения экологической безопасности предприягпш цветной металлургии.

В процессе переработки полиметаллического сырья основное количество мышьяка циркулирует в оборотах свинцового завода и накапливается в свинцовой пыли. Наиболее целесообразно выводить продукты, содержащие мышьяк на отдельную переработку по законченной технологической схеме. Это позволяет сократить циркуляцию мышьяка, снизить степень перехода его в различные продукты и уменьшить вредные выбросы в атмосферу. Складирование выведенной из оборота пыли требует особых условий хранения и влечет за собой потери цветных

и редких металлов. Следовательно, необходима быстрая и эффективная переработка пыля, в том числе и пыли содержащей мышьяк. При применении многих способов образуется арсенэт кальция, который относится к сильнодействующим ядовитым веществам и требует специальных мер по складированию и захоронению. Поэтому, желателен перевод соединений мышьяка в форму позволяющую хранение в открытых отвалах. В результате пирометаллургической переработки продуктов содержащих мышьяк образуется ишейза, состоящая из серии изоморфных соединений, соответствующих общей формуле Ре^А^. При хранении такой шпейзы, в открытых отвалах, содержание мышьяка в вымывающей воде не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК).

Пылегазовые потоки при переработке в электропечи пыли, содержащей мышьяк, это естественный и необходимый участник технологии. Пылегазовый поток на выходе из лечи приобретает характерные параметры по температуре, давлению, скорости, запыленности и др. Пыли, выводимые из печи, имеют определенные физико-химические характеристики, которые обусловлены участием газов в технологическом процессе, и в любой момент времени отражают характер окислительно-восстановительных процессов.

Используемые в настоящее время способы контроля процессов, протекающих в печи, предусматривают периодический отбор проб продуктов плавки и проведение анализов их элементарного и фазового состава. Результаты анализов всегда поступают с опозданием на время, необходимое для проведения исследований. Контроль пылегазового потока, выходящего из печи, как правило, проводят после систем санитарной очистки газов. И он больше предназначен для контроля работы пылеулавливающих установок. Анализ пыли проводят периодически, и в основном только для определения потерь металлов. К тому же, при применении широко распространенной в СНГ методики неавтоматизированного пробоотбора, разработанной еще в пятидесятые годы Г.М. Гордоном и И.Л. Пейсаховым, результаты поступают с большой задержкой. Практической ценности для оперативного анализа работы и управления металлургическим агрегатом такие данные не имеют. И, следовательно, необходимо непрерывно контролировать пылегазовый поток.

Цель работы

Цель диссертационной работы заключается в изучении процесса переработки в электропечи пыли свинцового производства, содержащей мышьяк, на основе анализа технологических параметров неочищенного пылегазового потока; в разработке научных методов оперативного контроля процессов происходящих в металлургическом агрегате на основе анализа технологических параметров неочищенного пылегазового потока и возможности регулирования процессом на основе получаемой информации.

Исходя из современных технологических, экологических и информационных требований предъявляемых к металлургическому производству, определены основные задачи исследования:

- исследовать в непрерывном режиме технологические параметры неочищенного пылегазового потока, выходящего из электропечи, при переработке пыли свинцового производства, содержащей мышьяк;

- изучить теоретические возможности применения комбинированного метода измерения, для контроля и регулирования процессами протекающих в металлургическом агрегате, на основе анализа изменений физико-химических свойств твердой фазы пылегазового потока при переработке в электропечи пыли, содержащей мышьяк;

- изучить возможность использования найденных зависимостей, полученными комбинированным методом контроля физико-химических свойств пыли, для создания необходимых условий по изменению элементарного состава шлака и шпейзы и проведении оперативного контроля и управления во время протекания процесса;

- изучить возможность использования статистического анализа изменения параметров пылегазового потока по разрежению, температуре, расходу, плотности и запыленности газа для идентификации технологических событий происходящих в металлургическом агрегате;

изучить влияние на достоверность получаемых данных, технологической части металлургического производства, обеспечивающего транспортировку неочищенного пылегазового потока от металлургического агрегата и его последующую очистку;

- разработать методику повышения достоверности получения информации о процессах протекающих в металлургическом агрегате;

- разработать обобщенную схему унифицированного комплекса контроля и управления пылегазовыми потоками;

провести практическую реализацию системы непрерывного контроля технологических параметров пылегазового потока на неочищенных газах металлургического агрегата.

Защищаемые положения

К защите представляются следующие основные положения работы: - в процессе переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк, устанавливается обратная зависимость между содержанием мышьяка в твердой фазе неочищенного пылегазового потока выходящего из электропечи, и значением комплексного показателя физико-химических свойств пыли, который получен как отношение измеренных запыленностей пылегазового потока, одновременно оптическим методом, в отраженном свете, и массовым стандартным методом;

- зависимости между комплексным показателем физико-химических свойств пыли и элементарным составом шлака и шпейзы имеют гиперболический тип и могут быть использованы для контроля и управления процессом переработай в электропечи пыли, содержащей мышьяк;

непрерывный контроль параметров и стабилизирование расхода неочищенного пылегазового потока позволяет достоверно

определять характер протекающих в электропечи технологических процессов, при переработке пыли, содержащей мышьяк;

- величины местных гидравлических сопротивлений дроссельных . заслонок, на входе в фильтр, являются опорным показателем при проведении

стабилизации по температуре смеси технологического и вентиляционного газов, поступающих на вход фильтра, обеспечивают минимальную скорость фильтрации пылегазового потока, дают возможность повысить производительность фильтра путем минимизации подсосов атмосферного воздуха н уменьшения пропускаемого через фильтр объема газа за счет непрерывной стабилизации по температуре смеси газа на входе в фильтр и стабилизировать по расходу входной поток газа.

Научная новизна и практическая ценность

Научная новизна работы заключается в следующем:

- величина соотношения С</См значений концентрации твердой фазы пылегазового потока измеренным по оптическому (С0) и массовому (Си) методам представляет собой комплексный показатель физико-химических свойств пыли и характеризует в обратной зависимости содержание в ней мышьяка;

- впервые установлено, что зависимости между комплексным показателем физико-химических свойств пыли к элементарным составом шлака и шпейзы имеют гиперболический тип;

- установлены устойчивые зависимости между комплексным показателем физико-химических свойств пыли и элементным составом шлака и шпейзы, которые могут быть использованы для контроля и управления процессом переработай в электропечи пыли, содержащей мышьяк;

- доказано, что стабилизация расхода неочищенного газа в газоходном тракте повышает достоверность полученной информации по параметрам пылегазового потока, характеризующих по устойчивым зависимостям технологические процессы, протекающие в электропечи;

- установлено, что изменяемая величина местных гидравлических сопротивлений дроссельных заслонок технологического и вентиляционного газоходов на входе в фильтр является опорным показателем для поддержания оптимальных параметров пылегазовых потоков внутри фильтра.

Практическая ценность:

- практически доказана возможность создания информационно-измерительной системы контроля протекания окислительно-восстановительного процесса в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк;

- определены необходимые условия получения достоверной информации о шфометаллургических процессах, которая позволит перейти к решению задачи управления работой металлургического агрегата;

- разработана система контроля и управления пылегазовыми потоками рукавных фильтров с целью повышения эффективности фильтрации, увеличению производительности и снижению энергозатрат;

- возможно использование разработанных методов и алгоритмов для применения для других пирометаллургнческих процессах, а так же в других отраслях промышленности, как например цементная, теплоэнергетика.

Личный вклад автора

Личный вклад автора состоит:

- в разработке теоретической основы и практической схемы реализации контроля полноты протекания окислительно-восстановительных процессов в металлургическом агрегате, на примере электропечи, на основе определения отношения значений запыленностей неочищенного пыле газового потока, полученных одновременно оптическим, в отраженном свете, и массовым методами;

- в определении характера взаимосвязи между содержанием мышьяка в пыли и комплексным показателем физико-химических свойств пыли;

- в определении зависимостей между комплексным показателем физико-химических свойств пыли и элементарным составом шлака и шпейзы;

- в установлении принципиальной возможности управления элементарным составом шлака и шпейзы на основе использования комплексного показателя физико-химических свойств пыли;

- в определении условий необходимых для 'получения достоверной информации о процессах протекающих в электропечи, при переработке пыли, содержащей мышьяк, по изменению технологических параметров неочищенного пылегазового потока;

- в разработке методики управления пылегазовыми потоками рукавного фильтра и групп рукавных фильтров, на основе изменяемых ве.игчнн местных гидравлических сопротивлений дроссельных заслонок.

Практическая реализация результатов работы

Практическая реализация системы непрерывного контроля параметров пылегазового потока и рекомендации, полученные при ее применении, позволили увеличить эффективность на 15%-20% использования пылеулавливающего оборудования на "Усть-Каменогорском свшшово-цинковом комбинате" (УКСЦК), "Лениногорском цинковом заводе" (ЛЦЗ), "Опытном свинцовом заводе" (ОСЗ). Экономический эффект на УКСЦК составил 1,5 млн. тенге, а на ЛЦЗ - 1,4 млн. тенге. Были выработаны рекомендации по улучшению процесса переработки в электропечи на ОСЗ пыли, содержащей мышьяк.

Апробация результатов

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждатась на заседаниях металлургической секции

научно-технического совета ВНИИцветмета, на Всесоюзной научно-технической конференции Уральского политехнического института, на

Международной конференции - "Воздух Азии - 21 век" и Международном семинаре Казахстанской государственной академий, а также на научно-технических конференциях Восточно-Казахстанского технического университета. Эффективность полученных результатов проверена в ходе промышленных и опытнопромышленных испытаний на УКСЦК, ЛЦЗ и ОСЗ.

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 8 печатных трудах.

Структура в объем диссертации

Диссертация объемом 124 страниц состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть излагается на 101 странице, а приложения на 23 страницах машинописного текста; диссертация включает 29 рисунков; список литературы содержит 153 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В данной работе изучается вопрос влияния на физико-химические свойства пьшегазового потока процессов, протекающих в металлургическом агрегате, и рассматривается проблема контроля и возможность управления над процессами, протекающими в электропечи при переработке пыли, содержащих мышьяк. Процесс имеет экологическую цель: перевод соединений мышьяка из второго класса опасности в четвертый для хранения их в открытых отвалах. Оперативный контроль работы металлургического агрегата позволил бы улучшить

показатели переработки, но этот вопрос для пирометаллургических процессов остается открытым. Пылегазовый поток на выходе из печи несет в себе данные о происходящих в печи процессах. Он содержит информацию о физико-химических свойствах пьшегазового потока, позволяющую определить причины возникновения этах свойств. Проходя по газоходному тракту и ступеням очистки, пылегазовый поток приобретает дополнительную информацию о работе всех элементов металлургического комплекса, что затрудняет анализ событий, происходящих в металлургическом агрегате.

Традиционные методы, применяемые для контроля пылегазовых потоков, в основном ориентированы на контроль пылеулавливающих установок. При использовании пылегазового потока, как канала переноса информации, необходимо, с высокой степенью достоверности, выделить и сопоставить изменения технологических параметров пьшегазового потока с событиями именно в металлургическом агрегате. Регистрация технологических параметров пьшегазового потока должна осуществляться непрерывно, с помощью компьютерной системы. Если частота получения данных меньше частоты

возникновения технологического события в металлургическом агрегате, то идентификация любого события становится возможной. В случае применения массовых методов измерения запыленности, при малых концентрациях пыли, частота получения данных может превышать частоту возникновения событий в металлургическом агрегате. Поэтому, для анализа физико-химических свойств пыли, с помощью комбинации оптического и массового методов, необходимо контролировать неочищенный пылегазовый поток.

Оптический метод должен использовать отраженный световой сигнал от твердой фазы пылегазового потока. В качестве массового метода измерения может применяться весовой, фотометрический, гидродинамический или радиоизотопный, которые определяют массу пыли на предварительно запыленном при пробоотборе участке фильтровальной ленты. Если пронормировать значение запыленности С0 (г/м3 при нормальных условиях (н.у.)) полученное оптическим методом, по значение запыленности С* (г/м3 (н.у.)) полученное массовым методом за тот же промежуток времени, то это соотношение представляет из себя выражение:

=--?—(1)

где Фос - ослабленный поток излучения, лм;

Ф0 - облучающий поток, лм;

Ро - коэффициент ослабления излучения, (м2/м3);

Ь - длина оптической базы датчика, м.

Таким образом, согласно соотношению (1), удается избавиться от влияния текущей концентрации твердой фазы пылегазового потока. Отношение С</См зависит от входящих в Ро комплексного показателя преломления частиц и функции распределения частиц по размерам, длины оптической базы и конструктивных параметров оптического пылемера. На комплексный показатель преломления частицы влияет химический состав вещества частицы. Поэтому, отношение запыленностей определенных оптическим методом в отраженном свете и массовым методом следует считать комплексным показателем физико-химических свойств пыли. Изменение комплексного показателя преломления частиц и дисперсионного состава пыли, зависят от характера процесса, протекающего в металлургическом агрегате.

При переработке в электропечи пыли, содержащей мышьяк, существует гетерогенная среда, которую можно разделить на пять фаз: металл с примесями, шлак, шпейза, газ и твердая фаза пылегазового потока. Если для анализа использовать п химических элементов для твердых и жидких фаз и к для газообразной фазы, то количество параметров составляет 4-п+к параметров. Если добавить еще температуру и разрежение в электропечи, то можно рассматривать поверхность вида 5(р 1 ,р2,... ,р4п • чРк>Т,Р) в 4«п+к+2-мерном фазовом пространстве

параметров. Каждая точка этой поверхности является комплексным показателем физико-химических свойств пыли Со/См-

Ро"^

Эта математическая модель, описывает связь между оптическими характеристиками пыли, характеристикой рассеяния и параметрами оптического пылемера, с процессами, протекающими в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк, представленная в общем виде. Ее можно использовать и как модель контроля процесса. В фазовом пространстве параметров, существует множество траекторий описывающих протекание процесса. Существуют и оптимальные траектории обеспечивающее наилучшее выполнение цели процесса. Так как в математической модели (2), достижение цели процесса связано со значением комплексного показателя физико-химических свойств пыли, то для обеспечения возможности достижения поставленной цели, на выбранной траектории, приращение комплексного показателя Со/С„ не должно быть равно нулю. Между каждым значением комплексного показателя О/Си и состоянием процесса переработки, на этой траектории, должно существовать взаимнооднозначное соответствие.

Для использования комбинированного метода измерения, в соответствии с математической моделью (2), необходимо провести калибрование оптического пылемера на рабочем месте. Для процесса переработки пыли, содержащей мышьяк, получена калибровочная зависимость при оптимальном режиме работы электропечи. Распределение частиц твердой фазы неочищенного пылегазового потока по размерам, соответствовало нормальному закону распределения. Запыленность газа рассчитана по линейному уравнению, полученному методом наименьших квадратов, с коэффициентом корреляции равным 0,967:

С0 =0,8321+0,0121-и (3)

где и - напряжение на выходе оптического пылемера, мВ.

Данная пыль обеспечивала наибольший отраженный

сигнал по спектральным характеристикам осветителя и

фотоприемника пылемера. Наименьший сигнал давала пыль, визуально определенная как темно-серая, описываемая линейным уравнением с коэффициентом корреляцией 0,967:

С0= -16,8112 + 0,0969 и (4)

На рисунке 1 изображены графики зависимостей (3) и (4).

Влияние оптических свойств пыли на вид калибровочной зависимости

1 - график уравнения (3) для пыли с С</Сы=1,0; 2 - график уравнения (4), для пыли с Со/См=0,29,

Рисунок 1.

Отличие оптических характеристик пыли при различных режимах работы электропечи, вызвано различием в химическом составе твердой фазы пылегазового потока. Химический состав пылн с различными значениями Со/С» показан в таблице 1. Химический анализ проводился спектральным, полярографическим и объемным с отгонкой методами. Таблица 1

Химический состав пыли для различных Со/См

Со/См РЪ,% 2п,% А$,% Си, %

1,00 (бело-розовая) 39.46 13,6 3,81 0,22

0,80 (белая) - - 4,85 -

0,66 (серая) - - 5,70 -

0,29 (темно-серая) 34,42 8,42 9,90 0,27

Содержание меда в пыли слишком мало, что бы она повлияла на ее оптические свойства. Металлическая форма свннца имеет, визуально, серый

цвет, окислы цинка и мышьяка - белый цвет. Оптические свойства пыли определяют, в основном, два элемента: свинец, благодаря высокому содержанию и цинк б окисной форме, благодаря очень высокому альбедо. Исходя го данных таблицы 1, сделан вывод о том, что содержание мышьяка в твердой фазе неочищенного пылегазового потока выходящего из электропечи, при переработке пыли, содержащей мышьяк, связано со значением комплексного показателя физико-химических свойств пыли обратной зависимостью следующего вида:

АБ=-1---— (5)

0,034 + 0,219 • С0 /Сы ^ '

Коэффициент корреляции этого уравнения равен 0,997. График зависимости между С</См и Аз в пыли показан на рисунке 2.

Определение содержания мышьяка в пыли по значению показателя С(/См

Комплексный показатель физико-хиынческих свойств пыли

Рисунок 2.

На значение комплексного показателя физико-химических свойств пыли, регистрируемого в непрерывном режиме, оказывают влияние все события, происходящие в металлургическом агрегате, газоходной сети и системе

пылеулавливания, в то время как наибольший интерес вызывает режим плавки и возможные его нарушения. Поэтому, необходимо уметь определять плановые события процесса. Система контроля параметров гшлегазового потока позволяет в непрерывном режиме контролировать запыленность потока, а так же рассчитывать по измеряемым температуре, разрежению й барометрическому давлению плотность газовой фазы потока известной формуле, утвержденной для пылегазовых измерений.

Плотность газа дает более точную информацию, чем отдельно регистрируемые температура и разрежение. В таблице 2 представлены значения математического ожидания и среднеквадратичного отклонения для различных технологических событий, происходящих в металлургическом комплексе при переработке пыли, содержащей мышьяк. Таблица 2

Статистические характеристики для различных технологических событий

Характеристика Запыленность, г/м3 (н.у.) Плотность, кг/:,:3

события математ. среднекв. математ. среднекв.

ожидание отклонение ожидание отклонение

Загрузка шихты и кокса 23,497 26,291 1,005 0,06!

Выпуск шлака 20,632 15,280 1,050 0,059

Выпуск шпейзы 7,153 4,549 0,960 0,031

Выпуск свинца 9,528 7,971 0,970 0,057

Прогрев, отстой, загрузка железа и кокса 16,475 12,824 1.023 0,030

Продувка газохода 42,462 25.301 1,043 0,186

Плавка 13,824 9,771 0,988 0,048 .

Согласно данным таблицы 2 невозможно по математическому ожиданию запыленности идентифицировать происходящие события из-за больших значений среднеквадратичных отклонений, которые колеблются в пределах от 60% до 112%. Для плотности газа, среднеквадратичные отклонения на порядок меньше и составляют 2,9%-17.8%. Тем не менее, по математическому ожиданию плотности, так же невозможно определить большинство технологических событий.

В системе транспорта пылегазовых потоков, основным параметром, характеризующим ее работу, служит расход газа, который определяет уровень пылевыноса из электропечи. Причем, характер выносимой твердой фазы может быть различен и прямо не связан с процессом плавки. Пылевынос представлен возгонами, образующимися в ходе процесса, и более тяжелыми частицами механического уноса, а их количественное соотношение определяется расходом неочищенного пылегазового потока. В таблице 3 представлены статистические данные, которые связывают для режима плавки колебания запыленности и плотности с расходом газа.

Таблица 3

Колебание запыленности и плотности газа для различных расходов

Расход, м7час (н.у.) Запыленность, г/м3 (н.у.) Плотность, кг/м3

мате мат. среднекв. матемаг. среднекв. математ. среднекв.

ожидание отклонение ожидание отклонение ожидание отклонение

1781 258,8 7,343 1,907 0,972 0,028

2314 146,5 7,864 2,780 0,963 0,014

2861 79,1 5,829 1,916 0,925 0,031

3234 154,3 7,222 5,118 0,937 0,044

3681 122,4 9,200 5,218 0,941 0,025

4222 113,1 13,194 4,97В 0,943 0,036

4794 143,5 20,805 5,583 0,964 0,033

5104 34,6 25,644 4,952 1,000 0,008

Данные по расход}-, в таблице 3, раскассированы с шагом приблизительно в 500 м3/час (н.у.). Аи шипу да колебаний запыленности зависит так же от уровня расхода газа. Причем, существует пороговый уровень, выше которого амплитуда возрастает скачком. Это говорит о том, что произошло изменение режима течения потока. При этом увеличивается механический унос пыли из печи. Анализ данных по плотности газа говорит о том, что изменение среднеквадратичного отклонения по плотности прямо связано с изменениями среднеквадратичного отклонения расхода. Уровень и амплитуда колебания расхода связаны с возможностью идентификации событий в электропечи. При колебаниях расхода, изменяются не только запыленность и плотность газа, но и комплексный показатель физико-химических свойств пыли. Эти колебания мо1уг быть не связаны с процессами, протекающими в элестропечи, а вызваны иными причинами. Наибольшее влияние на систему контроля оказывает ближайший к ней объект. В данной схеме это рукавный фильтр. В результате осуществления регенерации рукавов перераспределяются потоки внутри фильтра, что взывает скачок скорости потока на входе в фильтр. При изменении скорости газа в максимуме на 15% происходит увеличение запыленности газа на входе в рукавный фильтр до 70%. Скачок запыленности вызван увеличением механического уноса из электропечи. Поэтому, полученные значения показателя С(/См, из таблицы 4, не характеризуют технологические процессы протекающие в электропечи и вызваны внешними помехами. Таблица 4

Влияние на комплексный показатель СУСИ изменений скорости газа

V, м/с су с»

14,3 0,774

15,7 0,539

14,1 0,666

Известно, что полезный сигнал невозможно выделить при наличии в системе случайных импульсных помех. Для получения достоверной информации о параметрах пылегазового потока необходимо провести его стабилизацию по расходу газа. Только тогда, будет возможным корректно привязать изменение комплексного показателя физико-химических свойств пыли к процессам, протекающим в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк, согласно разработанной математической модели (2).

В ходе исследований установлены зависимости связывающие изменение в химическом составе шлака и шпейзы со значением комплексного показателя Сс/Сы. Для создания эффективной системы контроля достаточно определить только траекторию в фазовом пространстве параметров, обеспечивающую нормальное протекание процесса в соответствии с его целью. Но, вариации в составе перерабатываемого сырья способны существенно влиять на найденную траекторию, и в этом случае необходимо определить уже поверхность вида: 5(Р1,Р2,".,Р4п,--.,Рк,Т,Р). За основной показатель полноты протекания окислительно-восстановительного процесса в рабочей зоне печи, достаточно принять процентное содержание окиси шшка в составе пыли.

В результате анализа данных, методом наименьших квадратов, были установлены зависимости между значениями комплексного показателя физико-химических свойств пыли и элементарным составом шлака и шпейзы. В общем виде, найденные уравнения регрессии гиперболического типа выглядят следующим образом:

С /С

у =---(6)

(А + В • С0 / С„)

Коэффициенты А и В из уравнения (6), для всех найденных соотношений и соответствующие коэффициенты регрессии приведены в таблице 5. Таблица 5

Коэффициенты пшерболтеских зависимостей между значением комплексного показателя СУСМ элементарным составом шлака и шпейзы

№ , Фаза процесса Химический элемент Y A В Коэффициент регрессии

1 Шлак Zn -0,0028 0,415 0,983

2 Pb 0,120 1,499 0,770

3 Cu 0,486 4,962 0,922

4 Fe -0,0003 0,017 0,914

5 Шпейза Zn 0,205 12,503 0,944

6 Pb 0,065 0,814 0,841

7 Cu 0,025 0,179 0,862

8 Fe -0,0004 0,017 0,994

9 As 0,004 0,036 0.926

Положительное значение коэффициента А означает, что чем больше комплексный показатель физико-химических свойств пыли, тем выше содержание данного элемента в шлаке и шпейзе. Там, где коэффициент А отрицательный это значит, что чем больше комплексный показатель Сс/Си тем ниже содержание элемента в шлаке и шпейзе.

Исходя из данных таблицы 1 и учитывая знаки коэффициента А для цинка и свинца из таблицы 5, сделан вывод о том, что повышенная концентрация свинца в шлаке, шпейзе и в твердой фазе неочищенного пылегазового потока, одновременно с высоким содержанием 2лО в твердой фазе, связано с более полным протеканием окислительно-восстановительного процесса в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк.

Основная цель рассматриваемого процесса, это перевод соединений мышьяка в шпейзу. Поэтому, содержание соединений мышьяка в твердой фазе пылегазового потока, выходящего из электропечи, должно быть минимально. Следовательно, установление взаимосвязи между комплексным показателем С</Си и содержанием мышьяка в шпейзе и шлаке представляет особый интерес. Существование этих зависимостей гарантирует применимость математической модели (2). Сравнение зависимости типа (6) для мышьяка в шпейзе и данных по мышьяку из таблицы 1 показывает, что содержание мышьяка в пыли уменьшается при переходе его в шпейзу. Это соответствует цели и технологии процесса. По имеющимся данным, не удалось установить подобную зависимость для шлака из-за большого разброса исходных данных. При химическом анализе фракционного состава твердой фазы неочищенного пылегазового потока было установлено, что среднеквадратичное отклонение содержания мышьяка по фракциям от исходной пыли составляет 15%, и это больше случайного разброса данных. Но зависимости по распределению содержания мышьяка во фракциях не найдено. Все это можно интерпретировать так, что для данного технологического процесса, содержание окислов мышьяка в 3,5% - 5,5% в твердой фазе пылегазового потока, выходяшего из электропечи, является минимально возможным. На процесс перехода мышьяка в шлак и пыль, при нормальном течении технологического процесса, начинают влиять эффекты второго порядка, что и объясняет невозможность определения зависимости между комплексным показателем физико-химических свойств пыли и содержанием мышьяка в шлаке, по имеющемуся набору данных. Поэтому, была изучена зависимость между содержанием мышьяка в шлаке и пыли. Для построения этой зависимости были использованы пробы пыли из бункера рукавного фильтра. Для учета усредненного химический состав проб пыли и не точную их корреляцию с пробами шлака было взято 50 точек. Функция имеет гиперболический тип с коэффициентом регрессии 0,932:

Ас

Ас =_.ид__(7)

пл (0,006 + 0,171 -Авщ,)

Согласно этой зависимости, изменение содержания мышьяка в шлаке на 0,5%, приводит к изменению содержания мышьяка в пыли в пределах 4%. Если

учесть, что увеличение содержания мышьяка в шлаке приводит к росту содержания мышьяка в пыли и учесть зависимость (5), то можно сделать вывод, что уменьшение комплексного показателя физико-химических свойств пыли свидетельствует о недостаточном переходе мышьяка в птейзу и, следовательно, его избытки в шлаке и в пыли.

Таким образом, при анализе зависимостей входящих в правую часть математической модели (2) было установлено, что значение комплексного показателя С</Ск может свидетельствовать о полноте протекания окислительно-восстановительного процесса в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк. Уравнения, связывающие комплексный показатель Со/См с химическим составом шлака и шпейзы имеют гиперболический тип. Полученных данных недостаточно для создания полной математической модели для всех параметров, описывающей поверхность вида 5(р1,р2,...,р4п,..-,рк,т,р) в фазовом пространстве. Необходима дополнительная информация о связи газовой фазы неочищенного пылегазового потока с процессами, протекающими в электропечи. Ее можно получить, применив газоанализаторы непрерывного действия в системе контроля параметров неочищенного пылегазового потока. Но, тем не менее, полученная информация позволяет связать содержание цинка и мышьяка с основной цель процесса, и дает возможность контролировать содержание мышьяка в твердой фазе пылегазового потока выходящего из электропечи. Стало очевидным, что существует траектория, в фазовом пространстве параметров, позволяющая комбинированным методом измерения, согласно математической модели (2), контролировать переход соединений мышьяка в шпейзу по характеру твердой фазы неочищенного пылегазового потока выходящего из электропечи.

Найденные уравнения регрессии были использованы для расчета элементарного химического состава шлака и шпейзы, для которого содержание мышьяка в твердой фазе пылегазового потока будет наименьшим, т.е. Со/Си=1,0. Расчет содержания мышьяка в шлаке проводился по уравнениям (5) и (7). В таблице 6 показаны результаты расчета шлака в сравнении с экспериментальными данными. Наборы данных, использованные для расчета и эксперимента, не пересекаются. Таблица 6

Расчетный элементарный состав шлака и его сравнение с экспериментальными

данными

РЪ, % гп, °/о АБ, % Си, % Бе, %

Расчет 0,618 2.426 0,073 0,184 22.883

Эксперимент 0,467 2,944 0,202 0.222 24,171

Среднекв. отклонение 0,151 0.518 0,128 0,038 1,288

Расчетные данные по составу шпейзы приведены в таблице 7. Использованные наборы данных, гак же не пересекаются.

Таблица?

Расчетный элементарный состав шпейзы и его сравнение с экспериментальными данными

РЬ, % 2о, % А&,% Си. %

Расчет 1,138 0,079 25,000 4,902 60,241

Эксперимент 1,178 0,138 26,783 4,871 62,052

Среднекв. отклонение 0,040 0,059 1,783 0,031 1,811

Экспериментальные данные из таблицы 6 и таблице 7 представляют собой средние значения. Среднеквадратичные отклонения экспериментальных данных от расчетных значений меньше, чем среднеквадратичных отклонений экспериментальных данных. Можно заключить, что результаты расчета, полученные с помощью уравнений регрессии типа (6) адекватны экспериментальным данным. Исключение составляет лишь содержание мышьяка в шпейзе. Следует заметить, что содержание мышьяка в шлаке в использованном наборе данных меняется от "следов" до 0,43%. Такой разброс данных вызван, или преждевременным выпуском шлака, или недостаточной температурой в печи. Это означает, что не все железо и соответственно мышьяк перешло в шпейзу. Этим можно объяснить, почему не удалось построить зависимость для определения содержания мышьяка в шлаке по комплексному показателю физико-химических свойств ныли. Кроме того, это показывает принципиальную возможность регулирования процесса переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк, с помощью комплексного показателя физико-химических свойств пыли по математической модели (2). Становиться возможным, проводить регулирования по времени выпуска шлака и соответственно по температуре протекания процесса в электропечи. Используя математическую модель (2), можно свернуть измерения фазового пространства параметров по измерениям соответствующим химическому составу гетерогенных фаз участвующих в процессе в комплексный показатель Сс/См. Таким образом, становиться возможным ограничиться только приборным контролем по температуре и разрежению в печи, комплексному показателю Со/См, а так же некоторым компонентам газовой фазы пылегазового потока, в первую очередь хлора. Это упрощает управление процессом, сводя систему к двум управляемым параметрам и двум контролируемым, что облегчает и построение критерия оптимизации данного процесса. Но, тем не менее, для реализации проблемы управления и конгроля в полном объеме, необходимо предварительное определение взаимосвязей между химическим составом фаз и комплексным показателем физико-химических свойств пыли.

Для стабилизации пылегазового потока, выходящего из металлургического агрегата, с целью получения достоверной информации, необходимо управлять источником возникновения возмущения. Системы пылеулавливания -необходимый технологический элемент металлургического комплекса.

Наиболее жесткие технологические рамки определены для эффективной эксплуатации рукавных фильтров. Поэтому, была разработана обобщенная схема контроля и управления пылегазовыми потоками группы рукавных фильтров. Схема, приведенная на рисунке 3, является элементарным унифицированным модулем контроля и управления пылегазовыми потоками. Ее отличие, от ранее использованной схемы, заключается в контроле неочищенного пылегазового потока.

Обобщенная схема контроля и управления пылегазовыми потоками

1 - технологический газоход; 2 - вентиляционный газоход; 3 - дроссельные заслонки; 4 - направляющие аппараты; 5 - дымососы; ФьФ2,...,Фм - фильтры; ЭВМ - электронно-вычислительная машина; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ПКУ - плата координатного управления исполнительными механизмами; РП - радиоизотопный пылемер.

Рисунок 3.

Схема измерений для системы управления основана на доступной приборной базе. Наиболее распространены и надежны датчики температуры и

разрежения. Так как нет надежного расходомера для работ в высокотемпературном пылегазовом потоке, расход газа через дроссельную заслонку можно определить по известному местному сопротивлению, представленному как функция от угла поворота заслонки. Задача управления пылегазовыми потоками рукавного фильтра разделяется на две части. В первой части осуществляется термостабилизация входного потока, состоящего из смеси технологических и вентиляционных газов. Во второй, проводится минимизация неорганизованных подсосов атмосферного воздуха и отрабатывается изменение объемов поступающих газов на вход фильтра. Совместное выполнение обеих частей алгоритма гарантирует стабилизацию по расходу неочищенного пылегазового потока.

В основу разработанный алгоритма положено отношение всех входных и выходных расходов рукавного фильтра:

(} +<2 +<2 =(} , (8) ЕХ. вен ^-цд ^вых '

где С}вх.-ге\" расход газа технологического газохода (расчетный), м3/с (н.у.);

Рювт - расход газа вентиляционного газохода (расчетный), м3/с (н.у.);

<3ш - расход подсоса атмосферного воздуха (неопределяемый), м3/с (н.у.);

()ЕЦХ - расход газа на выходе в фильтр (измеряемый), м3/с (н.у.). Входные расходы являются расчетными параметрами, зависящими от коэффициента местного сопротивления дроссельной заслонки \ на технологическом и вентиляционном газоходах. При определении отношения технологического и вентиляционного газа, для термостабшшзации смеси на входе в фильтр, рассчитывается отношение плотностей н температур, исходя из измеренной температуры смеси Тс и максимально допустимой температуры смеси газов внутри фильтра Тш^:

]-_ ртст-(Тгсх-Тс)+ Рс-(ТС -тспах) Рвен

Плотности газов в выражении (9) находятся по известной формуле, утвержденной для пылегазовых измерений. Коэффициенты отношения расходов, из расчета на 1 м3/с, можно определить, как:

ч~+ч~в1Тк+ТТкв1 (10)

По начальному или текущему расходу С^Овх^СЬ^, зная площади газоходов и используя значения и Цвел можно рассчитать минимально необходимые скорости газа и/гех и в газоходах. Они определяют искомую точку регулирования. Далее формируется рекуррентная последовательность. По экспериментально определенной функции связывающей угол

поворота дроссельной заслонки а с коэффициентом местного

сопротивления, определяется требуемое положение исполнительных механизмов и осуществляется регулирование. После установления потока, рассчитывается значения скоростей в момент времени И

Процесс продолжается до тех пор, пока скорости угех, Ук,, не достигнут значения те^ и №„, с точпостъю исполнительных механизмов.

Для управления направляющим аппаратом, при изменении входного объема газов, использован коэффициент I, представляющий соотношение входного и выходного расходов газа взятого при нормальных условиях:

Из множества положений дроссельных заслонок и направляющего аппарата для любого оптиматьным можно считать только то,

которое обеспечивает лучшую эффективность фильтрации газа. Это возможно только в том случае, если дроссельные заслонки на входе открыты, а направляющий аппарат закрыт как можно больше.

Так как подсос атмосферного воздуха определяется степенью текущей разгерметизации корпуса фильтра, то всегда можно найти, при заданном входном расходе, такое значение выходного расхода, чтобы 1 было как можно ближе к единице. В этом случае подсос атмосферного воздуха должен быть минимальным. Для этого используется понятие функции принадлежности го теории нечетких множеств. Минимизации подсосов атмосферного воздуха проводится на основе корреляции этой функции.

Для исследования работоспособности разработанного алгоритма было проведено численное моделирование его работы. В основу была положена экспериментально определенная, на реально действующем рукавном фильтре типа РФГ-5, функция отклика вида Р(4). Исследовался вопрос схождения скорости газов на входе в фильтр к расчетной точке регулирования. При каждом цикле расчета, определялось изменение разрежения в газоходах вследствие поворота дроссельных заслонок по функции отклика Р(§). При достижении обеими скоростям расчетных значений с ошибкой в 0,001 м/с расчет останавливался. Был проведен комплекс расчетов, результаты которых свидетельствуют, что искомая точность достигается на девятой итерации. Но уже при третьей итерации, сходимость по скорости достигается с точностью в 1%, а исполнительные механизмы достигают предела своей точности. Таким образом, сходимость первой части алгоритма, отвечающего за термостабилизацяю, была дока зана. Из функционального анализа известно, что если какая-либо последовательность имеет в себе сходящуюся подпоследовательность, то и данная последовательность сходится. Это положение реализовано для обеспечения работоспособности второй часта

2-8-лр;1

(И)

г>

I = тах—— -- сот! Ових

(12)

алгоритма. Управляемость группы рукавных фильтров основано на сходимости алгоритма управления пылегазовыми потоками рукавного фильтра.

Таким образом, установлено, что использование изменяемых величин местных гидравлических сопротивлений дроссельных заслонок, на входе в фильтр, является опорным показателем для проведения стабилизации по температуре смеси технологического и вентиляционного газов, поступающих на вход фильтра Это позволяет обеспечить минимальную скорость филирашш пылегазового потока, дает возможность повысить производительность фильтра путем минимизации подсосов атмосферного воздуха и уменьшения, пропускаемого через фильтр, объема газа за счет проводимой стабилизации по температуре смеси газа на входе в фильтр и стабилизировать по расходу входной поток газа.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведенные исследования позволили сделать основные выводы:

- существующие взаимосвязи между характеристиками неочищенного пылегазового потока и процессами протекающими в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк, позволяют контролировать и управлять этим процессом. Разработана математическая модель, связывающая оптические свойства твердой фазы пылегазового потока с процессом переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк. Удалось установить экспериментальные зависимости, позволяющие контролировать в электропечи процесс переработки по мышьяку и доказать связь этих зависимостей с комплексным показателем физико-химических свойств пыли;

- при переработке в электропечи пыли свинцового производства, содержащей мышьяк, непрерывный контроль пылегазовых параметров позволяет улучшить показатели процесса с возможностью получения экономического и экологического эффекта от более полного перевода соединений мышьяка в безопасную форму, для последующего хранения. Для этого необходимо непрерывно контролировать неочищенный пылегазовый поток, выходящий из электропечи, и использовать комбинированный метод измерения его запыленности одновременно оптическим в отраженном свете и массовым методами;

- из анализа связи комплексного показателя физико-химических свойств пыли н химическим составом шлака, шлейзы и пыли неочищенного пылегазового потока установлены следующие факты:

1) существует обратная зависимость между комплексным показателем физико-химических свойств пыли и содержанием мышьяка в пыли;

2) значение комплексного показателя физико-химических свойств пыли свидетельствует о полноте протекания окислительно-восстановительного процесса в электропечи при переработке пыли, содержащей мышьяк;

3) доказаао, что установленных зависимостей, связывающих комплексный показатель физико-химических свойств пыли с элементарным составом шлака и шпейзы, достаточно для эффективного контроля процессов протекающих в электропечи по содержанию мышьяка;

4) уравнения, связывающие комплексный показатель Со/Си с химическим составом шлака и шпейзы имеют гиперболический тип;

5) для процесса переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк, в применяемой технологии, минимальное содержание мышьяка в твердой фазе неочищенного пылегазового потока составляет 3,5%-5,5%;

6) установлен оптимальный элементарный химический состав шлака и шпейзы, для которого содержание соединений мышьяка в твердой фазе неочищенного пылегазового потока будет минимальным;

7) разработанная математическая модель, связывающая оптические свойства твердой фазы пылегазового потока с характеристиками пирометаллургического процесса, может быть применена для контроля процесса переработки в электропечи пыли, содержащей мышьяк;

8) возможно использовать найденные зависимости для проведения регулирования по времени выпуска шлака и соответственно по температуре протекания процесса в электропечи.

для повышения достоверности информации о параметрах пылегазового потока необходимо стабилизировать неочищенный пылегазовый поток по расходу газа;

- для стабилизации неочищенного пылегазового потока по расходу газа разработан унифицированный модуль управления рукавными фильтрами. Изменяемые величины местных гидравлических сопротивлений дроссельных заслонок на входе в фильтр служат опорным показателем для проведения стабилизации по температуре смеси технологического и вентиляционного газов, поступающих на вход фильтра. Это дает возможность обеспечить минимальную скорость фильтрации пылегазового потока при максимальной производительности фильтра. Задача решена путем минимизации подсосов атмосферного воздуха и уменьшения, пропускаемого через фильтр, объема газа с помощью стабилизации по температуре смеси газа на входе в фильтр. Данное решение позволяет снизить энергозатраты на транспорт и очистку пылегазовых потоков.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования и технические разработки испытаны и практически внедрены как информационно-измерительные системы контроля технологических параметров на Усть-Каменогорском свинцово-цинковом комбинате (УК МП ОАО "КАЗЦИНК"), на АО "Опытный свинцовый завод" и на Лениногорском цинковом заводе МП АО "КАЗЦИНК".

По итогам практических внедрений систем контроля параметров пылегазового потока получены следующие результаты:

- УК СЦК, 1994 г. - снижение запыленности газов выбрасываемых в атмосферу от 15% до 20% с экономическим эффектом в 1521450 тенге.

- ОСЗ, 1997 г. - снижение запыленности газов выбрасываемых в атмосферу от 15% до 18%;

- ЛЦЗ, 1998 г. - экономический эффект 1400000 тенге/год, снижение запыленности газов выбрасываемых в атмосферу от 20% до 25%;

- ОСЗ, 1999 г. - рекомендации по улучшению условий протекания процесса переработки пыли содержащей мышьяк в электропечи.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

]. Седелев В.А., Вишняков С.Н. Перспективы создания на базе ЭВМ ЕС 1046 и ШМ PC для разработки автоматизированных информационно-измерительных систем непрерывного контроля пылегазовых выбросов и исправности фильтров тонкой очистки с применением его в свинлово-цинковом производстве. //Средства и системы автоматического контроля и управления технологическими процессами газопылеочистки в цветной металлургии: Материалы конференции,- Свердловск: Издательство ЦП ВНТО цветной металлургии. - 1991, С. 35-36.

2. Вишняков С.Н., Танько В.В., Седелев В.А. Разработка математической модели и программного обеспечения обобщенной схемы системы непрерывного контроля пылегазовых параметров пирометаллургическнх процессов. //Совершенствование технологии добычи и производства цветных металлов и пути решения экологических проблем отрасли. /Сб. научн. тр-Усть-Каменогорск:ВНИИцветмет, 1997. - С. 146-150.

3. Вишняков С.Н., Седелев В.А. Информативность непрерывного и стандартного методов измерения параметров пылегазовых потоков металлургических производств. //Сборник тучных трудов ВКТУ имени Серикбаева. - Усть-Каменогорск, 1999. - С. 93.

4. Вишняков С.Н. Использование информации о параметрах неочищенных пылегазовых потоков для контроля пирометаллургическнх процессов.. //Цветная металлургия,- 2000,- 4,- С. 6-8.

5. Вишняков С.Н., Сапрыгин А.Ф., Седелев В.А., Ушаков H.H. Влияние стабилизации пылегазовых потоков на достоверность получаемой информации о состоянии пирометаллургических процессов. //Цветная металлургия,- 2000,- 4,- С.8-10.

6. Вишняков СЛ., Ушаков H.H., Седелев В.А., Сапрыгин А.Ф Единая система управления пылетазовыми потоками металлургического предприятия. //Цветная металлургия,- 2000,- 4,- С.10-14.

7. Седелев. В.А., Вишяков С.Н., Давыдов Ю.Ф. Проблемы и решения непрерывного контроля параметров пылегазовых потоков поступающих в атмосферу от предприятий цветной металлургии. //Международная конференция. Научно-технические проблемы рационального потребления воздуха "Воздух Азии - 21 век": Материалы конференции, Алматы, Казахстан, Сентябрь 26-28, - 2000, - С.54-55.

8. Седелев В. А., Филяяова JI.A., Вишняков С.Н. Повышение достоверности измерения параметров пылегазовых потоков с учетом физико-химических свойств пылей свшщово-цинкового производства. //Меры по борьбе с загрязнением атмосферы. Материалы международного семинара Каз. Гос. Академия им. Рыскулова Т.- Алматы, 2000,- С. 10

Вишняков Сергей Николай ульг

К,¥РАМЫНДА МЫШЬЯП БАР ¥НТАК ШАНДЫ 9ВДЕУ КЕ31НДЕП ТАЗАРТЫЛМАРАН ШАН-ГАЗ АГЫМЫНЬЩ ТЕХНОЛОГИЯЛЫК, К0РСЕТКП1ГГЕР1Н ЗЕРТТЕУ

Буленбекте, газартылмаган шан-газ агымыньщ физнкалы-хттялык сипаттамалары мен электр иешщце, цурамында мышьяп бар унтак. шанды ондеу процесстер1 керсеттшптершщ езара тэуелдшк байланысы зерттедш. Шашлыскан жарыкта, оптикалык тэсшмен аныкталган шан-газ агымыньщ шандыяык, шамасымен, салмактык, тасшдердщ керсеткшггершщ арасьшда айырмадшлыктар бары аныкталды. Бул айырмашылык, металлургиялык агрегатга журеттн тотыгу-тотыксыздану процесстер1 барысында, унтак шаннын физикалы-химиялык касиеттерщщ езгеруше байланысты. Математикалык, коргьшдалган улп злектр пегшнде журепн технологиялык. процесстер мен унтак шаннын физикалы-химиялык касиеггерш езара байланыстыруга мумпншиик берда. Бул, мьгшьякты шпеюага когшрудщ ттмдшшн кетерш, тазартылмаган шан-газ агымыньщ курамындагы катты фазада онын молшерш азайту ушш ендеу процесстершщ барысьш кадагалауга жэне газартылмаган шан-газ ашмынын керсетккптернгщ озгеру процесстерш нактьшы баскарудын мумкшншплн аныктауга жагьщай жасады. Технологиялык, процесстердан журу барысы туралы малшеттерД1Н сешмдшшн квгеру ушш, газартылмаган шан-газ агымын газдан ©ту молшер1 бойыгада туракгавдыру кахет екешцп далелденда. Бул ушш шан-газ ашмдарын кадагалау жэне баскарудын бгреген жуйеа зергтелш, дайындадцы.

Vishnyakov Sergei Nikolaevich STUDY ON TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF CRUDE DUST AND GAS STREAM WHILE THE TREATMENT OF DUST CONTAINED ARSENIC

This work aims to study dependencies between physics and chemical features of crude dust and gas stream and treatment process parameters of dust contained arsenic in electric furnace. A good deal of discrepancy has been found between dust and gas stream dust loading indications determined by optical method at the reflected light and by mass method, which is evidence of change of dust physics and chemical properties while the oxidizing-rcduction processes followed in metallurgical unit. Integrated mathematics model allowed to connect dust physics and chemical properties with technological process, followed in electric furnace. It gave possibility to keep in control run of treatment process for more effective removal of arsenic from speiss as well as its content decrease in solid phase of crude dust and gas stream and allowed to establish the principal possibility of process management by crude dust and gas stream parameters change. It is established that to increase technological process run data authenticity, it is necessary to regulate crude dust and gas stream by gas consumption. Unified system of control and gas and dust streams management is developed for this puipose.