Система дозирования подачи огарковой пыли (фракция 0-2 мм)

Аэрожелоба, линии дозирования огарковой пыли 2005 г.
Заказчик
ОАО "РусАл", Саяногорский алюминиевый завод (анодное производство)

Назначение
Система транспорта и дозирования огарковой пыли предназначена для возврата в производственный цикл отсева дробленых огарков анодов фракции 0-2 мм. Огарковой пылью в производстве электродов принято называть дробленые огарки анодов, возвращаемые в технологический цикл. Система внедрена в смесильно-прессовом отделении Цеха производства электродов ОАО «САЗ». Внедрение этой системы позволило осуществлять возврат огарковой пыли в производство для повторного использования.  

Состав оборудования системы транспортирования

аэрожелоба, дозирование огарковой пыли
  • Аэрожелоб «А» (магистральный) – 1 линия.
  • Аэрожелоб «Б» (раздающий) – 3 линии. 
  • Дозирующие бункера – 3 комплекта. 
  • Блоки нагнетателей – 5 (по 4 агрегата в блоке)  

Автоматика и система управления

Применяемый контроллер – FlexLogix L34 Программное обеспечение (ПО) нижнего уровня разработано в среде RS Logix 5000. Визуализация технологических процессов и управление реализуется с помощью местной панели управления Allen-Bradley PanelView +700. ПО панели визуализации разработано в среде RSView Studio. Шкаф управления и силовая часть конструктивно выполнены способом линейного соединения двух шкафов. 

Технические характеристики

Таблица 1. Технические характеристики системы транспортирования и дозирования огарковой пыли
Наименование параметра Значение
Температура окружающего воздуха +10°С...+55°С
Влажность воздуха до 90%
Сейсмичность 7 баллов
Категория пожароопасности "Б"
Общая длина аэрожелобов 24,5 м
Проектная прозводительность аэрожелоба "А" 9 т/час
Проектная производительность одной линии аэрожелоба "Б" 3 т/час
Установленная мощность электрооборудования 20 кВт
Электроснабжение оборудования ~220 В

Принцип работы

Для нагнетания воздуха в дутьевую полость аэрожелоба компанией «ТоксСофт» разработаны специальные низконапорные (максимальное давление 0.2 кг/кв.см) нагнетатели на базе промышленных центробежных вентиляционных агрегатов АВ-1000. Блоки нагнетателей обеспечивают требующуюся подачу воздуха (порядка 12 куб.дм/сек на погонный метр длины желоба). 

Электрическая коммутация нагнетателей позволяет осуществлять работу каждой пары в нескольких режимах (см. табл.2):

Таблица 2. Режимы работы пары нагнеталей
Режим Соединение обмоток Количество работающих агрегатов в паре Мощность, Вт
Основной Последовательное 2 2х250
Вспомогательный Параллельное 2 2х1000
Аварийный Параллельное 1 1000

Выбор режимов работы нагнетателей осуществляется автоматически.

В местах резкого изменения геометрии трассы организованы аэраторы (запорно-дозирующие устройства и разгонные блоки), на которые воздух под пористый материал подается локально из системы сжатого воздуха через специальные пневмопульты. Управление пневмопультами осуществляется в автоматическом режиме. Пришедшая в движение огарковая масса подается через магистральный аэрожелоб «А» на шнековый конвейер. С него, через шнековый конвейер, материал попадает в бункера «зеленых остатков». Далее огарковая масса движется по трем параллельным линиям раздающего аэрожелоба Б в дозирующие бункера, а из них – в существующие порошковые подогреватели. 

Дозирующие бункера максимальной вместимостью порядка 250 куб.дм подвешены на тензодатчиках электронных весов. При заполнении бункера контроллер шкафа управления отслеживает нарастание его массы и при достижении максимального установленного значения (250 кг нетто) отключает соответствующий участок аэрожелоба «Б». Интенсивность перетекания материала из бункера в порошковый подогреватель регулируется изменением количества сжатого воздуха, подаваемого через пневмопульт в активную зону запорно-дозирующих устройств (далее в тексте – дозаторов) бункера. На данном этапе управляющий сигнал на пневмопульт подается контроллером шкафа управления, непрерывно корректирующим скорость убывания массы бункера в соответствии с заданной дозой (секундной интенсивностью загрузки порошкового подогревателя).

При достижении массы бункера установленного минимального значения (150 кг нетто) процессор дает сигнал на включение раздающего аэрожелоба. На этом этапе контроллер управляет пневмопультом по осредненному алгоритму. Поскольку секундная производительность раздающего аэрожелоба значительно (ориентировочно в 3-5 раз) превышает заданную секундную интенсивность загрузки порошкового подогревателя, продолжительность работы дозаторов в таком относительно неблагоприятном режиме оказывается соответственно в 3-5 раз меньше, чем в основном. Это обеспечивает требуемую точность дозирования.

Мнемосхема Транспорт огарковой пыли Мнемосхема Транспортирование огарковой пыли
Рис. 1. Мнемосхема – общий вид транспортной системы Рис. 2. Мнемосхема – Линия 01

Функции системы

  • автоматический режим транспортирование огарковой пыли с фракционным составом от 0 до 2 мм с производительностью более 16 т/час;
  • непрерывное автоматическое дозирование пыли со средней величиной погрешности менее 0.5%;
  • автоматическое регулирование работы нагнетателей в зависимости от режима работы.

Внедрение

В настоящее время система находится в режиме опытно-промышленной эксплуатации: управление автоматическое, вмешательство оператора только для установки параметров производительности, требующейся по технологическим соображениям. Отклонения от размера заданной дозы – 0.2-0.3%, что ниже указанных в техническом задании. Качество анодной массы и конечной продукции – обожженных анодов – существенно улучшилось (по информации руководства Производства электродов). В перспективе:

  • оптимизация работы нагнетателей;
  • транспорт и дозирование мелкодисперсной аспирационной пыли;
  • транспорт более крупной (от 0.8 до 4.5 мм) фракции огарковой пыли.

Названные работы обоснованы необходимостью повысить экономичность использования возвратных материалов, качество конечной продукции и экологичность анодного производства.