一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，尤其是提供一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國黑鎢礦資源的枯竭，研宄開發(fā)低品位白鎢礦的冶煉方法與設(shè)備的任務(wù)尤為迫切。堿壓煮法因具有設(shè)備簡單，成本低，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，成為鎢礦分解技術(shù)中最為經(jīng)典的方法。但由于反應(yīng)過程易受白鎢精礦的純度、細(xì)度、雜質(zhì)含量、堿用量等多年因數(shù)的影響而呈現(xiàn)大慣性、時(shí)變、非線性的影響，反應(yīng)釜的溫度的控制至關(guān)重要。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述不足，本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，尤其是提供一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)，能按工藝要求，測(cè)量和控制反應(yīng)過程的溫度。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)，由帶有夾套的反應(yīng)釜1、蒸汽閥2、夾套內(nèi)溫度傳感器3、攪拌漿4、出料口 5、冷卻液出口 6、冷劑閥7、釜內(nèi)溫度傳感器8、泄壓閥9、壓力傳感器10、電動(dòng)機(jī)11、減速器12、入料口13和單片機(jī)及其控制電路14組成。
[0005]所述的蒸汽閥2、冷劑閥7和泄壓閥9安裝在反應(yīng)釜上；溫度傳感器3安裝在夾套內(nèi)，攪拌漿4安裝在反應(yīng)釜內(nèi)距離釜底1cm處，由電動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)；溫度傳感器8和壓力傳感器10安裝在反應(yīng)釜內(nèi)；單片機(jī)及其控制電路14分別與蒸汽閥2、夾套內(nèi)溫度傳感器3、釜內(nèi)溫度傳感器8、冷劑閥7、泄壓閥9、壓力傳感器10、電動(dòng)機(jī)11電氣連接。
[0006]優(yōu)選地，所述的溫度傳感器為接觸式熱電阻傳感器。
[0007]所述的單片機(jī)及其控制電路14，由單片機(jī)、顯示電路、測(cè)溫電路、測(cè)壓電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蒸汽閥驅(qū)動(dòng)電路及泄壓閥驅(qū)動(dòng)電路組成。測(cè)溫電路、測(cè)壓電路分別與單片機(jī)的輸入端相連，顯示電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蒸汽閥驅(qū)動(dòng)電路及泄壓閥驅(qū)動(dòng)電路分別與單片機(jī)的輸出端相連。
[0008]優(yōu)選地，所述的單片機(jī)為8位低功耗高性能的單片機(jī)。
[0009]優(yōu)選地，單片機(jī)的控制采用模糊控制算法和傳統(tǒng)PID算法相結(jié)合的策略，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜恒溫段的控制。
[0010]工作原理:通過機(jī)械強(qiáng)化方式，將白鎢精礦原料通過振動(dòng)球磨機(jī)細(xì)磨到小于0.045mm后，再投入到反應(yīng)釜中，采用高磷鎢酸鈉為浸出劑，第一次壓煮，在150°C和0.5Mpa下進(jìn)行，保溫I小時(shí)，降溫過濾后，將此次壓煮的濾渣和強(qiáng)堿及磷酸，進(jìn)行第二次壓煮，在180°C和0.SMpa下進(jìn)行，保溫I小時(shí)，二次壓煮后白鎢礦的分解過程結(jié)束。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:以反應(yīng)釜內(nèi)溫度為控制對(duì)象，采用單片機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)，在保證安全性的前提下實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)最優(yōu)控制，提高白鎢礦的分解率。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0013]圖1為一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)安裝圖。
[0014]圖2為一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜的控制系統(tǒng)流程圖。
[0015]圖1中，I帶有夾套的反應(yīng)釜，2蒸汽閥，3夾套內(nèi)溫度傳感器，4攪拌漿，5出料口，6冷卻液出口，7冷劑閥，8釜內(nèi)溫度傳感器，9泄壓閥，10壓力傳感器，11電動(dòng)機(jī)，12減速器，13入料口，14單片機(jī)及其控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在圖1中，釜內(nèi)溫度傳感器8安裝在反應(yīng)釜內(nèi)，直接檢測(cè)反應(yīng)物在反應(yīng)過程中溫度的變化情況。夾套內(nèi)溫度傳感器3安裝在反應(yīng)釜的夾套中，間接檢測(cè)反應(yīng)物在反應(yīng)過程中溫度的變化情況。壓力傳感器10安裝在反應(yīng)釜內(nèi)，直接檢測(cè)反應(yīng)物在反應(yīng)過程中壓力的變化情況。攪拌漿4安裝在反應(yīng)釜內(nèi)距離釜底1cm處，由電動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)進(jìn)行間歇式攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速50-80n/min。蒸汽閥2安裝在反應(yīng)釜上，由閥口向反應(yīng)釜夾套內(nèi)通入蒸汽。泄壓閥9安裝在反應(yīng)釜上，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)壓力超過極限值時(shí)通過泄壓閥9泄壓，以保證反應(yīng)釜的安全。冷劑閥7安裝在反應(yīng)釜上，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度超過設(shè)定值時(shí)通過冷劑閥向反應(yīng)釜內(nèi)通以冷劑，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度保持恒定。單片機(jī)及其控制電路14與蒸汽閥2、夾套內(nèi)溫度傳感器3、釜內(nèi)溫度傳感器8、冷劑閥7、泄壓閥9、壓力傳感器10、電動(dòng)機(jī)11電氣連接。
[0017]單片機(jī)及其控制電路14的控制方式為:測(cè)溫電路和測(cè)壓電路分別將夾套內(nèi)溫度傳感器3、釜內(nèi)溫度傳感器8和釜內(nèi)壓力傳感器10的檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換等信號(hào)處理后傳送至單片機(jī)，單片機(jī)將信息處理后，通過顯示電路顯示溫度值和壓力值，通過蒸汽閥驅(qū)動(dòng)電路控制蒸汽閥的動(dòng)作，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制冷劑閥的閥門開度，通過泄壓閥驅(qū)動(dòng)電路保證釜內(nèi)壓力在正常范圍。
[0018]在圖2中，當(dāng)溫度傳感器8檢測(cè)到釜內(nèi)溫度小于溫度設(shè)定值I (150°C塒，打開蒸汽閥2向反應(yīng)釜夾套內(nèi)輸入蒸汽，反應(yīng)釜進(jìn)入升溫階段，當(dāng)溫度傳感器8檢測(cè)到釜內(nèi)溫度達(dá)到溫度設(shè)定值2 (145°C)時(shí)，關(guān)閉蒸汽閥門2，反應(yīng)釜進(jìn)入保溫階段，同時(shí)打開冷劑閥門7，并調(diào)用模糊子程序或PID子程序來控制冷劑閥的閥門開度，當(dāng)釜內(nèi)溫度與溫度設(shè)定值2的溫差大于溫度門限值(2°C)時(shí)，調(diào)用模糊控制子程序，否則調(diào)用PID控制子程序，使釜內(nèi)溫度保持在溫度設(shè)定值I附近，直至滿足工藝要求的保溫設(shè)定時(shí)間(I小時(shí))，然后待其降溫后卸料，此為第一次壓煮過程。同時(shí)，壓力傳感器10對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到壓力大于壓力極限值(2.5MPa)時(shí)，打開泄壓閥9泄壓。
[0019]第二次壓煮，在180°C和0.SMpa下進(jìn)行，保溫I小時(shí)，控制過程與第一次壓煮相同，二次壓煮完成后，白鎢礦分解過程結(jié)束。
[0020]采用模糊控制算法和傳統(tǒng)PID算法相結(jié)合的策略實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜恒溫段的控制。設(shè)定溫度和實(shí)際溫度的偏差e和偏差的變化ec作為輸入變量，設(shè)定比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)的變化量ΔΚρ、AK1、AKd為輸出，設(shè)計(jì)模糊自適應(yīng)PID控制器，對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線優(yōu)化，兼顧了反應(yīng)釜溫度控制對(duì)超調(diào)量和過渡時(shí)間兩方面的要求，提高了系統(tǒng)的控制質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，由帶有夾套的反應(yīng)釜1、蒸汽閥2、夾套內(nèi)溫度傳感器3、攪拌漿4、出料口 5、冷卻液出口 6、冷劑閥7、釜內(nèi)溫度傳感器8、泄壓閥9、壓力傳感器10、電動(dòng)機(jī)11、減速器12、入料口 13和單片機(jī)及其控制電路14組成；其特征在于，蒸汽閥2、冷劑閥7和泄壓閥9安裝在反應(yīng)釜I上，溫度傳感器3安裝在夾套內(nèi)，攪拌漿4安裝在反應(yīng)釜內(nèi)距離釜底1cm處，由電動(dòng)機(jī)11帶動(dòng)，溫度傳感器8和壓力傳感器10安裝在反應(yīng)釜內(nèi)，單片機(jī)及其控制電路14分別與蒸汽閥2、夾套內(nèi)溫度傳感器3、釜內(nèi)溫度傳感器8、冷劑閥7、泄壓閥9、壓力傳感器10、電動(dòng)機(jī)11電氣連接。2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的單片機(jī)及其控制電路14由單片機(jī)、顯示電路、測(cè)溫電路、測(cè)壓電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蒸汽閥驅(qū)動(dòng)電路及泄壓閥驅(qū)動(dòng)電路組成。3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的測(cè)溫電路、測(cè)壓電路分別與單片機(jī)的輸入端相連，顯示電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、蒸汽閥驅(qū)動(dòng)電路及泄壓閥驅(qū)動(dòng)電路分別與單片機(jī)的輸出端相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種白鎢堿壓煮反應(yīng)釜控制系統(tǒng)，由帶有夾套的反應(yīng)釜1，蒸汽閥2，夾套內(nèi)溫度傳感器3，攪拌漿4，出料口5，冷卻液出口6，冷劑閥7，釜內(nèi)溫度傳感器8，泄壓閥9，壓力傳感器10，電動(dòng)機(jī)11，減速器12，入料口13和單片機(jī)及其控制電路14組成。本實(shí)用新型以反應(yīng)釜內(nèi)溫度為控制對(duì)象，采用單片機(jī)構(gòu)成控制系統(tǒng)，在保證安全性的前提下，采用模糊控制算法和傳統(tǒng)PID算法相結(jié)合的策略實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜恒溫段的控制，提高白鎢礦的分解率。
【IPC分類】C22B34/36, C22B3/02
【公開號(hào)】CN204625726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520129403
【發(fā)明人】羅小燕, 盧小江, 熊奇
【申請(qǐng)人】江西理工大學(xué), 羅小燕
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日