论文部分内容阅读
在现代冶金工业中，采用湿法冶金工艺所得到的悬浮液中包括矿石浸出后的残渣和浸出液。残渣通常作为废弃物排出。排出前，通常利用沉降槽或浓密机采用连续逆流洗涤的工艺对残渣进行洗涤，以达到洗净残渣中的有用物质的目的，使有价值物质回收最大化。CCD逆流洗涤过程通常由多台洗涤设备串联构成，待洗残渣加入第一台洗涤设备，而洗水由最后一台设备加入，前一台设备的底流作为后一台设备的进料，同时后一台设备的溢流作为前一台设备的洗水，这样依次下去，最后一台设备的底流为洗净后的残渣，第一台设备的溢流中含有浸出液，进行后续处理。 对连续逆流洗涤流程的合理设计与控制能够有效地提高生产效率。本文中CCD逆流洗涤过程的控制量为浓密机底流泵频率、絮凝剂泵频率，而被控量为浓密机底流浓度、泥层界面高度、泥层静压力，这就涉及到两个控制量控制三个被控量的难题，同时三个被控量之间耦合严重，且进料扰动频繁。因此，采用先进的控制技术实现其自动控制具有重要意义。本文以某大型镍钴冶炼项目为背景，进行了CCD逆流洗涤过程控制策略的研究以及计算机控制系统的设计与开发并进行了实验研究和功能测试。本文主要内容归纳如下: (1)对CCD逆流洗涤过程进行了详细描述，给出了过程控制目标，分析了影响洗涤效果的因素以及控制难点，在此基础上研究了CCD逆流洗涤过程的控制策略，包括溢流槽液位控制、浓密机过程控制及设备连锁逻辑控制。提出了由PI控制器、协调控制、解耦控制以及扰动前馈补偿相结合的CCD逆流洗涤过程控制策略，并对控制器参数进行了整定。 (2)结合CCD逆流洗涤过程的特点和控制要求，提出了包括过程控制层与过程监控层的CCD逆流洗涤过程计算机控制系统体系结构，进行了系统的功能设计与平台设计，在此基础上开发了CCD逆流洗涤生产过程计算机控制系统。 (3)对开发的CCD逆流洗涤过程计算机控制系统进行了对象特性实验，证明所搭建对象能反应实际生产过程，在此基础上进行了设定值跟踪实验以及扰动抑制实验，实验结果验证了所提控制策略的有效性，最后进行了计算机控制系统功能测试，结果表明实现了所设计的功能，能够应用于实际生产。