Ключевые слова
процесс обжига
система управления
автоматизация
контроль температуры
энергоэффективность
цифровой мониторинг
интеллектуальные технологии
Как цитировать
Аннотация
Исследование посвящено анализу системы управления процессом обжига сульфидсодержащих продуктов. Рассмотрены физико-химические особенности процесса, включая регулирование температуры, содержания кислорода и стабильности газового потока. Определены основные химические реакции, процессы теплообмена и пути повышения энергетической эффективности. Приведены методы математического моделирования и оптимизации параметров, направленные на снижение выбросов отходящих газов.
В исследовании проведён комплексный анализ системы управления процессом обжига сульфидсодержащих продуктов на основе научных данных и практики современных металлургических производств. Рассмотрены сульфидные руды меди, цинка и железа, изучены их физико-химические и теплофизические свойства при обжиге. Применены теоретический анализ, технологическое моделирование и исследование принципов автоматизированного управления. Полученные результаты позволили определить основные факторы, влияющие на устойчивость, энергоэффективность и экологическую безопасность процесса.
В результате проведённых исследований доказана возможность оптимизации процесса обжига сульфидных руд с помощью системы автоматического управления. Физико-химический анализ выявил влияние температуры и концентрации кислорода на скорость реакции. Анализ теплообмена показал, что тепловые потери в печи составляют 12–15 %. После внедрения ПИД-регулятора колебания температуры снизились на 81 %, изменения концентрации SO₂ на 80 %. Энергозатраты сократились на 15 %, а расход сырья до 8 %. Стабильность процесса, энергоэффективность и экологическая безопасность значительно улучшились.
Проведённые анализы показали, что в существующих системах обжига тепловые потери, недостаточная стабильность температуры и неопределённость в управлении составом отходящих газов снижают эффективность процесса. Для устранения этих недостатков рекомендуется совершенствовать тепловую изоляцию, оптимизировать энергетический баланс, а также применять в системе управления адаптивные или нечеткие (fuzzy) алгоритмы. Внедрение функций предиктивного анализа в системе SCADA позволит осуществлять упреждающее управление процессом и снизить энергопотребление. На основе предложенных подходов процесс обжига может стать более стабильным, энергоэффективным и экологически безопасным.
Список литературы
[1] Zhen-fang Zhang, Wei-bo Zhang, Zhen-guo Zhang, Xiu-fa Chen. Nickel extraction from nickel laterites: Processes, resources, environment and cost. Minerals Engineering, China, 2022, Vol. 182, pp. 107498. URL: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107498
[2] Xichao Gao. Study on the mineral processing technology of copper-nickel sulfide ore. Nonferrous Metals (Extractive Metallurgy), China, 2021, 73(4), pp. 26–33.
[3] Nikolaev Yu.L., Ershov V.P., Nabiulin R.N. Особенности пирометаллургической переработки полисульфиднйкҳ золотосодерзҳашчикҳ гравитационнйкҳ контсентратов. Известия вузов. Тсветная металлургия, Russia, 2020, No.6, pp. 51–58.
[4] Felix Krainski, Victor Pretorius, Ulrika Birgersdotter. A Practical Approach to Lead Removal: Transvenous Tools and Techniques. Journal of Cardiovascular Surgery, USA, 2021, 62(4), pp. 475–482. https://doi.org/10.23736/S0021-9509.21.11835-7
[5] Lucas Braakhuis, Hanna K. Knuutila. Predicting solvent degradation in absorption-based CO₂ capture from industrial flue gases. International Journal of Greenhouse Gas Control, Norway, 2023, 125, 103842. https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2023.103842
[6] Kiros Kabaskango Valeriya Estefaniya. Автоматизированнйй контроль теплового резҳима газовйкҳ отразҳателнйкҳ печей при огневом рафинировании никеля. Горнйй информационно-аналитический бюллетень, Russia, 2022, No.12, pp. 115–120.
[7] Kolchik I.E. Современне текҳнологии и текҳническиэ средства автоматического контроля в свиноводстве. Автоматизация и современне текҳнологии, Russia, 2020, No.3, pp. 44–50.
[8] Podkopaev S.V., Rusyaeva S.A., Abramov V.Yu., Orlova T.A. Текҳнологическиэ подкҳодй к решению экологическикҳ проблем текҳногеннйкҳ «месторозҳдений» на примере откҳодов производства серной кислотй. Экология и промйшленност России, Russia, 2021, No.7, pp. 62–69.
[9] Tomas Avakian. Improvements of Modern Gas Cleaning Systems for Teniente Converter. Metallurgical Plant Engineering Conference, Chile, 2023, pp. 42–48. URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.7845226
[10] Mukhitdinov D.P., Sattarov O.U., Annakulov Sh.O. Development of a fuzzy controller for temperature control in phosphate ore beneficiation process. International Conference on Innovative Research in Engineering and Technology (IRET), Tashkent, Uzbekistan, 2023, pp. 57–63. URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.8124579
[11] G‘ayimnazarov I. X. UDC 532.543: 627.157: Calculation of the parameters of the base rows in a non-stationary flow //Innovatsion texnologiyalar. – 2025. – Т. 59. – №. 3. – С. 62-66.
[12] G‘ayimnazarov, I., Eshev, S., Bazarov, O., Latipov, S., Rakhimov, A., & Guliyeva, S. (2025, July). Investigation of the initiation of sediment movement in mixed flows. InAIP Conference Proceedings (Vol. 3256, No. 1, p. 020041). AIP Publishing LLC.
[13] Tolibov B. Research of the oxidative process of gold-containing sulfide materials roasting for the development of an optimal mode. International Conference on Modern Trends in Science and Technology, Tashkent, Uzbekistan, 2023, pp. 64–70. URL: https://doi.org/10.5281/zenodo.8124675
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторское право (c) 2026 Muxitdinov D. P., Annaqulov Sh. O., Raximov H. A. (Muallif)