Библиографическое описание:РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА УЧАСТКА ОБЕСКРЕМНИВАНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГЛИНОЗЁМА : научное издание / А. А. Тимофеев [и др.]. - Текст : непосредственный // Международный научно-исследовательский журнал. - 2024. - №9. - ISSN 2303-9868. - ISSN 2227-6017, DOI 10.60797/IRJ.2024.147.37.
Аннотация:Цель - разработка цифрового двойника участка первой стадии обескремнивания с программой автоматического расчёта качества алюминатного раствора на основе материального баланса и уравнений тепло-массо-обмена для улучшения качества управления процессами гидрохимии на глинозёмном комбинате АО «РУСАЛ Ачинск». В качестве входных параметров были приняты данные с предыдущего отдела выщелачивания: температура раствора, расходы спека и оборотного раствора, химический состав сырья. В качестве основных возмущающих воздействий использовали температуру воздуха, вибрации и неисправность оборудования. Выходными параметрами приняты: выходы шлама и алюминатного раствора и кремниевый модуль получаемого раствора. С помощью производственных лабораторных данных сведен материальный баланс алюминатного раствора и затравки, на их основе разработан алгоритм моделирования изменений в процессе обескремнивания и программа расчёта качества алюминатного раствора. Разработан виртуальный двойник отделения первой стадии обескремнивания на основе действующих аппаратов, используемых в АО «РУСАЛ Ачинск». Показано, что программа на основе простой балансовой модели предсказывает качество выходного продукта (алюминатного раствора) при изменении состава сырья (спека и оборотного раствора) и температуры и отображает результаты расчётов с помощью мнемосхемы процесса. Таким образом, разработанный интерфейс позволяет имитировать различные технологические операции, производимые в отделении обескремнивания: заполнение сборников, сброс растворов, изменение входных потоков; при этом возможно наблюдать как текущие изменения параметров процесса, так и архивные графики, а также подбирать оптимальный состав сырья для получения алюминатного раствора лучшего качества.
The aim is to develop a digital twin of the first stage of desilication with a programme for automatic calculation of aluminate solution quality on the basis of material balance and heat and mass transfer equations to improve the quality of hydrochemical process control at the alumina refinery of JSC "RUSAL Achinsk". Data from the previous leaching department were taken as input parameters: solution temperature, flow rates of sintered mass and recycling solution, chemical composition of raw materials. Air temperature, vibrations and equipment malfunction were used as the main disturbing influences. The output parameters are: sludge and aluminate solution yields and silicon modulus of the obtained solution. With the help of production laboratory data, the material balance of aluminate solution and inoculum was summarized, and on their basis an algorithm for modelling changes in the process of desilication and a programme for calculating the quality of aluminate solution were developed. A virtual twin of the first stage of desilication compartment was developed on the basis of the operating apparatuses used at JSC "RUSAL Achinsk". It is shown that the programme, based on a simple balance model, predicts the quality of the output product (aluminate solution) when the composition of raw materials (sintered mass and recycling solution) and temperature change and displays the results of calculations with the help of a mnemonic diagram of this process. Thus, the developed interface allows to simulate various technological operations performed in the desliming department: filling of collectors, discharge of solutions, change of input flows; at the same time it is possible to observe both current changes of process parameters and archive graphs, as well as to select the optimal composition of raw materials to obtain the best quality aluminate solution.
