В процессе работы не допускается попадание некачественной губки в комплектуемую товарную партию. Если в пробе обнаруживается хотя бы один кусочек дефектной губки, партию считают забракованной и возвращают на повторную сортировку.
Упаковка титановой губки в тару. Титановую губку упаковывают в специально предназначенную тару — контейнеры емкостью 500 л или бочки емкостью 250 л. Тару с титановой губкой тщательно герметизируют, воздух откачивают, а свободный объем заполняют аргоном до небольшого избыточного давления.
Дробленую губку после получения результатов анализа из промежуточной емкости засыпают в бункер, подают на конусный делитель для усреднения и равномерно засыпают в тару.
Тару, поступающую для заполнения губкой, предварительно осматривают, очищают, проверяют на герметичность. После заполнения и взвешивания на весах на тару наносят маркировку.
Для удовлетворения потребностей западного рынка на комбинате установлен жесткий контроль качества, который адаптирован к требованиям производителей авиационных двигателей и аэрокосмоса. Комбинат работает согласно международных стандартов качества:
- ISO 9002 - 94 - Система качества. Модель для обеспечения качества при производстве, монтаже и обслуживании.
- AS 9100 - 99 - Система качества. Авиакосмос. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.
5. Контроль и автоматизация технологических процессов
На переделе вакуумной сепарации реакционной массы наибольшее количество точек контроля и автоматического регулирования сосредоточены непосредственно на участке электропечей и аппаратов сепарации с вакуум – системами.
Максимально возможная и надежная автоматизация контроля и регулирования на этом участке обеспечивают высокую производительность аппаратов, хорошее качество титановой губки и снижение трудозатрат.
Основными технологическими контролируемыми и автоматически регулируемыми параметрами в отделении вакуумной сепарации являются; температурный режим печей вакуумной сепарации, остаточное давление в аппарате сепарации (вакуум) и остаточное давление в печи сепарации (контрвакуум).
Как было отмечено в п.3.1.6 магний и хлорид магния начинают испарятся при температуре 900 °С, но для активизации процесса сепарации температуру необходимо повысить. Температура процесса сепарации лимитируется 1085°С, при той температуре железо стенки реторты начинает взаимодействовать с титаном. Конструкция печи предусматривает четыре зоны нагрева реторты реактора по вертикали. Температуры зон предлагаются следующие: 1- 970 °С, 2 – 1010 °С, 3 – 1020 °С, 4 – 1010 °С, значит в процессе сепарации необходимо независимо регулировать температуру четырех зон одновременно. Этой производится с помощью термопар и котроллеров Р – 130, один контроллер на одну печь. Величина уставок по зонам печи сепарации при ведении процесса;
1- 970 ± 10°С, 2 – 1010 ± 10°С, 3 – 1020 ± 10°С, 4 – 1010 ± 10°С.
Понижение давления в аппарате необходимо для протекания процесса сепарации при заданных температурах. Промышленные насосы могут откачивать газы из аппарата до остаточного давления порядка 0,13 Па. Повышение остаточного давления в аппарате более 13,3 Па при высокотемпературной выдержке нежелательно, это может происходить при разгерметизации аппарата, прогара стенки реторты, что неотвратимо ведет к ухудшению качества титановой губки. Поэтому величину остаточного давления в аппарате необходимо контролировать.
При высоких температурах конструкция стальной реторты теряет необходимую жесткость для удержания правильной цилиндрической формы при глубоком вакууме внутри реторты. Поэтому необходимо понижать давление между стенкой реторты и печью сепарации. Печь вакуумной сепарации делается герметичной, поэтому есть возможность для создания контрвакуума. Научные исследования и практика работы показала, что остаточного давления 6665 Па достаточно для сохранения ретортой прежней формы.
Осуществление автоматического контролирования и регулирования технологического процесса.
Технологический процесс сепарации губчатого титана управляется автоматизированной системой.
АСУТП процесса сепарации представляет собой 2-х уровневую распределённую систему управления отдельными аппаратами.
На нижнем уровне АСУТП решаются задачи:
- автоматическое регулирование температурой зон печи сепарации;
- автоматический контроль вакуума в аппарате;
- автоматическое управление вакуумными насосами аппарата;
- автоматическое определение окончания сепарации.
На нижнем уровне каждой печи установлены контроллеры Ремиконт-130, которые объединены локальной вычислительной сетью “Транзит” по четыре контроллера в каждом.
На верхнем уровне АСУТП процессов сепарации производится:
- отображение мнемосхемы аппарата;
- отображение на мнемосхеме текущих значений температуры, вакуума, длительности высокотемпературной выдержки в цифровой и графической форме;
- регистрация и документирование на магнитном носителе температуры, вакуума, количество электроэнергии.
Контроль и регулирование температуры по зонам в аппарате сепарации выполнен с применением контроллера Ремиконт -130. Один контроллер на одну печь (позиция А1).
Температура в печи измеряется первичными преобразователями – термопары хромель-алюмелевые (поз. 4 а-1 – 4 2-1). Сигнал с термопар поступает на усилители сигнала термопар БУТ (поз. 4 д-1; 4 е-1), преобразующие сигнал термопар в унифицированный токовый сигнал 0 – 5 ma. Сигнал с БУТ заведён на клеммные разъёмы контроллера Ремиконт -130.
В контроллере Ремиконт -130 заложена программа управления температурным режимом зон печи.
В контроллере Р-130 происходит сравнение сигнала, поступающего с термопары, с заданием, заложенным в программе.
Если температура в печи выше задания, то контроллер выдаёт команду на отключение нихромового нагревателя зоны, если температура в печи ниже задания, то выдаётся команда на включение нихромового нагревателя. Включение и отключение зон происходит через усилители мощности БУМ (поз. 4 ж-1).
Резервирование схемы микропроцессорного управления осуществляется машиной “Марс-200Р” (поз. А-4). Сигналы термопар (поз. 4 а – 4 2-1) параллельно заводятся на машину централизованного контроля и управления “Марс-200Р” (поз. А-4).
Сигналы управления нихромовыми нагревателями через переключатель S B-1 поступают или от контроллера Ремиконт (поз. А-1), или в аварийном случае от Марс-200Р (поз. А-4).
С помощью прибора ЦР (поз. 43-1) контролируется температура зон печи.
При аварийном завышении температуры сигнал с контроллера Ремиконт-130 поступает на лампы сигнализации, установленные на щите (поз. HL 5-1, HL 6-1, HL 7-1, HL-8). При аварийном завышении температурного режима эти лампы мигают “частым” светом. Лампы сигнализации (поз. HL 1-1, HL 2-1, HL 3-1, HL 4-1) сигнализируют об аварийном значении температуры при регулировании температурного режима “Марс-200Р”.
Контроль вакуума в аппарате сепарации осуществляется термопарной лампой ПМТ2 (поз. 3 а-1), сигнал с которой заводится на вакуумметр термопарный ВТ-2АП (поз. 3 б). С выхода прибора ВТ-2А (поз. 3б) сигнал поступает на нормирующий преобразователь Ш-72 (поз. 3 в-1), преобразующий сигнал вакуумметра в унифицированный сигнал 0 – 5 ma, который заведён в контроллер Ремиконт -130.
Сигнализация вакуумного режима.
Сигнализация нарушения режима вакуума осуществляется лампой сигнализации (поз. HL 9-1) , установленной на щите.
В контроллере заложена программа, в соответствии с которой текущее значение вакуума сравнивается с аварийным значением, заложенным в программе, и при изменении вакуума ниже заданного значения лампа мигает частым светом.
Управление вакуумными насосами в автоматическом режиме осуществляется с помощью контроллера Ремиконт -130. В контроллере заложена программа управления вакуумными насосами: механическими ВН-6Г, ВН-1МГ и паромасленными БН-2000. Первоначальный пуск процесса дистилляции предусматривает включение механического насоса ВН-6Г. Для этого контроллер Ремиконт -130 (поз. А1) включает:
- магнитный пускатель (поз. 3 ж-1) насоса ВН-6Г;
- электрифицированный вакуумный вентиль (поз. 3 Е-1).
После достижения вакуума в аппарате, равного 430 микрон, по программе, заложенной в контроллер, включается паромасленный насос, имеющий более высокую производительность, для чего контроллер (поз. А 4) включает:
- магнитный пускатель (поз. 3 д-1) для подачи напряжения на нагреватель вакуумного масла в насосе БН-2000;
- электрифицированный вентиль (поз. 3 з-1);
- электрифицированный вентиль (поз. 3 Е-1).
При этом паромасленный насос БН-2000 и механический насос ВН-6Г включены последовательно.
Механический насос ВН-6Г создаёт предварительное разряжение для насоса БН-2000. С целью экономии электроэнергии через 4 часа после достижения вакуума 430 микрон по команде контроллера (поз. А 4) насос ВН-6Г останавливается, а насос ВН-1МГ включается.
Контроллер ( поз. А 4) осуществляет:
- включение пускателя (поз. З 2-1) насоса ВН-1МГ;
- отключение пускателя (поз. 3 ж-1) насоса ВН-6Г;
- включение электрифицированного вентиля (поз. 3 и-1) на линии вакуума насоса ВН-1МГ;
- отключение электрифицированного вентиля (поз. 3 К-1) на линии вакуума насоса ВН-6Г.
Отключение вакуумных насосов после окончания процесса сепарации осуществляется автоматически контроллером Ремиконт Р-130. Автоматическое окончание процесса сепарации осуществляется по истечению 72 часов высокотемпературной выдержки.
Контроллер (поз. А 4) производит: