Способ оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой

 

СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ МЕЛЬНИЦ ИЗМЕЛЬЧАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ И ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕЙ СРЕДОЙ по авт. св. № 933111, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, стабилизируют расход воды в мельницу и плотность слива классификатора на заданных значениях, определяют размер граничного зерна максимума производительности мельницы и размер граничного зерна классификации и корректируют заданные значения расхода воды в мельницу, плотности слива классификатора и исходного питания, при ,чем коррекцию заданных значений расхода воды в мельницу, плотности слива класси-. фикатора и исходного питания осуществляют до достижения разностью между размером граничного зерна максимума производительности и размером граничного зерна классификаций заданного значения. (Л to со о 2,0 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у

3Н ., -,Ф Л;!!é Â14" .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%ИЫ1ЙО ГЬ (61) 933111 (21) 3427583/29-33 (22) 20.04.82 (46) 15.02.84. Бюл. № 6 (72) О. Н. Тихонов и П. В. Кузнецов

409н (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена

Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени горный институт им. Г: В. Плеханова (53) 621.926 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 933111, кл. В 02 С 25/00 1982 .(прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ МЕЛЬ„„SU„„1072903 А

НИЦ ИЗМЕЛЬЧАЕМЬ1М МАТЕРИАЛОМ

И ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕЙ СРЕДОЙ по авт. св. № 933111, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, стабилизируют расход воды в мельницу и плотность слива классификатора на заданных значениях, определяют размер граничного зерна максимума производительности мельницы и размер граничного зерна классификации и корректируют заданные значения расхода воды в мельницу, плотности слива классификатора и исходного питания, при,чем коррекцию заданных значений расхода

1 воды в мельницу, плотности слива класси-. . фикатора и исходного питания осушествляют до достижения разностью между размером граничного зерна максимума производительности и размером граничного зерна классификации заданного значения.

1072903

Изобретение относится к управлению процессами шарового и бесшарового .измельчения сырья в любых барабанных мельницах, работающих в замкнутом цикле с классифицирующими устройствами, и может быть использовано в цветной и черной металлургии при обогащении полезных ископаемых, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства.

По основному авт. св. № 933111 известен способ оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой, преимущественно шарами, включающий измерение и поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерения веса мельницы, в котором между циклами подачи шаров стабилизируют вес измельчаемого материала в мельнице путем воздействия на производительность по исходному питанию и одновременно корректируют задание системе стабилизации веса измельчаемого материала по фактическому износу шаров и футеровки, а в период подачи шаров отключают систему стабилизации веса измельчаемого материала и поддерживают исходное питание в мельнице постоянным и равным значению в момент начала подачи шаров. Задание системе стабилизации веса измельчаемого материала устанавливают после каждого цикла окончания подачи шаров в точке, соответствующей максимальной скорости изменения веса и измельчаемого материала в мельнице (1) .

Однако данный способ не обеспечивает в целом оптимальной работы измельчительного агрегата, состоящего из мельницы и классифицирующего устройства (классификатора либо гидроциклона), поскольку не обеспечивается согласованная работа мельницы и классифицирующего устройства, а только при этом условии может быть достигнута оптимальная работа в целом измельчительного агрегата. Под согласованной работой мельницы и классификатора понимается именно такая совместная работа этих устройств, которая позволяет получить максимальную производительность в целом измельчительного агрегата по готовому классу требуемой крупности на сливе классифицирующего устройства.

Цель изобретения — повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой стабилизируют расход воды в мельницу и плотность слива классификатора на заданных значениях, определяют размер граничного зерна максимума производительности мельницы и размер граничного зерна классификации и корректируют заданные значения расхода

2

I водь(в мельницу, плотности слива классификатора и исходного питания, причем коррекцию заданных значений расхода воды в мельницу, плотности слива классификатора и исходного питания осуществляют до достижения разностью между размером граничного зерна максимума производительности и размером граничного зерна классификации заданного значения.

Сущность способа заключается в следующем.

Любой классифицирующий аппарат, разделяющий выдаваемый мельницей продукт по крупности частиц на готовый и неготовый, имеет свою, присущую только ему, сепарационную (разделительную) характеристику классификации e,,(() (массовые доли) ц Я (И

Ян м(М где Q и Q„,— производительности по сливу классификации и в разгрузке мельницы, т/ч;

Ц,(Ц и 3 „(1) дифференциальные характеристики крупности слива классификации и разгрузки мельницы, 1/мм.

Аналогично любая мельница имеет свою характеристику по вновь образованным суммарным мелким классам

Qcум () = QN.1N (1) Яп и (l) — Ямсх .1ucx... (У), где Я„,, Qp и Quex,—, производительности в разгрузке мельницы по пескам классификации и по исходному, т./ч;

Г„(И,Г„(И и Г х () — кумулятивные на минус характеристики крупности разгрузки мельницы, песков и исходного, массовые доли.

Характеристики e,(e) и q „(e) являются главными контролируемыми показателями и контроль их ведется периодически путем опробования продуктов с последующим расчетом по приведенным формулам.

При этом из Е, ((.) и Я,у„(3) находятся величины t и r первая по ординате,(11 )=

=0,5, вторая по точке экстремума Q >„(I,) -> — > max.

Чтобы вычислить размеры зерен 3э и 3р в определенных точках процесса периодически бурет пробы (исходное питание, слив мельницы, пески и слив классификатора), затем пробы сушат и рассеивают на стандартных наборах определенной крупности.

Затем по данным ситовых анализов вычисляют характеристики Г„(1), Гд (3) и r„ „(>)— кумулятивные на минус характеристики крупности разгрузки мельницы, песков и исходного питания, а также дифференциальные характеристики Э ()и A(k) крупности слива классификации и разгрузки мельницы. После этого по приведенным формулам вычисляют и строят характеристики (:. (3) и Я,„„(3), по которым находят величйны 3 „и 3, Заметим, что периодичность опробования определяется периодичностью

1072903 смены сортности перерабатываемых руд, которая по времени в реальных условиях может составлять 1 — 2 недели и больше.

На фиг. 1 показаны кривые зависимости () сопарационной характеристики классификатора (массовые доли) и Я „„(3) производительности мельницы по вновь образованным суммарным мелким классам (т/ч), где на оси абсцисс показаны величины 1 и 3®,„на фиг. 2 — блок-схема системы, реалиЗующей способ.

Система предназначена для управления процессом помола в мельнице 1 с классификатором 2 и включает в себя контур оптимизации шарового заполнения, состоящий из электподвигателя 3 мельницы 1, датчика активной мощности 4, вторичного прибора 5, экстремального регулятора 6, исполнительного механизма 7, шаропитателя 8, бункера шаров 9; контур стабилизации исходной руды, состоящий из датчика веса 10, вторичного прибора 11, регулятора 12, исполнительного механизма 13, питателя руды 14, бункера 15; контур стабилизации оптимального веса пульпы в мельнице 1, состоящий из датчика давления в масляном клине 16 разгрузочного подшипника вторичного, прибора 17, регулятора 18, исполнительного механизма 19, воздействующего на датчик регулятора 12 исходной руды; контур стабилизации оптимального расхода воды в мельницу, состоящий из датчика расхода воды 20, вторичного прибора 21, регулятора 22, клапана 23; контур стабилизации плотности пульпы на сливе классификатора 2, состоящий из датчика плотности 24, вторичного прибора 25, регулятора 26, клапана 27, блок 28 контроля характеристики Я (В) и вычисления размера граничного зерна классификации Е> блок 29 контроля характеристики Q<>„„(E) и вычисления граничного зерна максимальной производительности мельницы 3, вычислительный блок 30 сравнения велйчин В и Вр и расчета необходимых корректирующих воздействий в соответствующие контуры с целью управления величинами 1,и Е .

Работа системы управления измельчительным агрегатом, включающей перечисленные контуры, происходит следующим образом.

В процессе эксплуатации периодически (либо непрерывно) блоками 28 и 29 контролируются характеристики е,(3) и Qу„(E) и вычисляются величины t> и Зз. первая по ординате 6,(3 ) =0,5, вторая — по точке экстремума Я „„(1 ) — мпах. Далее сигналы с блоков 28 и 29 поступают в вычислительный блок 30, где путем их сравнения находится отклонение h = E — E и производится его сравнение с наперед заданным желаемым отклонением he >, При этом, если 6+

pheq>, то блоком 30 выдаются необходимые корректирующие воздействия в контуры управления величинами 1а,и 3р. в контур

)p стабилизации исходной руды (регулятор 12) и оптимального расхода воды в мельницу (регулятор 22) — управляющие величиной

1э и в контур стабилизации плотности пульпы на сливе классификатора (регулятор

26) — управляющий величиной Eq. Следует

15. отметить, что кроме названных, могут быть и другие воздействия, например изменение грансостава исходной руды вплоть до замены классифицирующего аппарата, если указанные технологические факторы не могут привести режим измельчения к нужному соотношению tp и 3 . Причем коррекция в указанные контуры вводится до тех пор, пока h. =Ь щ ., После этого управление объектом осуществляется системой оптимального управления. 5 Способ наилучшим образом реализует принцип «не дробить ничего лишнего», так как в циркулирующий поток направляются и в мельнице преимущественно дробятся только классы крупнее г.. В таблице приведены примеры результатов контроля замкну30 того цикла.

В таблице приведены числовые значения характеристик (;) „„(1) и сс.(3), полученные для промышленного цикла измельчения в шаровой мельнице (3600 Х 4000) объемом

36 м, работающей в замкнутом цикле с классификатором (двухстадиальным) с площадью зеркала -осаждения 36 м, а также определены величины 1р и, равные k =

=0,07 мм и 3 =0,25 мм. Значения 1р и наглядно свидетельствуют о том, что в данном случае измельчительный агрегат работает не в оптимальном режиме, ибо максимум производительности агрегата соответствует крупности зерна в сливе, мельницы

0,25 мм (1 ),, а размер гранитного зерна классификации составляет 0,07 мм (t ), 45 Следовательно, в данном случае вводятся такие коррективы в управление процессом, чтобы эти размеры сблизились.

Применение способа позволяет только за счет снижения расхода шаров на 0,1 кг/т получить значительный годовой экономический эффект.

1072903 ассунт/

Крупность

0-0,04

О, 04-0,0 71

О ;071-0, 104

0,65

32,6

0,45

0,37

45,3

56,7

71,3

0,22

О, 104-0,,16

79,0

О, 16-0 2

90,4

87,8

76,8

68,4

65,8

59,4

0,00

44,4

0,00

9,9

0,2-0,32

0,32-0г45

0,45-1,13

1,13-1 60

1,6-2,5

2,5-5,0

5, 0-10,0

10,0-25,0

0,13

0,075

0,035

0,017

0,010

0,005

0,00

ВНИИПИ Заказ 250/4 Тираж 616 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4