Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

 

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами обогащения, в частности к способам автоматического управления процессами мокрого измельчения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом никле со спиральным классификатором . Оно может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии. Изобретение позволяет повысить качество упНа обогащение (Л

COlO3 СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„4144

1.51) 4 В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ha одпгащвчие

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4184985/29-33 (22) 26.01.87 (46) 07.08.88. Бюл. h 29 (71) Криворожский горнорудный институт и Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов Механобрчермет (72) Е. К. Бабец, В. П. Хорольский, Л. Н. Лисянский и А. Ф. Калиниченко (53) "621,926(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 755303, кл. В 02 С 25/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1285669, кл. В 02 С 25/00, 1985, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ

НИЯ ОЦНОСТАЛИЙНЬ1М ЦИКЛОМ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами обогащения, в частности к способам автоматического управления процессами мокрого измельчения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором. Оно может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии. Изобретение позволяет повысить качество уп1414461 равления. Для достижения этой цели стабилизируют расход руды, стабилизируют соотношение руда — вода в мельницу изменением расхода воды в мельницу, стабилизируют плотностм пульпы в сливе классификатора изменением расхода воды в слив классификатора, корректируют расход воды в классификатор и изменяют расход дополнительной воды в мельницу, подаваемой через разгрузочную горловину внутрь мельницы в конец измельчительной камеры, в зависимости от величины разности заданного и измеренного значений весового расхода крупной фракции неизмельченной руды через разгрузочную горловину мельницы. Измеряют заданное значение расхода руды в мельницу при выходе отношения расхода руды к суммарному расходу основной и дополнительной воды в мельницу за предельИзобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами обогащения, в ча" стности к способам автоматического управления процессами мокрого иэмель- 5 чения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья.

Целью изобретения является повышение качества управления.

Сущность способа автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения заключается в раздельном регулировании плотности внутримельничной загрузки в зонах помола и зоне разгрузки, причем плотность внутримельничной загрузки в зоне помола выбирается максимальной и поддерживается путем стабилизации соотношения руда — вода, а плотность внутримельничной загрузки в зоне разгрузки регулируется путем поддержания расхода дополнительной воды через зону разгрузки в конец измельченной камеры на значении, при котором происходит ные задаваемые значения ° Устройство, ре али э ующее данный способ, содержит датчик 1 и эадатчик 2 расхода руды, регулятор 3 расхода руды, блок 4 управления тиристорным преобразователем 5, двигатель 6, конвейер-питатель 7, мельницу 8, классификатор 9, датчики

1Π— 12 расхода воды, исполнительные механизмы 13 — 15, регулируемые задвижки 16 - 18, регулятор 19 соотношения руда — вода, регуляторы 20 и 21 расхода воды, регулятор 22 коррекции, задатчик 23 соотношения, вычислительные блоки 24 и 25, датчик 27 плотности пульпы, блок 28 вычитания, элементы И 29 — 31, пороговые элементы 32

36, задатчики 37 — 40 опорных сигналов, задатчик 41 плотности пульпы, ключи 42 и 43, блоки 44 — 47 сравнения, блок 48 сложения, инвертор 49.

1 ил. максимальное осаждение крупных некондиционных кусков неизмельченной руды, При этом изменение расхода этой дополнительной воды осуществляется только при выходе параметра весового расхода неиэмельченной руды за пределы минимального или максимального значения, что характеризует резкое изменение типа перерабатываемой руды до иэмельчаемости, для компенсации которого вводится дополнительная коррекция заданного значения расхода руды. Одновременно для компенсации возможных изменений плотности пульпы в сливе классификатора изменяют расход воды в слив классификатора на величину, равную, но с обратным знаком, величине изменения расхода дополнительной воды в зону разгрузки мельницы, Этим достигается недопущение возможных колебаний плотности и крупности готового продукта в сливе классификатора, максимизируется производительность цикла по вновь образованному готовому классу.

На чертеже представлена блок-схема системы для реализации способа.

Система содержит датчик l и задатчик 2 расхода руды, регулятор -3 рас!

4!4461 мом на выходе вычислительного блока

25, и текущим W от датчика 12 расхода воды.

ЗАД

Заданный расход воды W опредег пяется в вычислительном блоке 25 по текущая и заданная плотность

70 хода руды, блок 4 управления тиристорHhIM преобразователем 5, дяигате Ib 6 конвейер-питатель 7, мельнипу 8, классификатор 9 датчики 10-12 рlcxoс

5 да воды, исполнительные механизмы 1315, регулируемые задвижки 16-18, реследующему выражению: гулятор 19 соотноп1ения руда — вода, регуляторы ?0 II 21 расхода воды, регулятор 22 коррекции, задатчик 23 со- 1p . 3>9 (t) ГР(t) г" (t)) O(t-Г ) отношения, вычислительнь1е блоки 24 и У i.1 t)j(t)

25, датчик 26 весового расхода крупной фракции неизмельченной руди, датчик 27 плотности пульпы, блок 28 выГ С тчитания, элементы И 29-31, пороговые 15 "z)+W (t y)+W3(t тэ)3, (1) элементы 32-36, эадатчики 37-40 опорных сигналов, задатчик 41 плотности пульпы, клттчи 42 1 13, б.ттткт 14 — I7 з. (t) сравнения, блок 48 с-! я-.,! Hll т и ипвер— тор 49. пульпы в сливе

УПРаттЛЕНИЕ ПРт т1,-С .! М тКРОто классификатора в момент времени t, в который определяется управляющее воздействие на изменение расхода воды в слив классификатора;

Q(t-0,) W (t-т ) ыл (t-71) Wg (t à ) мельче!!ия осущестп.!1ияT Boçaålloòâó>l

HR. РЯ СХОД P „Il,! ОСИОlт I!0 Й 11 !! ттО! 11! 11 тельной воды в мель!!илу и расход Boäll в классификатор сле.,;уттт!1:,1!!1 обр-.loм. 25

Оптималь!1ое заполпение и плотность пульпы в зоне помо»а поддерживают путем стабилизации !аллиного д.ття среднего по и lме11ьч,,е. !ости и крут!иост!1 типа P Äû э!!ачен11Я коlттy Ром стабllлll 3Q зации. 11ри переработке сред!!его типа руды с вт!хопа регулятора 22 коррекции задания сигналов нет, реку;тятор

3 обрабатывает случай!!о вознтькш1!е рассогг!асов ания между зада111111м к те кущим расходами руди оТ эадатчика 2 и датчика 1. Одновременно с этим осуществляется стабилизация соотношения руда — вода путем сравнения в регуляторе 19 текущего отношения расхода 4р руды от датчика 1 к расходу основной воды в мельницу от датчика 10 расхода воды и заданного соотношения от эадатчика 23. Регулятор 19 через исполнительный механизм 13 управляе1 aaä — 45 вижкой 16, приводя расход основной воды в мельницу к заданному соотношению.,Выходной продукт цикла стабилизиру!ттт путем регулирования плотности пульпы в сливе классификатора 9, под- 5О держивая заданнуттт задатчиком 41 плотность пульпы, изменяя исполнительным механизмом 15 и задвижкой 18 расход воды в слив классификатора 9, причем управление исполнительным механизмом осуществляет регулятор 21 оптимальным образом отрабатывая рассогласование между заданным расходом водь!

W в слив классификатора, получае3k& измеренное значение расхода руды в мельницу в момент времени (t-C ), где запаздывание по каналу, расход основной воды в мельницу в момент времени где а запаздывание по каналу W<- g,, расход воды в слив классификатора в момент времени (t-с ), где Е,! — запаздывание по канау 1 ; расхдд дополнительной воды через разгрузочную горловину внутрь мельницы в мо" мент времени (t- с ), где — запаздывание по каналу V> -

Величины сдвига измеренных и вычисляемых параметров находятся в соr отношении с1) 1 ) ) с и зависят от конструктивных особенностей и типа установленного оборудования, определяются в процессе первоначальной настройки — наладки системы и могут уточняться в процессе работы, адаптируясь к изменению динамики объекта регулирования °

При этом управляющее воздействие от регулятора 21 формируется пропорционально величине

Зад аы - w, (e) — w,(t), (2) 344 в которой эа счет того, что 4 определяется по выражению (1), автоматически учитываются изменяющиеся статические коэффициенты передачи по каналам возмущения, а именно: W, -"

Wg j Q, и изменяющийся тип руды эа счет оценки и расчета удельного веса твердой фазы в сливе классификатора по параметрам процесса и подстановки его в выражение (1).

Весовое количество крупной фракции неизмельченной руды, т.е. выход скрапа иэ мельницы, зависит от свойств руды, режима измельчения, состояния оборудования и измеряется датчиком 26, в качестве которого может быть использован, например, электромеханический счетчик выхода скрапа.

Исследованиями установлено, что существуют нормальные пределы изменения параметра выхода скрапа от мин gon

S до S„, Внутри укаэанного диапазона этот параметр. подвержен случайным возмущениям и какой-либо коррекции на управляющее воздействие вводить не нужно.

При изменении величины выхода скрапа от S " до максимально допу" макс стимого значения S„ необходимо изменять плотность внутримелъничной загрузки в зоне разгрузки в сторону ее уменьшения для более интенсивного осаждения крупных классов и недопущения их черезмерного выхода через разгрузочную горловину. Предел изменения этой плотности ограничен величиной максимально допустимого разжижения пульпы, равного плотности пульпы в сливе классификатора / . Максимально допустимое разжижение пульпы соответствует максимальному значению

14461 ь отношения Т расхода руды Q к сумме расхода основной W и дополнительной

W воды в мельницу, т. е °

ging мни () - Х(Р ) 3

Макс и, +и

Ма.кс где W равно величине расхода воды

Wz в слив классификатора, необходимой для достижения заданной плотности зад пульпы Я при измельчении руды с удельным весом 8, расходе руды Q u заданном соотношении руда — вода, т.е. известном расходе основной воды макс

W, в мельницу. Таким образом М определяется иэ балансового управления для плотности пульпы в сливе

2р классификатора при условии, что W

0 °

При уменьшении величины выхода скрапа меньше минимального значения

МИИ

S„c Як необходимо уменьшить рас25 ход дополнительной воды W3 в зону разгрузки мельницы. Минимально допустимое разжижение пульпы в зоне разгрузки соответствует максимальному соотношению Q/ (W< +W>) при условии, 30 что W = О, т.е ° отношению руда— вода в мельницу

Маркс Q

Т

МИИ

Величина Т задается эадатчиком

40, а Т "с — задатчиком 23.

Если никаким изменением расхода дополнительной воды W не удается компенсировать изменение типа руды, т.е. ввести величину в допустимый диапазон, где

М И gon

S„(SÄ (S„

45 необходимо осуществить коррекцию заданного расхода руды в мельницу, причем при S„ < S и Мз 0 необходимо увеличить задание на расход руды, а

50 м кс ( икн при S ) S

К И и — Т неW1 + W3 обходимо уменьшить задание на расход руды.

Если после введения указанных коррекций объект приводится в область нормальной работы, определяемой выражением (5), то осуществляется стабилизация Q, W, W> и j на новых

1414461 скорректировлнць!х значениях до приходл следующих возмущений, Если же указанные кс>ррекцип не приводят через время переходного режима к области

5 нормальных ситуаций (5), то коррекция повторяется по величине и знаку в том же направлении.

Указанный контур коррекции работает следунипим образом. На первые входы блоков 44 — 46 сравнения подаются сигналы от задатчиков 37-39, а на вторые входы — сигнал от датчика 26 весового рзсхода крупной фракции S, причем задатчики 37-39 задают соотми!! макс goo ветственно величины Б„, 8к, Б

К

На выходе пороговых элементов 3336 формируется сигнлл логической "1", если на его вход ностунлет сигнал больше или равный цу:!э !. В бл!>клх 44- 20

47 сравнения определя!лтся рлзности, М!!!!, никс сигнллов 5 Вк

goo мки

Я Т Т спотн! гст?5енц!!, Способ автоматического управления одностлдийным циклом мокрого измельчения, включающий измерение расхода руды и воды в мельницу, измерение расхода воды в слив классификатора, измерение плотности пульпы в сливе классификатора, измерение весового расхоца крупной фракции неизмельченной руды через разгрузочную горлови, м!!

При Бк ) Я, Л 0 нл выходе элемен- 25 та 33 появляется сигнлл логической

".1", которь|й поступлет нл элемент

И 29 и ключ 42, открывая его и раз-!!ин решая прохождение величины S„» S„ с вьгходл блока 44 срлннения цл блок

48 сложения и далее нл регулятор 20 расхода воды, который через механизм

14 и задвижку 17 уменыплет расход воды Мз н зону разгрузки мельницы 8, Ри уменьшении расхода воды 1 до 35 минимального уровня срабатывает пороговый элемент 32, т.е. при И = О, и нл его выходе формируется сигнал логической "1", поступающий нл второй вход элемента И. Если на обоих входах элемента И накодятся сигналы логической "1", на его выходе также

I! f! формируется сигнал логическои 1 поступающий на вход регулятора 22 коррекции задания, который ступенча- 45 то на 10Х увеличивает неличину задания от эадатчикл 2 расхода руды, Все остальные контуры стабилизации рабо— тают как и прежде ° Элемент И 29 введен для предотнращения ложных срабатываний контура коррекции при кратковременном изменении типа перерабатываемой руды., маис макс

При S„) Я„величина S

S„(0, на выходе порогоного элемента

34 формируе тс я сигнал логического ! О", поступающий на элемент И 31 и инвертор 49, нл выходе которого фор!! (1 мируется сигнал логическои 1

При млксимальном разжижении, когиин дл Т ь Т текущее от вычислительного блока ?4, величина на выходе блом и к кл 47 Т вЂ” Т ) 0 и на выходе порогового элемента 36 формируется сигнал логической "1", поступающий на второй вход элемента И 30. Рсли на обоих последнего присутствуют сигналы логической "1", то с его выхода сигнал логической "1" поступает на второй вход регулятора 22 коррекции задания на ступенчатое уменьшение задания от задатчика 2 расхода руды.

При выполнении условия (5) на выходах блоков сравнения присутствуют сигналы больше нуля, следовательно, на выходе пороговых элементов 34 и

35 — снгнллы логической "1", поступлю!ппс нл элемент П, логическая !!1!!

»а выходе которого открывает ключ 43 пропуская нл второй вход блока 48 слосложения сигнал от блока 46 сраннеgon ния, рлнный S„- SÄ, поступающий на унелцчение рясхс дл дополнительной воды Ы через регулятор 20 и уменьшение расхода воды н слив классификатора через регулятор 21.

Таким образом, но всех режимах

0cv1 ествляется максимизация производительности цикла по вновь образованному готовому продукту при минимизации дисперсии колебаний плотности и недопущения возникновения аварийных ситуаций. Все сигналы коррекции поступают с коэффициентами, которые определяются опытным путем, и учитывается процент долевого участия контролирующих параметров в формировании управляющих воздействий.

Использование предлагаемого способа поэво IHT добиться повьппения производительности по вновь образованному готовому продукту на 2,5-3Х при одновременном снижении дисперсии колебаний крупности на ЗОЖ, Формула изобретения

Составитель В. Алекперов

Редактор О. Ррковецкая ТехредМ. Ходанич Корректор В. Романенко

Заказ 3810/7

Тираж 583 Подл ис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 !414461 1О ну мельницы, стабилиэацио расхода коррекцию расхода воды в классификаруды на заданном значении, стабилн- тор и изменение расхода дополнительэацию соотношения руда - вода в мель- ной воды в мельницу осуществляют в ницу на заданном значении изме" зависимости от величины разности эа5 нением расхода воды в мельницу, данного и измеренного значений весовостабилизацию плотности пульпы го расхода крупной фракции неизмельв сливе классификатора на заданном ченной руды через разгрузочную горлоэначении изменением расхода воды в вину мельницы, изменение заданного слив классификатора, о т л и ч а ю- 10 значения расхода руды в мельницу осушийся тем, что, с целью повы- ществляют при выходе вычислительного шения качества управления, измеряют отношения расхода руды к суммарному расход дополнительной воды, подавае- расходу основной и дополнительной вомой через разгрузочную горловину ды в мельницу за предельные эадаваевнутрь мельницы в конец измельченной 15 мые значения, при этом при уменьшении камеры, изменяют расход дополнитель- этого отношения меньше минимального ной воды в мельницу, корректируют заданного значения уменьшают заданное расход воды в классификатор, изменя- значение расхода руды в мельницу, а ют заданное значение расхода руды, при достижении величйны этого отновычисляют отношение расхода руды к рб шения максимального значения увеличисуммарному расходу основной и допол- вают заданное значение расхода руды нительной воды в мельницу, причем,в мельницу.