Способ оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой

 

О П И С А Н И Е (i,)933111

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских . Социапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТИЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За.влеио 09.02.78(2() 2577435Л9-33 (5I)M. Кл. с присоединением заявки №В 02 С 25/00

Гесулнрсткнных квмнтет (2д) П риоритет

ЕСЕР ао делам нзобретений н вткрытнй

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07. 06 . 82 (53) УДК 621.926 (088. 8) П.В.Кузнецов, О.Н.Тихонов, Е.Е.Андреев и .В.А.Ольховой (72) Авторы изобретения

t. .!

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знрмени научноисследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЗАПОЛНЕНИЕМ МЕЛЬНИЦ ИЗМЕЛЬЧАЕМЫМ

МАТЕРИАЛОМ И ИЗМЕЛЬЧАН)ЦЕЙ СРЕДОЙ

Изобретение относится к области автоматического контроля и регулирования процесса измельчения сырья в барабанных мельницах и может быть использовано в цветной и черной металлургии при обогащении полезных ископаемых, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства.. о

Известен способ оптимального управления внутримельничным заполнением, в котором регулирование измельчающей среды (шаров) и измельчаемого материала (пульпы ) в объеме барабана

I5 мельницы основано на измерении косвенного параметра - потребляемой электродвигателем мельницы мощности (13.

Однако этому способу присущ недос-. таток - малая точность регулирования и, как следствие, большие потери производительности по готовому продукту.

Обусловлено это практической не= возможностью выделения из общего сигнала мощности достоверной раздель- ной информации о заполнении мельницы измельчаемым материалом и измельчающей. средой поскольку мощность зависит не только от весового количества пульпы и шаров, находящихся в мельнице, но и от большого числа других переменных факторов, таких, например, как физико-механические характеристики исходной руды, плотности и вязкости пульпы, износа футеровки.

Наиболее близок по технической сущности к изобретению способ оптимального управления заполнением мель" ниц измельчаемым материалом и из мельчающей средой, преимущественно шарами, включающий измерение и поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерения веса мельницы °

Действительно иэ изложенного следует, что при этом возникает еще дополнительная задача регулирования оптимального соотношения в объеме барабана мельницы между мелющими и измельчаемыми классами, которая не может быть решена, поскольку имеющимися в прототипе средствами требуемая для этого информация не может быть получена.

Во-вторых, данный способ не обеспечивает требуемой точности и при стандартных способах измельчения, например, шаровом, учитывая з 9331

Применение в способе дополнительно такого параметра, как вес мельницы, безусловно следует отнести к достоинствам этого способа, поскольку это позволяет получить более надежную информацию о внутримельничном заполнении в сравнении с известными способами. Однако и данному способу присущи следующие недостатки.

Во-первых, предложенный в прото- 10 типе способ управления работой мельниц мокрого самоизмельчения относится к тому редко встречаемому в практике случаю, когда в исходном питании и в объеме барабана мельницы IS выдерживается строго определенное соотношение между крупными классами измельчающей средой и мелкими классами - измельчаемым материалом. .Только при таких условиях задача щ оптимального управления внутримельничным заполнением существенно упрощается и может быть решена путем применения предложенного в прототипе способа, состоящего в том, что изме- 2S ряют и сравнивают сигналы приращения мощности и веса материала и по результату сравнения измеряют производительность питателя мельницы таким образом, чтобы потребляемая двигателем мощность поддерживалась на . экстремальном значении.

8 тех же наиболее часто встречаемых в практике случаях, когда гранулометрические характеристики распределения крупных и мелких классов в исходном питании и в объеме барабана мельницы не совпадают, управление внутримельничным заполнением данным способом не обеспечивает требуемой точности регулирования и, как следствие, приводит к значительным потерям производительности.

11 ф их специфику. Последняя состоит в том, что расход измельчающей среды на два-три порядка меньше расхода измельчаемого материала, в связи с чем наиболее целесообразной оказывается непрерывная подача измельчаемого материала - исходного питания мельницы и периодическая (порционная) подгрузка измельчающей средышаров °

Целью изобретения является повышение точности регулирования про" изводительности.

Это достигается тем, что в способе оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой, преимущественно шарами, включающем измерение и

1 поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерение веса мельницы, дополнительно 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 отключает работу системы стабилизации веса измельчаемого материала и поддерживают исходное питание в мельницу постоянным и равным значению в момент начала подгрузки шаров, причем задания системе стабилизации веса измельчаемого материала устанавливают после каждого цикла окончания подачи шаров в точке, соответствующей максимальной скорости изменения веса иэмельчаемого материала в мельнице.

На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующей способ.

Она содержит мельницу 1, двигатель

2 мельницы, блок 3 управления, датчик Й давления веса мельницы, вторичный прибор 5, регулятор 6, датчик

7 мощности, вторичный прибор 8, экстремальный регулятор 9, бункер

10 для шаров, дозатор 11, бункер

12 для руды, датчик 13 веса руды, питатель 1ч руды, вторичный прибор

15, регулятор 16, классифицирующее устройство 17.

Работа системы происходит следующим образом.

933111 6

В установившемся режиме, соответ- ствующем плановой переработке по исходной руде, блок 3 управления, анализирующий информацию, поступающую с датчиков 4 и 7 давления и мощности, разрешает работу конту- ра оптимизации шарового заполнения мельницы 1. В результате поступле" ния от блока 3 управления команды на экстремальный регулятор 9 начи- i0 нается подача в мельницу 1 дозатором Ц из бункера 10 шаров. Подача шаров будет происходить до тех пор, пока мощность двигателя 2, измеряемая датчиком 7 и регистрируемая 15 вторичным прибором 8, сначала увеличивается, а затем, перейдя через максимум, уменьшится на величину зоны нечувствительности регулятора 9, после чего подача шаров в мельницу рд

1 прекратится, т.е. дозатор.ll остановится.

В момент окончания подачи шаров блок 3 управления выдаст команду на регулятор 16, который, воздейст- 25 вуя на питатель 14 руды, нанесет возмущение по исходной руде типа прямоугольного импульса положительной, а затем отрицательной полярности.

Одновременно в блоке 3 управления путем обработки информации с датчика

4 анализируется кривая переходного процесса и определяется точка, где скорость изменения давления будет максимальной. После определения блоком 3 этой точки запомненное значение величины давления вводится в регулятор б в качестве задания системе стабилизации давления или, что одно и то we, системе стабилизации веса материала в мельнице. При этом регулятор 6, воздействуя на питатель !4 руды, поддерживает запас материала в мельнице на заданном значении, а с помощью блока 3 осуществляется коррекция задания си=теме стабилизации веса материала с учетом износа шаров и футеровки эа время между двумя очередными подгрузками шаров в мельницу, т.е. пока не работает система оптимизации заполнения мельницы шарами.

Легко видеть, что очередное включение системы оптимизации шарового заполнения (которое произойдет пос55 ле окончания принудительной паузы, как только потребляемая мощность уменьшится на величину зоны не" чувствительности регулятора ) внесет нарушение в работу системы стабилизации веса материала в мельнице, поскояьку„подача шаров в мельницу воспримется, последней (системой стабилизации) как увеличение запаса материала в мельнице, в результате чего будет уменьшено количество исходной руды, подаваемой в мельницу.

Чтобы этого не произошло, управляющим блоком 3 в момент включения в работу системы оптимизации шарового заполнения запомнится соответствующее значение производительности по исходной руде, которое будет установлено в качестве задания регулятору 16. Последний будет стабилизировать исходное питание по руде в течение времени подачи шаров в мельницу. Затем, после окончания подачи шаров, блок 3 управления выдает команду на регулятор 16 о нанесении на объект возмущения типа прямоугольного импульса, т.е. начнется новый цикл работы системы управления внутримельничным заполнением.

Отсюда следует, что система управления внутримельничным заполнением, включающая три самостоятельных контура, два контура управления заполнением мельницы шарами и измельчаемым материалом и один контур стабилизации исходного питания, действительно осуществляет оптимальное управление заполнением мельницы иэмельчаемым материалом и измельчающей средой, Формула изобретения

Способ оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой, примущественно шарами, в клю чающий из мерени е и поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерение веса мельницы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и производительности, дополнительно между циклами подачи шаров стабилизируют вес измельчаемого материала в мельнице путем воздейс1вия 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 работу системы стабилизации веса измельчаемого материала и поддерживают исходное питание в мельницу постоянным и

933111

Составитель В.Алекперов

Техред 3. фанта Корректор А.Дзятко

Редактор Г.Прусова

Заказ 4003/6 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )<-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 равным значению в момент начала подачи шарой, причем 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 466047, кл. В 02 С 25/00, 1974.

2 ° Авторское свидетельство СССР

N 408660, кл. В 02 С 25/00, 1974 (прототип).