RU2819227C1 - Способ автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу - Google Patents
Способ автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819227C1 RU2819227C1 RU2023116862A RU2023116862A RU2819227C1 RU 2819227 C1 RU2819227 C1 RU 2819227C1 RU 2023116862 A RU2023116862 A RU 2023116862A RU 2023116862 A RU2023116862 A RU 2023116862A RU 2819227 C1 RU2819227 C1 RU 2819227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mill
- active power
- vibration velocity
- matte
- overload
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу управления загрузкой мельницы, который может быть использован в горнообогатительной промышленности при измельчении руд для предупреждения перегруза мельниц. В способе перегруз определяют по изменению трендов активной мощности, потребляемой мельницей, и величины обратной виброскорости мельницы, которые измеряют через заданный интервал времени. Задают количество интервалов времени к, формируют стеки данных, содержащие измеренные значения в количестве k+1, после чего определяют приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-ый интервал времени внутри соответствующего стека по математическому выражению
ΔW ji =W j ( i +1) - W j 1 ,
где j=1 - величина, обратная виброскорости;
j=2 - активная мощность;
W j 1 - первый элемент соответствующего стека;
i=1, 2, …, k.
Затем определяют оценки трендов по математическому выражению
где α jm - оценки трендов величин обратной виброскорости и активной мощности;
k ji =1, 2, …, k; m=1, 2, …
При этом перегруз мельницы определяют по выполнению соотношения α 1 m >0 и α 2 m <0. При перегрузе мельницы пошагово уменьшают загрузку измельчаемого материала. После выхода из перегруза пошагово увеличивают загрузку мельницы до восстановления исходного расхода измельчаемого материала в мельницу. Способ обеспечивает повышение точности определения перегруза мельницы, что позволяет снизить сумму вторых металлов в медном и никелевом концентратах. 4 ил., 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к управлению технологическими процессами и может быть использовано при автоматизированном управлении обогатительными фабриками, в частности при флотационном разделении медно-никелевого файнштейна.
Известен способ автоматического управления загрузкой в барабан мельницы (патент №1577831, кл. В02С 25/00), при котором измеряют расход руды в мельницу и уровень ее загрузки, статистически обрабатывают значения измеряемых величин, определяют уровень значимости приращений по загрузке и производительности мельницы, определяют допустимую скорость загрузки и в зависимости от знака приращения формируют управляющее воздействие по шаговому изменению подачи исходной руды. Для выработки управляющих воздействий способ предусматривает статистическую обработку исходных сигналов (параметров), определяющих скорости изменения (приращений) постоянных коэффициентов, лимитирующих уровень воздействия, что на фоне высокого уровня технологических помех при выработке управляющего воздействия не обеспечивает необходимое качество управления.
Известен способ управления процессом измельчения в барабанной мельнице (патент №206265 С1, кл. В02С 25/00), который предусматривает коррекцию задания экстремальному регулятору Δϕ загрузки мельницы в зависимости от разности текущего и заданного значения активной мощности привода мельницы, причем заданное значение мощности определяется на интервале τi по знакам наличия перегрузки с учетом коэффициента, рассчитанного статистическим путем для каждого класса мельницы. Данный способ имеет существенные недостатки, которые влияют на достоверность и точность расчета как базовой мощности, так и величины коррекции, поскольку в расчете используются коэффициенты, определяемые статистически с малой выборкой, а определение базовой мощности осуществляется не методом прогноза, а по факту числа перегрузок (nj), включая и возможные аварийные ситуации, то есть не учитывается глубина перегрузки. Использование для коррекции уставки (режима измельчения) данных по мощности привода условие необходимое, но недостаточное, необходимо учитывать и динамику изменения самой нагрузки на мельнице.
Известен способ автоматического управления (патент №2375116 С1, кл. В02С 25/00 от 10.12.2009 г.), принятый за прототип. Данный способ предусматривает управление загрузкой мельницы путем стабилизации запаса материала при отклонении его от заданного значения, коррекцию производительности мельницы по готовому продукту, определение текущих значений запаса материала и плотности пульпы с учетом переходных процессов между моментами определения приращений и выдачи управляющих воздействий, измерение текущего значения мощности, потребляемой мельницей для оценки момента перегруза, выделение высокочастотных колебаний мощности и коррекции по ним задания в контуре регулирования производительностью мельницы.
Недостатком прототипа является низкая точность определения момента перегруза по высокочастотным колебаниям мощности, так как на электрические характеристики привода мельницы, в том числе на гармонические колебания мощности влияет характер нагрузки сети: колебания сетевого напряжения и несимметричность по фазам энергетической системы питания мельниц, что приводит к снижению надежности и качества управления загрузкой измельчаемого материала в мельницу.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества управления загрузкой файнштейна в мельницу, который достигается тем, что в способе автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу, включающем измерение и стабилизацию на заданных значениях производительности мельницы, плотности готового продукта, измерение мощности потребляемой мельницей, определение момента приближения перегрузки мельницы и последовательное пошаговое изменение расхода файнштейна в мельницу в направлении выхода из режима перегрузки, дополнительно измеряют виброскорость мельницы и вычисляют величину обратную виброскорости. Затем формируют стеки величин обратной виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей. Для этого задают временной интервал Δτ между соседними измерениями и количество интервалов k и формируют стеки для величин обратной виброскорости и активной мощности размерностью k+1.
Затем оценивают значения приращений величин обратной виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей по уравнению:
где j=1 – величина, обратная виброскорости;
j=2 - активная мощность потребляемая мельницей.
ΔWji - приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-й интервал времени внутри соответствующего стека;
Wj1 - первый элемент стеков;
i=1, 2, …, k соответствующего стека.
Затем, после завершения набора элементов стеков, определяют оценки величин трендов обратной виброскорости и активной мощности по математическому выражению:
где ajm - оценки значений величин трендов обратной виброскорости и активной мощности;
kji - 1, 2, …, k;
m=1, 2, …
Приближение перегрузки мельницы определяют по выполнению соотношения:
где a1m - оценка тренда величины обратной виброскорости мельницы;
a2m - оценка тренда величины активной мощности потребляемой мельницей.
В этом случае пошагово уменьшают задание по расходу файнштейна в мельницу по следующему уравнению:
до прекращения выполнения соотношения (3).
После чего пошагово увеличивают задание по расходу файнштейна в мельницу до исходного значения действовавшего на момент начала перегруза мельницы по уравнению:
где - текущее задание по расходу файнштейна;
- предыдущее задание по расходу файнштейна;
ΔQ - шаг изменения задания по расходу файнштейна.
На фиг.1 показана структурная схема системы автоматического управления (САУ) загрузкой файнштейна в мельницу. На фиг.2 приведена блок-схема алгоритма управления загрузкой файнштейна в мельницу. На фиг.3 представлены статические характеристики загрузки мельницы. На фиг.4 показаны графики величин активной мощности и обратной виброскорости.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
На фиг.1 показана структурная схема САУ загрузкой в мельницу. Для измерения активной мощности (поз.1) используется преобразователь активной мощности Е-848/13-М1. Для измерения виброскорости (поз.2) используется датчик ВК-310С. Для управления расходом файнштейна используется вибропитатель (поз.3). Расход файнштейна измеряют ленточным весоизмерителем (поз.4). Плотность слива классификатора измеряют плотномером Berthold (поз.5). Расход воды в классификатор измеряют электромагнитным расходомером Krohne (поз.6). Для изменения расхода воды в классификатор используют регулирующий клапан (поз.7).
Согласно блок-схеме алгоритма управления загрузкой файнштейна в мельницу (фиг.2), периодически измеряют величины виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей. Затем рассчитывают величину обратную виброскорости.
На фиг.3 представлены статические характеристики загрузки мельницы: зависимость величины обратной виброскорости W1=f(M) и активной мощности потребляемой мельницей W2=f(M) от заполнения мельницы измельчаемым материалом М.
Мн - номинальное заполнение мельницы;
Мпер - «перегруз» мельницы;
ΔMp - рабочий диапазон загрузки.
Из статических характеристик видно, что выход из состояния перегруза осуществляется сдвигом аварийной точки влево относительно значения Мпер, путем пошагового уменьшения задания по загрузке в мельницу. Для достижения этой цели, задают интервал времени Δτ между соседними измерениями виброскорости и активной мощности и задают количество интервалов времени k. После этого заполняют соответствующие стеки данных размерностью k+1 значениями величин обратной виброскорости и активной мощности. Затем определяют приращения величин обратной виброскорости и активной мощности по уравнению:
где j=1 - величина обратная виброскорости;
j=2 - активная мощность потребляемая мельницей;
ΔWji - приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-й интервал времени внутри соответствующего стека;
Wj1 - первый элемент стеков; i=1, 2, …, k соответствующего стека.
После этого, с использованием метода наименьших квадратов, рассчитывают оценки трендов величин обратной виброскорости и активной мощности по уравнению:
где ajm - оценки значений величин трендов обратной виброскорости и активной мощности; kji=1, 2, …, k;
m=1, 2, …
Затем проверяют знаки оценок трендов величин обратной виброскорости и активной мощности. В случае выполнения соотношения:
что означает наступление момента перегруза мельницы, начинают пошагово уменьшать задание по загрузке файнштейна в мельницу по уравнению:
до прекращения выполнения соотношения:
После чего пошагово увеличивают задание по расходу файнштейна в мельницу до исходного значения действовавшего на момент начала перегруза мельницы по уравнению:
Пример конкретного выполнения
Задание по расходу файнштейна составляло 24 т/ч.
Оценку тренда обратной виброскорости и активной мощности проводили по пяти последним измерениям. В этом случае количество интервалов времени между измерениями k=4. Интервал времени между соседними измерениями Δτ был принят равным 1 минуте.
Используя уравнения 1 и 2, определим значения оценок трендов величин обратной виброскорости а11 и активной мощности а21:
Последующие значения a1m и a2m рассчитываются аналогично. В таблице 1 приведены численные значения расчетов.
Как видно из таблицы 1, на 101-й минуте сформировалось условие перегруза мельницы (a1m>0) и (a2m<0). Задание по расходу файнштейна стали уменьшать на 100 кг в минуту. Через 11 минут величина обратная виброскорости мельницы стала уменьшаться (a1m<0) и с этого момента начали каждую минуту увеличивать задание по расходу файнштейна с тем же шагом 100 кг/мин до восстановления исходного задания по расходу файнштейна 24 т/ч.
Использование предлагаемого способа автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу позволяет повысить точность определения момента перегруза мельницы измельчаемым материалом, своевременно выходить из режима перегруза мельницы с последующим безударным возвращением к исходному заданию по расходу файнштейна, что также повышает надежность работы системы автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу и безопасность работы оборудования.
Одновременно предупреждается снижение выхода готового класса -45 мкм в сливе классификатора мельницы в случае ее «перегруза», что позволяет при флотационном разделении файнштейна снизить сумму вторых металлов в медном и никелевом концентратах на 0,04%.
Claims (23)
- Способ автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу, включающий измерение и стабилизацию на заданных значениях производительности мельницы и плотности готового продукта, измерение мощности, потребляемой мельницей, определение момента приближения перегрузки мельницы и последовательное пошаговое изменение расхода файнштейна в мельницу в направлении выхода из режима перегрузки, отличающийся тем, что дополнительно измеряют виброскорость мельницы и вычисляют величину, обратную виброскорости, задают интервал времени Δτ между соседними измерениями виброскорости и активной мощности, задают количество интервалов времени k и формируют стеки данных для величин обратной виброскорости и активной мощности размерностью k+1, затем оценивают значения приращений величин обратной виброскорости и активной мощности, потребляемой мельницей по математическому выражению
- ΔW ji =W j ( i +1) - W j 1 ,
- где j=1 - величина обратная виброскорости;
- j=2 - активная мощность, потребляемая мельницей;
- ΔW ji - приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-ый интервал времени внутри соответствующего стека;
- W j 1 - первый элемент соответствующего стека;
- i=1, 2, …, k,
- затем, после завершения набора элементов стеков, определяют периодически через интервал времени Δτ оценки трендов величин обратной виброскорости и активной мощности по математическому выражению:
-
- где a jm - оценки трендов величин обратной виброскорости и активной мощности;
- k ji =1, 2, …, k;
- m=1, 2, …,
- затем определяют момент приближения перегруза мельницы по выполнению соотношения
- (a 1 m >0) и (a 2 m <0),
- где a 1 m - оценка тренда величины обратной виброскорости мельницы;
- a 2 m - оценка тренда величины активной мощности, потребляемой мельницей,
- затем, при выполнении условия [(a 1m>0) и (a 2m<0)], пошагово уменьшают задание по расходу файнштейна в мельницу по уравнению:
-
- до завершения действия условия [(a 1m>0) и (a 2m<0)], после чего пошагово увеличивают задание по расходу файнштейна в мельницу до исходного значения на момент начала перегруза мельницы по уравнению:
-
- где - текущее задание по расходу файнштейна;
- - предыдущее задание по расходу файнштейна;
- ΔQ - шаг изменения задания по расходу файнштейна.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2819227C1 true RU2819227C1 (ru) | 2024-05-15 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU657088A1 (ru) * | 1977-10-10 | 1979-04-15 | Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" | Способ переработки медноникелевого файнштейна |
SU1128981A1 (ru) * | 1983-03-28 | 1984-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Устройство управлени автоматической загрузкой дробилок |
SU1629100A1 (ru) * | 1989-03-20 | 1991-02-23 | Кольский Филиал Института "Механобр" | Способ мокрого помола руд и материалов |
US6270554B1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-08-07 | Inco Limited | Continuous nickel matte converter for production of low iron containing nickel-rich matte with improved cobalt recovery |
RU2300422C2 (ru) * | 2005-05-27 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ управления процессом измельчения |
RU2639193C2 (ru) * | 2016-04-28 | 2017-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ переработки медно-никелевого файнштейна |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU657088A1 (ru) * | 1977-10-10 | 1979-04-15 | Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" | Способ переработки медноникелевого файнштейна |
SU1128981A1 (ru) * | 1983-03-28 | 1984-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Устройство управлени автоматической загрузкой дробилок |
SU1629100A1 (ru) * | 1989-03-20 | 1991-02-23 | Кольский Филиал Института "Механобр" | Способ мокрого помола руд и материалов |
US6270554B1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-08-07 | Inco Limited | Continuous nickel matte converter for production of low iron containing nickel-rich matte with improved cobalt recovery |
RU2300422C2 (ru) * | 2005-05-27 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ управления процессом измельчения |
RU2639193C2 (ru) * | 2016-04-28 | 2017-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ переработки медно-никелевого файнштейна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9685799B2 (en) | Storage battery control device, storage battery control method, and storage battery control system | |
CN103861872A (zh) | 压延控制装置、压延控制方法 | |
CN107899733B (zh) | 破碎机及其控制方法、装置和***、计算机可读存储介质 | |
RU2819227C1 (ru) | Способ автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу | |
CN110112713A (zh) | 一种考虑保护动作时间的电压暂降损失评估方法 | |
JP6641867B2 (ja) | 消費電力量予測方法、装置及びプログラム | |
JPS59101212A (ja) | 圧延機の制御方法 | |
CN109420681B (zh) | 一种通过厚度监控提高冷连轧过程轧制稳定性的方法 | |
CN104959381A (zh) | 一种板坯轧制过程轧机扭矩的预测方法 | |
US6235178B1 (en) | Method and device for coating a metal strip | |
RU2375116C1 (ru) | Способ автоматического управления работой мельницы самоизмельчения | |
RU2204438C1 (ru) | Устройство для автоматического управления процессом дробления материала | |
RU2320417C2 (ru) | Способ автоматического управления агрегатом мокрого измельчения с замкнутым циклом | |
JP2587235B2 (ja) | 液体計量方法 | |
SU766643A1 (ru) | Способ автоматического управлени одностадийным циклом мокрого измельчени | |
JP2608968B2 (ja) | 副原料の切り出し量制御方法 | |
CN117960797B (zh) | 一种辊压机控制方法、***及设备 | |
RU2080932C1 (ru) | Способ управления работой мельницы самоизмельчения | |
US20230344226A1 (en) | Systems and methods for power setpoint control for hybrid power generation facilities | |
US20220073386A1 (en) | Mineral recovery control | |
SU1200979A1 (ru) | Способ автоматического управлени отделением измельчени | |
SU874185A1 (ru) | Способ автоматического управлени двухстадийным циклом мокрого измельчени | |
CN116371581A (zh) | 球磨机的控制方法和装置 | |
SU592453A1 (ru) | Способ автоматического управлени двухстадийным циклом мокрого измельчени | |
JP6597565B2 (ja) | 冷間圧延における板厚制御方法 |