SU1570773A1 - Устройство управлени процессом измельчени материала в мельнице с вводом поверхностно-активного вещества - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к процессам измельчени  материалов в мельницах, может найти применение в цементной, горнообогатительной и других отрасл х промышленности, использующих измельчение материалов, и позвол ет повысить точность управлени . Устройство содержит мельницу 1 с осадительной камерой 2, сепаратор 3, насос 4, регулирующий орган 5 подачи поверхностно-активного вещества, исполнительный механизм 6, расходомер 7 поверхностно-активного вещества, дозатор 8 основного исходного компонента (клинкера), дозаторы 9 и 10 добавок, датчик 11 уровн  загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразователь 12, регул тор 13 загрузки мельницы материалом, задатчик 14 уровн  загрузки, умножители 15, 16, 17, задатчики 18, 19 и 20 соотношений исходных компонентов, задатчики 21, 22, 23 расхода исходных компонентов, расходомеры 24, 25 и 26 исходных компонентов, задатчики 27, 28 влажности добавок, умножители 29 и 30, сумматор 31, задатчик 32 концентрации поверхностно-активного вещества, задатчики 33, 34 и 35 размалываемости исходных компонентов, умножители 36, 37, 38 и 39, сумматоры 40 и 41, ограничитель 42 расхода поверхностно-активного вещества, регул тор 43 расхода поверхностно-активного вещества, расходомер 44 крупки, задатчик 47 концентрации поверхностно-активного вещества в крупке, сумматор 48. 1 ил.

Description

грузки мельницы материалом, задатчик 14 уровн  загрузки, умножители 15, 16, 17, задатчики 18, 19 и 20 соотношений исходных компонентов, задатчики 21, 22, 23 расхода исходных компонентов , расходомеры 24, 25 и 26 исходных компонентов, задатчики 27, 28 влажности добавок, умножители 29 и 30 сумматор 31, задатчик 32 концентрации поверхностно-активного вещества , задатчики 33, 34 и 35 разма- лываемости исходных компонентов, умножители 36, 37, 38 и 39, сумматоры 40 и 41, ограничитель 42 расхода поверхностно-активного вещества, регул тор 43 расхода поверхностно-активного вешества, расходомер 44 крупки , эадатчик 47 концентрации поверх- ностно-активного вещееisa в крупке, сумматор 48. 1 ил.

Изобретение относитс  к процессам измельчени -материалов в мельницах и может найти применение в цементной, горн о-обогатительной и других отрасл х промышленности, используюших из- мельчение материалов.

Цель изобретени  - повышение точности управлени .

На чертеже представлено устройство управлени .

Устройство включает мельницу 1 с осадительной камерой 2, сепаратор 3, насос 4, регулирующий орган 5 подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ) исполнительный механизм 6, расходе- мер 7 ПАВ, дозатор 8 основного исходного компонента (клинкера), дозаторы 9 и 10 добавок, электроакустический датчик 11 уровн  загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразо- ватель 12, регул тор 13 загрузки мельницы материалом, задатчик 14 уровн  загрузки мельницы материалом, первый 15, второй 16 и третий 17 умножители, задатчики 18-20,,соотношений исходных компонентов, зздатчики 21-23 расхода исходных компонентов, расходомеры 24-26 исходных компонентов, задатчикк 27 и 28 влажности добавок, умножители 29 и 30, сумматор 31, задатчик 32 концентрации ПАВ в материале, задатчики 33, 34 и 35 размалываемости исходных компонентов, умножители 36- 39, сумматоры 40, 41, ограничитель 42 расхода ПАВ, регул тор 43 расхода ПАВ, расходомер 44 крупки, умножители 45 и 46, задатчик 47 концентрации ПАВ в крупке, сумматор 48.

Устройство работает следующим образом .

Клинкер и добавки, в качестве которых могут примен тьс  шлак, пемза, гипс и т,д., дозаторами 8-10 (дозаторов может быть больше, в зависимости

от числа добавок) подаютс  в загрузочную горловину мельницы 1. Размолотый в мельнице материал через осадителъную камеру 2 попадает в сепаратор 3, где раздел етс  на готовый цемент и крупку (недоиэмельчен- ный материал). Цемент поступает в силоса, а крупку возвращают на домол в мельницу, при этом коэффициент циркул ции К ц 2 - 4.

Уровень загрузки первой камеры мельницы материалом измер етс  электроакустическим датчиком 11, сигнал от которого через преобразователь 12 подаетс  на регул тор загрузки 13 мельницы материалом, где сравниваетс  с заданным значением уровн  загрузки, поступающим от задатчика 14. В зависимости от величины отклонени  измеренного сигнала от заданного значени  (заданное значение уровн  загрузки мельницы материалом на задатчике 14 устанавливаетс  машинистом мельницы вручную или же автоматически экстремальным регул тором (не показан), поскольку этот регул тор представл ет собой автономную систему регулировани  загрузки мельницы) регул тор 13 выдает сигнал на изменение общего расхода исходных компонентов.

На задатчиках соотношений 18-20 машинистом-оператором вручную (или автоматический системой управлени  химсоставом (не показана) устанавливаютс  величины соотношений клинкера и добавок. В умножител х 15-17 величина общего расхода компонентов, поступающа  с регул тора 13, умножаетс  на величины соотношений клинкера и добавок , поступающие с эадатчиков 18-20 по формуле

Q; 0,1 Od,od2 X,X2;,

5

где Q j - требуема  величина расхода

1-го компонента;

х., - общий расход исходных компонентов , поступающих от р гул тора 13;

х t- - дол  расхода i -го компонента в обшем расходе, поступающа  от соответствующего задатчика соотношени . Полученные величины с выходов умножителей подаютс  на соответствующие задатчики 21 , 22 и 23 дозаторов 8, 9 и 10 Дозаторы реализуют заданные расходы исходных компонентов, компенсиру  тем самым отклонени  урон  загрузки мельницы от заданного знчени .

Дл  повышени  эффективности помола материала в первую камеру мельниц посредством насоса 4 через регулирующий орган 5, св занный с исполнительным механизмом 6, и расходомер 7 подают определенное количество FAB.

Известно, что интенсификатор дл  его наиболее эффективного воздействи на процесс измельчени  необходимо подавать в мельницу в определенном соотношении к расходу исходного материала , пересчитанному на сухое веще- ство.

Клинкер обладает нулевой влажностью , а у добавок существует переменна  влажность, величина которой зависит от вида добавки и поступившей партии добавок. Дл  точной подачи интенсификатора расходы добавок, реализуемые дозаторами 9 и 10, необходимо пересчитать в сухое вещество .

Это осуществл етс  следующим образом .

Кажда  поступивша  парти  добавок анализируетс  в лаборатории на влажность и после определени  величины влажности лаборантом или машинистом мельницы устанавливаетс  на задатчи- ках влажности 27 и 28. Расходы добавок измер ютс  расходомерами 25 и 26, в умножител х 29 и 30 сигналы расходов добавок умножаютс  на сигналы соответствующих задатчиков. Операци  умножени  происходит по формуле:

Q- -Q;-BS,

где Q. - величина расхода i-ой добавки в текущий момент вре- мениЈ

10

15

20

,

25 -JQ

0

5

0

5

Q расход i-ой добавки, пересчитанный на сухое вещество;

В; - содержание сухого вещества в добавке за вычетом влажности , составл ющее 1 -j ,, где j- - величина влажности i-ой добавки ,

т.е. на задатчиках влажности устанавливаетс  содержание сухого вещества в подаваемой добавке.

Сигналы от умножителей 29 и 30 и расходомера клинкера 24 суммируютс  в сумматоре 31 по формуле

Q°

ОБ - 1

где Q; - величина

расхода 1-го сухого исходного компонентаJ Q0&- общий расход исходный компонентов в мельницу в текущий момент времени. Как известно, оптимальна  дозировка добавки интенсификатора ЛСТМ-1 при помоле портландцемента составл ет 0,015-0,03% к количеству цемента (расход исходных компонентов в пересчете на сухое вешество), в зависимости от вида иементэ,т,е. расход интенсификатора очень незначителен и дл  эффективного воздействи  интенсификатора на процесс измельчени  необходима высока  точность дозировки интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов. I

Дл  осуществлени  этого требовани  на задатчике 32 устанавливаетс  величина концентрации ПАВ в материале и сигнал от этого задатчика в умножителе 39 умножаетс  на величину сигнала от сумматора 31 по формуле

,

ш где В - требуемый расход интенсифи0

5

06

Р;катора в текущий момент времени;

расход исходных компонентов в пересчете на сухое вещество в текущий момент времени

требуема  величина концентрации поверхностно-активного вещества в материале. Величина требуемого расхода интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов от умножител  39 подаетс  в качестве одной из составл ющей на сумматор 41.

Известно, что клинкер и добавки обладают разной способностью к раз- мальгеаемости, характеризующейс  коэффициентом размалываемости, который определ етс  лабораторным путем. В зависимости от размалываемости исходных компонентов необходимо мен ть подачу интенсификатора- чем труднее размалываетс  материал, тем больше требуетс  подавать интенсификатора , и наоборот. Размалываемость исходных компонентов остаетс  посто нной в течение длительного времени, однако при управлении загрузкой мелъ ницы и стабилизации химического состава цемента мен етс  как обший расход исходных компонентов. так и соотношени  этих компонентов, что приводит к изменению размалываемости материала в целом.

Дл  корректировки расхода ПАВ в зависимости от изменений размалываемости материала в целом лабораторными методами определ ютс  величины коэффициентов размалываемости и затем эти величины лаборантом или машинистом мельницы устанавливаютс  на соответствующих задатчиках 33-35.

В умножител х 36-38 расходы компонен- зо рации ПАВ в материале, поступающей

тов, поступающие от умножителей 29, 30 и расходомера 24, умножаютс  на сигналы соответствующих задатчиков размалываемости и затем полученные величины в сумматоре 40 преобразуютс  по формуле

35

от задатчика 32, т.е. на выходе умн жител  45 будет сигнал, величина ко торого соответствует требуемому рас ходу ПАВ в зависимости от расхода крупки:

,

,Р

RP .ь -VK-P пс

Bj г b Q; }

1-1

где

вЧ

Q;

к

п b

В - добавочный расход интенсификатора в зависимости от иэ-до менени  размалываемости материала в целом; расход 1-го исходного компонента по сухому веществу} коэффициент размалываемости 1-го исходного компонента} количество компонентов5 масштабный коэффициент перевода суммарной величины размалываемости в расход интенсификатора .

еличина добавочного расхода инификатора с выхода сумматора 40 етс  в качестве второй составл юна второй вход сумматора 41, в ром формируетс  величина расхода нсификатора в зависимости от рас- где В исходных компонентов и изменений альюаемости этих компонентов,т.е.

Q

I

50

Тек измер  лабора выстав с кото ножите

В у чина к мельни ле

55

(Р

B7U В14 + В

1

Известно, что интенсификаторы содержат в своем составе органические вещества, которые начинают разлагатьс  при температуре выше ЮОСС,

Поскольку температура цемента в мельнице и за мельницей в зависимости от различных факторов может быть в диапазоне , то часть интенсификатора разлагаетс , т.е. безвозвратно тер етс .

Следовательно, при возврате в мельницу недоизмельченного материала (крупки) в нем не содержитс  необходимого количества ПАВ - дл  сохранени  оптимальных условий измельчени , поэтому в зависимости от подаваемого количества крупки и остаточного количества концентрации (ПАВ)в крупке необходимо подавать в мельницу дополнительное количество ПАВ.

Дл  этого датчиком 44 измер ют рас- r ход крупки, возврашаемой в мельницу.

Сигнал от расходомера 44 подают на входы умножителей 45 и 46. В умножителе 45 величина расхода крупки умножаетс  на величину заданной концент0

5

от задатчика 32, т.е. на выходе умножител  45 будет сигнал, величина которого соответствует требуемому расходу ПАВ в зависимости от расхода крупки:

где

,

где В

требуемый расход интенсификатора в зависимости от расхода крупки; расход крупки,

требуема  величина концентрации интенсификатора в материале .

Текуща  концентраци  ПАВ в крупке измер етс  лабораторными методами и лаборантом или машинистом-оператором выставл етс  на эадатчике 47, сигнал с которого подают на второй вход умножител  46.

В умножителе 46 вычисл етс  величина количества ПАВ, возвращаемого в мельницу вместе с крупкой, по формуле

где В

ки

,

- количество интенсификатора, возвращаемого в мельницу с крупкой;

b.- текуща  концентраци  интенсификатора в крупке. Сигналы с выходом умножителей 45 и 46 поступают на входы сумматора 48 где вычисл етс  дополнительное количество ПАВ, которое необходимо подавать в мельницу, чтобы концентраци  ПАВ в крупке соответствовала требуемой

где

RXU

в; )

В; - дополнительное количество

интенсификатора.

С выхода сумматора 48 вычисленна  величина дополнительного количества ПАВ подаетс  на третий вход сумматора 41 как треть  составл юща  общего расхода ПАВ в мельницу.

Таким образом, общий расход ПАВ в мельницу вычисл етс  по Формуле

qu В; +

2.4 9U

В , +

в

вГ

Вычисленный расход интенсификатора в ограничителе 42 сравниваетс  с задан- ным верхним ограничением на расход интенсификатора, величина которого устанавливаетс  вручную и зависит от вида цемента и конкретных сырь - и агрегата . Выход ограничител  42 Фор- мируетс  в качестве задани  дл  регул тора 43 по формуле

в

ои

. ои i

,24

В

ьо

ьо

при В ; S ВЬо ,

г,0

где В

В

В

Ьо 3

требуемый общий расход интенсификатора в мельницу; верхнее ограничение на расход интенсификатора, расход интенсификатора, поступающий в качестве задани  на вход регул тора 43 расхода ПАВ.

В регул торе 43 происходит сравнение текущего расхода интенсификатора измер емого расходомером 7, с заданным значением расхода, поступающим от ограничител  42, В зависимости от величины отклонени  регул тор 43 измен ет положение регулирующего органа 5 расхода интенсификатора путем воздействи  на исполнительный механизм 6, компенсиру  тем самым отклонени  текущего расхода интенсификатора от заданного значени .

Данное устройство позволит повысить точность дозировани  ПАВ и тем

самым обеспечит эффективность измельчени .

Ф о р м у л

а

изобретени 

0

-5

0

5 0

5

0

5

0

5

Устройство управлени  процессом измельчени  материала в мельнице с вводом поверхностно-активного вещества с дозатором основного компонента и двум  дозаторами добавок, содержащее датчик уровн  загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразователь , регул тор загрузки мельницы материалом, з  ,дтчик уровн  загрузки мельницы материалом, задат- чик соотношени  основного компонента, задатчики соотношений добавок, расходомер основного исходного компонента , расходомеры добавок, задатчик расхода основного исходного компонента , задатчики расхода добавок, задатчик размалываемости основного исходного компонента, задатчики размалываемости добавок, задатчики влажности добавок, задатчик концентрации по- верхности-активного вещества в материале , расходомер поверхностно- активного вещества, дев ть умножителей , три сумматора, регул тор расхода поверхностно-активного вещества , ограничитель расхода поверхностно-активного вещества и исполнительный механизм регулирующего ор- гана расхода поверхностно-активного вещества, причем расходомер поверхностно-активного вещества подключен к первому входу регул тора расхода поверхностно-активного вещества, датчик уровн  загрузки первой камеры мельницы материалом через преобразователь соединен с первым входом регул тора загрузки мельницы материалом , второй вход которого подключен к задатчику уровн  загрузки мельницы материалом, выход регул тора загрузки мельницы материалом соединен с первыми входами первого, второго и третьего умножителей, вторые входы которых соответственно подключены к задатчикам соотношений основного компонента и добавок, выходы первого, второго и третьего умножителей соединены соответственно с задатчиками расхода основного исходного компонента и добавок, расходомеры добавок соединены соответственно с первыми входами четвертого и п того умножителей , вторые входы которых подключены соответственно к эадатчикам

влажности добавок, расходомер основного исходного компонента и выходы четвертого и п того умножителей соединены с соответствуюшими входами первого сумматора и первыми входами шестого седьмого и восьмого умножителей , выходы задатчиков размальгеа- емости основного исходного компонента и добавок соединены с вторыми входами шестого, седьмого и восьмого умножителей, выходы которых подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход задатчика концентрации поверхностно-активного ве- щества в материале и выход первого сумматора соединены с входами дев того умножителей, выходы дев того умножител  и второго сумматора соединены с первыми и вторыми входами третьего сумматора, выход которого через ограничитель расхода поверхностно-активного вещества соединен с вторым входом регул тора расхода поверхностно-активного ветества, вы-

ход которого соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности управлени , оно снабжено расходомером крупки , задатчиком концентрации поверхностно-активного вещества в крупке, дес тым и одиннадцатым умножител ми и четвертым сумматором, причем выход расходомера крупки соединен с первыми входами дес того и одиннадцатого умножителей, второй вход дес того умножител  подключен к задатчику концентрации поверхностно-активного вещества в материале, второй вход одиннадцатого умножител  подключен к задатчику концентрации поверхностно-активного вещества в крупке, а выходы дес того и одиннадцатого умножителей соединены с соответствующими входами четвертого сумматора, выход которого подключен к третьему входу третьего сумматора.

Claims (1)

1. Формула изобретения'

   Устройство управления процессом измельчения материала в мельнице с вводом поверхностно-активного вещества с дозатором основного компонента и двумя дозаторами добавок, содержащее датчик уровня загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразователь, регулятор загрузки мельницы материалом, зч.атчик уровня загрузки мельницы материалом, задатчик соотношения основного компонента, задатчики соотношений добавок, расходомер основного исходного компонента, расходомеры добавок, задатчик расхода основного исходного компонента, задатчики расхода добавок, задатчик размалываемости основного исходного компонента, задатчики размалываемости добавок, задатчики влажности добавок, задатчик концентрации поверхности-активного вещества в материале, расходомер поверхностноактивного вещества, девять умножителей, три сумматора, регулятор расхода поверхностно-активного вещества, ограничитель расхода поверхностно-активного вещества и исполнительный механизм регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, причем расходомер поверхностно-активного вещества подключен к первому входу регулятора расхода поверхностно-активного вещества, датчик уровня загрузки первой камеры мельницы материалом через преобразователь соединен с первым входом регулятора загрузки мельницы материалом, второй вход которого подключен к задатчику уровня загрузки мельницы материалом, выход регулятора загрузки мельницы материалом соединен с первыми входами первого, второго и третьего умножителей, вторые входы которых соответственно подключены к задатчикам соотношений основного компонента и добавок, выходы первого, второго и третьего умножителей соединены соответственно с задатчиками расхода основного исходного компонента и добавок, расходомеры добавок соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого умножителей, вторые входы которых подключены соответственно к задатчикам '1570773 влажности добавок, расходомер основного исходного компонента и выходы четвертого и пятого умножителей соединены с соответствующими входами первого сумматора и первыми входами шестого. седьмого и восьмого умножителей, выходы задатчиков размалываемости основного исходного компоненту и добавок соединены с вторыми вводами шестого, седьмого и восьмого умножителей, выходы которых подключены к соответствующим входам второгр сумматора, выход задатчика концентрации поверхностно-активного вещества в материале и выход первого сумматора соединены с входами девятого умножителей, выходы девятого умножителя и второго сумматора соединены с первыми и вторыми входами третьего сумматора, выход которого чурез ограничитель расхода поверхностно-активного вещества соединен с вторым входом регулятора расхода поверхностно-активного вещества, выход которого соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления, оно снабжено расходомером крупки, задатчиком концентрации поверхностно-активного вещества в крупке, десятым и одиннадцатым умножителями и четвертым сумматором, причем выход расходомера крупки соединен с первыми входами десятого и одиннадцатого умножителей, второй вход десятого умножителя подключен к задатчику концентрации поверхностно-активного вещества в материале, второй вход одиннадцатого умножителя подключен к задатчику концентрации поверхностно-активного вещества в крупке, а выходы десятого и одиннадцатого умножителей соединены с соответствующими входами четвертого сумматора, выход которого подключен к третьему входу третьего 25 сумматора.