SU1678454A1 - Способ автоматического управлени агрегатом мокрого измельчени с замкнутым циклом - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  управлени  работой измельчительного агрегата замкнутого цикла. Может быть использовано в цветной и горной металлургии, строительной и химической промышленности и других отрасл х, где примен ютс  барабанные мельницы дл  измельчени  сырь . Позвол ет повысить точность управлени . Дл  достижени  этой цели измер ют производительность агрегата , запас материала в агрегате, плотность готового продукта измельчени , мощность, потребл емую электродвигателем мельницы, содержание крупного класса в дробленой руде и стабилизируют на заданных значени х производительность агрегата , запас материала в агрегате и плотность готового продукта Осуществл ют поископтимальногозначени  производительности агрегата пошаговым изменением заданных значений запаса материала в агрегате и плотности готового продукта в моменты изменени  типа руды с фиксацией начала перегрузки агрегата по моменту достижени  не менее чем двойного превышени  скорости изменени  мощности по сравнению со скоростью изменени  шума зоны помола. Измер ют минералогический состав и содержание ценного компонента в готовом продукте измельчени , концентрате и хвостах, определ ют выход концентрата и измельчение ценного компонента в концентрате , определ ют содержание определ юще- .го класса крупности в дробленной руде и рассчитывают оптимальную производительность , соответствующую крупности дробленной руды по крупному классу крупности готового продукта измельчени  и из- мельчаемости руды Сравнивают полученное значение оптимальной производительности с текущим значением производительности мельницы, фиксируют начало поиска оптимального значени  производительности , вычисл ют необходимую крупность измельчени  в зависимости от содержани  крупного класса в дробленой руде и корректируют заданное значение плотности 5мл. сл VI 00 Јь СЛ

Description

Изобретение относитс  к управлению работой измельчительного агрегата замкнутого цикла на обогатительных фабриках и может быть использовано в цветной и горной металлургии, строительной и химической промыщленности и других отрасл х, где примен ютс  барабанные мельницы дл  измельчени  сырь .

Цель изобретени  - повышение точности управлени .

Способ управлени  осуществл етс  следующим образом.

Измер ют производительность агрегата , запас материала в агрегате, плотность готового продукта измельчени , мощность, потребл емую электродвигателем мельницы , содержани  крупного класса в дробленой руде и стабилизируют на заданных значени х производительность агрегата, запас материала и плотность готового продукта , поиск оптимального значени  производительности агрегата осуществл ют пошаговым изменением заданных значений запаса материала в агрегате и плотности готового продукта в моменты изменени  типа руды с фиксацией начала перегрузки агрегата по моменту достижени  не менее превышени  скорости изменени  мощности по сравнению со скоростью изменени  шума зоны помола, измер ют минералогический состав и содержани  ценного компонента в готовом продукте измельчени , концентрате и хвостах, определ ют выход концентрата и извлечение ценного компонента в концентрат, определ ют содержание определ ющего класса крупности в дробленой руде и рассчитывают оптимальную производительность, соответствующую крупности дробленой руды по крупному классу, крупности готового продукта измельчени  по определ ющему классу и из- мельчаемости руды и сравнивают полученное значение оптимальной производительности с текущим значением произ- водительности мельницы, фиксируют начало поиска оптимального значени  производительности , вычисл ют необходимую крупность измельчени  в зависимости от содержани  крупного класса в дробленой руде и корректируют заданное значение плотности, причем начало поиска оптимального значени  производительности осуществл ют при расхождении значени  оптимальной производительности и текущего значени  производительности, а коррекцию заданного значени  плотности осуществл ют в зависимости от вычисленной необходимой крупности измельчени .

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 зависимости содержани  определ ющего класса (-0,16+0 мм) в дробленой .1б), % от содержани  нефелина в руде (), % при различном содержании крупного класса

(+25 мм) в дробленой руде (графики 1, 2, 3); на фиг. 3 - зависимость, по которой можно по известной измельчаемости руды, оцениваемой по содержанию наиболее прочного минерала (например, нефелина), прогнозировать максимальную удельную производительность мельниц по определ ющему классу (-0,16+0 мм); на фиг. 4 - зависимость содержани  класса +0,16 мм в флотационном концентрате от крупности измельчени ; на фиг. 5 - зависимость крупности измельчени  от плотности (содержани  твердого) в сливе гидроциклона.

Устройство содержит датчик 1 производительности агрегата (например, весы

ЛТМ), регул тор 2 производительности агрегата , исполнительный механизм 3 подачи материала, датчик 4 наличи  материала в мельнице, регул тор 5 подачи материала в мельнице, вычислительный блок 6, датчик 7

активной мощности, потребл емой двигателем мельницы, датчик 8 содержани  крупного класса в дробленой руде, датчик 9 плотности готового продукта измельчени , регул тор 10 стабилизации плотности готового продукта измельчени  , исполнительный механизм 11, анализатор 12 минералогического состава и вещественного состава, пробоотборники 13-15 готового продукта измельчени , концентрата и хвостов , бункер 16 (БДР) дробленой руды конвейер-питатель17 , конвейер-весоизмеритель 18, гидроциклон 19 и шаровую мельницу 20

Работает устройство в нескольких режимах .

I.Режим распознавани  типа руды по измельчаемости.

По данным минералогического анализа эта процедура осуществл етс  рентгеноспектральным анализатором по содержанию наиболее в зкого и прочного материала, например дл  апатито-нефели- новых руд, таким минералом  вл етс  нефелин; по мере увеличени  содержани 

нефелина от 32 до 42% измельчаемость руды пропорционально ухудшаетс 

II.Оценка крупности готового продукта измельчени , концентрата и хвостов, осуществл ема  по содержанию определ ющего класса (например, класса +0,16 мм (-16+0 мм). Эта оценка может быть.произведена по данным ситового анализа соответствующего продукта либо автоматического

гранулометра, либо по данным минералогического анализа (если имеютс  соответствующие зависимости). Перечисленные варианты получени  оценок  вл ютс  техническими эквивалентами

III. Нахождение оценок выхода концентрата и технологического извлечени  ценного компонента в концентрат осуществл ют по двум расчетным компонентам: содержание определ ющего класса , например, -0,16+ 0 мм; содержание ценного компонента, например, Р20б.

При этом используютс  следующие расчетные формулы

У

100 %

.

а

100 %

где а ,/ 3- содержание расчетного компог нента (класс-0,16+0 мм или Р20б) соответственно в готовом продукте измельчени , концентрате и хвостах, %;

у- выход концентрата, %;

Ј- измельчение ценного компонента в концентрат, %.

IY. Прогноз содержани  определ ющего класса (-0,16+0 мм) в дробленой руде осуществл етс  по содержанию нефелина в готовом продукте измельчени  при данном содержании крупного класса в дробленой руде (фиг. 2).

Y. Прогноз оптимальной производительности измельчительного агрегата по известному содержанию определ ющего класса в дробленой руде, готовом продукте измельчени  (определ етс  по данным минералогического или ситового анализа) и из- мельчаемости руды осуществл ют по формуле

max

Q 0,16

( Дот )(1 -W)

где/ готИ/Зисх- содержание класса-0,16 +0 мм соответственно в готовом продукте измельчени  и дробленой руде, доли ед.;

W - влажность руды, доли ед

Vpa6. - объем мельницы, м ;

qo,i6max - максимальна  удельна  производительность мельницы (учитывает из- мельчаемость руды) при регламентном состо нии агрегата (оптимальном шаровом заполнении и т.п.), определ ема  по найденной измельчаемости (режим I) из графика фиг. 3.

YI Режим поиска оптимальных установок в контурах стабилизации наличи  материала в агрегате и плотности готового продукта измельчени . Этот режим функци- онирует когда

р. тек / . , г

- UM / А Ызлд

2 a be %

где Омтек - текущее значение производительности измельчительного агрегата (снимаетс  сдатчика производительности).

YII. Выбор зависимости крупности концентрата от крупности готового продукта измельчени  Д-от (по классу -t 0,16 мм) осуществл етс  при найденном значении технологического извлечени  по графикам фиг. 4.

YIII. Нахождение корректировок задани  по контуру стабилизации плотности готового продукта дл  обеспечени  заданной крупности концентрата при соблюдении ограничений на величину технологического извлечени  осуществл етс  по найденной зависимости /Зкон 16 КД-от 016) и графикам фиг. 5.

IX.Режим распознавани  неполадок п работе схемы и оборудовани  измельчени , технических средств автоматизации осно вываетс  на оценке величины расхождени 

между производительностью измельчительного агрегата, вычисленной в вычислительном блоке 6, и прогнозным оптимальным значением производительности.

X.Режим распознавани  ненсправно- стей в системе пробоотбора, прободоставкн

и анализа основываетс  на оценке величины расхождени  между расчетными значени ми выхода концентрата, найденными по балансовым уравнени м двух (различных)

расчетных компонентов

Зависимости фиг. 2-5 в виде матриц или аппроксимирующих уравнений закладываютс  в пам ть ЭВМ анализатора 12. Например , графики фиг 4 могут быть

аппроксимированы в виде полиномов первого пор дка

у а + Ьх

где у - содержание класса +0.16 мм в концентрате , %;

х - содержание класса -(0,16 мм в готовом продукте измельчени  %.

Аппроксимаци , выполненна  по методу наименьших квадратов дает следующие аналитические зависимости:

у -0,37 + 0,75х - дл  графика 1;

у -2,67 + 0,75х -- дл  графика 2;

у -4,97 + 0,75х - дл  графика 3;

у -7,90 + 0,75х -- дл  графика 4.

Аналогичные аппроксимации могут быть получены дл  других зависимостей. Так, графики фиг. 2 можно аппроксимировать уравнени ми вида у аехр , фиг. 3 - гиперболической зависимостью у а + Ь/х и т.д.

Устройство работает следующим образом ,

Контуры стабилизации производительности агрегата 1-2-3, запаса материала 4-5- 2, плотности готового продукта 9-10-11 реализуют оптимальные уставки (задани ), выдаваемые вычислительным блоком 6. При оптимальном шаровом и пульповом заполнении дл  руды данного типа по из- мельчаемости и дл  данных условий измельчени  эти контуры обеспечивают получение максимального количества готового продукта измельчени  заданной крупности при со- блюдении ограничений на качество концентрата (по содержанию ценного компонента и крупности).

В случае изменени  типа руды либо условий измельчени  требуетс  поиск .новых оптимальных уставок. Он осуществл етс  блоком 6 по командам датчиков 4 и 7 и анализатора 12. Текущий контроль изменений измельчаемости руды осуществл етс  анализатором 12 на основании данных, получаемых с пробоотборника 13. Минералогический анализ измельченной руды позвол ет дать оценку физических свойств руды; содержание наиболее упорного к измельчению материала (например, нефелина ). Если содержание нефелина значимо изменилось в измельчаемой руде, т.ег. агрегат перешел на измельчение руды другого типа, то выдаетс  команда на блок 6, который по заданному алгоритму осуществл ет поиск новых оптимальных уставок контурам стабилизации производительности агрегата и плотности готового продукта, и запаса материала в агрегате.

Поиск считаетс  законченным, когда скорости изменени  сигналов датчиков наличи  материала 4 и активной мощности мельницы 7 в фазе уменьшени  различаютс  в два или более раза. Блок 6 при этом выдает соответствующие коррекции в уставки регул тора 5 и 10, соответственно, запаса материала и плотности готового продукта . Найденное значение оптимальной производительности сравниваетс  с прогнозным , которое рассчитываетс  вычислительным блоком 12 анализатора на основании данных, получаемых с датчика 8

и пробоотборников 13-15, Прогноз максимально возможной производительности дл  данного (по измельчаемости и грансоставу) типа руды осуществл етс  по алгоритму и

формулам.

Если фактическое и прогнозируемое значени  производительности совпадают или незначимо различаютс , то система продолжает функционировать в найденном

0 оптимальном режиме без каких-либо корректировок . В случае больших отклонений упом нутых значений производительности анализатор 12 выдает оператору сообщение о возможной причине расхождени . Если

5 фактическое значение производительности выше максимального возможного дл  данных условий, то это обычно свидетельствует о неисправности датчика весов (весы завышают . Расхождение обратного знака мо0 жет быть в результате одного из следующих событий: неисправность одного из датчиков 1,4, 7; нерегламентное состо ние измельчи- тельного агрегата(неоптимальна  по гран- составу или объему измельчающа 

5 нагрузка, неисправность решетки мельницы и т.д.).

Побудительным мотивом включени  блока 6 в работу может  вл тьс  текущее изменение типа руды либо наличие значи0 мого расхождени  между фактической и прогнозируемой производительностью мельницы.

Система автоматического управлени  процессом измельчени  функционирует с

5 учетом качества конечного продукта (концентрата ). Если крупность концентрата отклон етс  от заданной, то возможно введение коррекции в уставку системы стабилизации плотности готового продукта из0 мельчени , увеличени  уставку при необходимости увеличени  крупности концентрата , и наоборот, При этом система следит , чтобы показатели извлечени  и содержани  ценного компонента (напри5 мер, PaOs) в концентрате не вышли за установленные пределы. Это корректирующее воздействие вырабатываетс  вычислительным блоком анализатора 12 и через блок 6 выдаетс  импульс на соответствующее из0 менение уставки-регул тору 10 стабилизации плотности готового продукта.

Система управлени  включает также р д алгоритмов диагностики исправного состо ни  каналов измерени . Кроме уже упо5 минавшегос  контрол  (работы) датчиков производительности и запаса материала, предусмотрен контроль достоверности информации , получаемой через систему про- боотбора и прободоставки, Такой контроль может быть осуществлен, например, путем

расчета нескольких оценок одного и того же параметра по балансу сразу нескольких расчетных компонентов. Расчет выхода концентрата может вестись по балансу определ ющего класса крупности (+ 0,16 мм) и ценного компонента (содержание ;.0s). Это позвол ет в случае значимого расхождени  полученных оценок делать вывод ( и принимать соответствующие меры ) о неисправности каналов получени  информации (в данном конкретном случае - системы пробоотбора и прободоставки). При малом расхождении оценок делаетс  вывод о достоверности полученной информации . Так контролируетс  достоверность- каналов получени  и обработки информации анализатора 12 от пробоотборников 13-15.

В системе автоматического управлени  по данному способу может быть предусмотрена также выдача коррекций в систему управлени  процессом мелкого дроблени , в случае превышени  задани  по крупности дробленого продукта. Эта коррекци  выдаетс  либо в контур управлени  производительности дробилки, либо в контур управлени  разгрузочной щелью или в виде совета оператору.

Данный способ позволит не менее, чем в два раза повысить точность управлени  за счет более оперативного введени  корректирующих воздействий.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ автоматического управлени  агрегатом мокрого измельчени  с замкнутым циклом, включающий измерение производительности агрегата, запаса материала в агрегате, плотности готового продукта из- мельчени .мощности /потребл емой электродвигателем мельниць,содержани  крупного класса в дробленой руде и стабилизацию на заданных значени х производительности агрегата , запаса материала в агрегате и плот мости готового продукта, поиск оптимального значени  производительности агрегата поша- 5 говым изменением заданных значений запаса материала в агрегата и плотности готового продукта в моменты изменени  типа руды с Фиксацией начала перегрузки агрегата по моменту достижени  не менее чем

   0 двойного превышени  скорости изменени  мощности по сравнению со скоростью изменени  шума зоны помола, отличают и и с   тем, что, с целью повышени  точности управлени , измер ют минералогический

   5 состав и содержание ценного компонента в готовом продукте измельчени , концентрате и хвостах, определ ют выход концентрата и извлечение енного компонента в концентрате, определ ют содержание оп0 редел ющего класса крупности в дробленой руде и рассчитывают оптимальную производительность , соответствующую крупности дробленой руды по крупному классу, крупности готового продукта измельчени  по оп5 редел ющему классу и измельчаемости руды, и сравнивают полученное-значение оптимальной производительности с текущим значением производительности мельницы , фиксируют начало поиска

   0 оптимального значени  производительности , вычисл ют необходимую крупность измельчени  в зависимости от содержани  крупного класса в дробленой руде и корректируют заданное значение плотности, при5 чем начало поиска оптимального значени  производительности осуществл ют при расхождении значени  оптимальной произвол дительности и текущего значени  производительности, а коррекцию заданно0 го значени  плотности осуществл ют в зависимости от вычисленной необходимой крупности измельчени .

   Процесс обогащени 

   Концентрат Хвосты

   ЗЭ

   Коррекци 

   Фм. f

   6 Gtt+OtfV, %

   ti v I ч I

   /7 Л

   IS

   /J //

   7

   Л

   X

   1

   N

   h.

   I I I I J 57 JЈ 4/ 7

   Фиг.2

   Фиг.2 ж

   f

   J7 J 4/ 4J r

   .J

   N

   №%KJUXЈQ t5qM

   Ј5%/(Jiacca 25w 3 7%маЈс  25м

   &%$

   .to )

   16 16

   К 12 10

   6 6

   &Гот о/ о,/б /о