Способ автоматического управления процессом мокрого измельчения

 

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами обогащения полезных ископаемых, конкретно к управлению процессом измельчения руды в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с кЛассифицирующими аппаратами. Может быть использовано на обогатительных фабриках цветной, черной металлургии и химической промышленности . Позволяет повысить качество управления . Для достижения этой цели измеряют расход исходной руды, измеряют и корректируют заданную крупность частиц готового продукта в сливе классификатора, изменяют расход руды в мельницу, измеряют крупность частиц исходной руды, циркулирующего продукта и расход последнего , вычисляют оптимальную долю циркулирующего продукта, а изменение расхода руды в мельницу осуществляют пропорционально разности между измеренным расходом циркулирующего продукта и вычисленной его оптимальной долей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю

jol QQ (Е1 — Е2

ЛЕ

Е1 (21) 4718255/33 (22) 11.07.89 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И,Арсеничева (72) А.И.Куприн, А,А.Клешнин и Г.И,Федоренко (53) 621.926 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 102141, кл. В 02 С 25/00, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами обогащения полезных ископаемых, конкретно к управлению процессом измельченияя руды в шаровой мельнице, работаюИзобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами обогащения полезных ископаемых, а именно к области управления процессом измельчения руды в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с классифицирующими аппаратами, и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной, черной металлургии и химической промышленности, имеющих циклы переработки сырья.

Целью изобретения является повышеwe качества управления.

Сущность способа заключается в следующем.

Энергетический подход к излучению процесса измельчения минерального сырья

„„ЯЛ„„1б95980 А1 щей в замкнутом цикле с классифицирующими аппаратами. Может быть использовано на обогатительных фабриках цветной, черной металлургии и химической промышленности. Позволяет повысить качество управления, Для достижения этой цели измеряют расход исходной руды, измеряют и корректируют заданную крупность частиц готового продукта в сливе классификатора, изменяют расход руды в мельницу, измеряют крупность частиц исходной руды, циркулирующего продукта и расход последнего, вычисляют оптимальную долю циркулирующего продукта, а изменение расхода руды в мельницу осуществляют пропорционально разности между измеренным расходом циркулирующего продукта и вычисленной его оптимальной долей. 3 ил. базируется на уравнении энергетического состояния зернистой среды следующего вида:

=Н 100 g, (1) (Р " — Н ) где Е1 и Е2 — потенциальная энергия зернистой среды в начальном и конечном состояниях;

Н вЂ” порозность монофракций (однородной по крупности);

P — текущий гранулометрический параметр зернистой среды, 1695980

Выражение (1) указывает на величину снижения потенциальной энергии b, F зернистой среды при измельчении ее гранулометрического состава по отношению к энергии монофракции. Чем больше гранулометрический параметр зернистой среды, т.е. более неоднородна среда по крупности, тем больше снижение потенциальной энергии, Из определения гранулометрического и раметра следует, что увеличение его знач ния может происходить путем снижения с едней крупности и частиц заполнителя по о ношению к средней -крупности частиц скелета. Это и происходит при измельчении в мельнице, где снижение крупности иэмел ьчаемого материала (заполнителя) по отношению к крупности иэмельчающей среды (скелета} ведет к увеличению гранулометрич ского параметра и снижению потенциальной энергии загрузки мельницы в целом.

Известно, что циркулирующая нагрузка в замкнутом цикле измельчения увеличиваet производительность мельницы по сравнению с открытым циклом при прочих равных условиях. С точки зрения энергетичфской теории увеличение производительности в этом случае;происходит путем увеличения гранулометрического параметра в загрузке мельницы и путем уменьшения гранулометрического параметра в разгрузке мельницы.

Так,в открытом цикле гранулометрический параметр в загрузке P1 = Ndn, в разг(Узке P2 = Мбг, где Р— сРедний диаметР

mppoe, d бг — средний диаметр частиц мат риала в питании и готового продукта.

В замкнутом цикле гранулометрический параметр в загрузке

Р1

D бо в разгрузке

P)

dp где d< — средний диаметр частиц в загрузке;

dö — средний диаметр частиц в циркулирующем продукте; уц - доля циркулирующей нагрузки в загрузке мельниц, причем у +уц =1, pr— доля исходного продукта в загрузке мельницы;

dp — средний диаметр частиц в разгруженном продукте.

Увеличение производительности по исходному продукту (готовому продукту) в замкнутом цикле к производительности мельницы, работающей в открытом цикле, при прочих равных условиях составляет

Q1

=(1 Уц)

Р2 Р1

Pj — P1 (2) (4„+4, 1 — ) (4 +4, 1 — 1 .п4п 4г

Данная зависимость имеет оптимум, который определяется путем дифференцирования выражения (3) по уц и приравнивая к

Hóï å бц(+ ) — 2 г ц.опт 2

2(бцС-- — + — ) — (ц -+1)) бп dr бп бг

25 (4) Таким образом, при постоянной установившейся крупности продуктов измельчения, оптимальное количество циркулирующей нагрузки может быть определено иэ выражения (4).

Способ автоматического управления процессом мокрого измельчейия включает измерение и стабилизацию заданной крупности готового продукта в сливе классификатора путем регулирования подачи воды в классификатор, измерение и стабилизацию заданной крупности циркулирующего продукта путем регулирования подачи части ис40 ходнои руды в циркулирующии продукт измерение крупности исходной руды, подаваемой в мельницу, и вычисление оптимальной доли циркулирующего продукта в зависимости от крупности исходной руды, циркулирующих и готовых продуктов ilo формуле (2), и сравнение ее с измеренной долей. стабилизацию и регулирование подачи руды в мельницу пропорционально разнице между оптимальной и измеренной

50 долеи циркулирующего продукта в n raH« мельницы.

На фиг, 1 показана схема открытого цикла измельчения; на фиг. 2 — схема замкнутого цикла измельчения; на фиг, 3 с ру ур cxeMa ycTpohcTaa для Реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит узел измерения и стабилизации крупности готового продукта в сливе классификатора, включающий блок

1 измерения крупности, вторичный прибор

Заменив гранулометрические параметры их значениями, получают

1695980

50

2, блок 3 сравнения, регулятор 4, расходомер 5 воды, втори;-ный прибор 6, исполнительный механизм 7, узел измерения и стабилизации крупности циркулирующего продукта, включающий блок 8 измерения крупности, вторичный прибор 9, блок 10 сравнения, регулятор 11, дозатор 12, вторичный прибор 13, исполнительный механизм 14, узел измерения крупности, исходной руды и включения оптимальной доли циркулирующего продукга„включающий блок 15 измерения крупности, вторичный прибор 16, решаю ций бло- 17., узел измерения фактическол доли циркулирующего продукта, включающий расхадомер 18 циркулирующего продукта, вторичный прибор 19, расхадомер 20 исходной руды, вторичный прибор 21, решающий блок 22, узел регулирования расхода исходной руди, включаю ций блок 23 сравнения, регулятор

24, исполн пельный механизм 25.

Реализация способа с помощью устройства осуществляется следующим образом.

Как следует из формулы (2, чем больше средняя крупность циркулирующего продукта, тем больше оптимальная доля его в питании мельницы при прочих равных условиях. Крупность циркулирующего продукта связана с ега количеством, т.е. чем больше расход исходной руды в мельницу, тем больше циркулирующая нагрузка и больше крупность ее частиц и наоборот. Чтобы исключить влияние количества циркулирующего продукта на его крупность принято независимое регулирование крупности путем увеличения добавки исходной руды в циркулирующий продукт (поток 2, фиг. 1).

При заданной крупности готового продукта в сливе классификатора в блок 10 сравнения вводится заданное значение крупности циркулирующего продукта, промежуточное между крупностью исходной руды и готового продукта, которое автоматически стабилизируется путем регулирования добавки исходной руды.

Решающий блок 17 вычисляет по формуле (2) оптимальную долю циркулирующе, го продукта в зависимости от крупности исходной руды, циркулирующего и готового продуктов. Решающий блок 22 вычисляет по сигналам от расходомеров 18 и 20 фактическую долю циркулирующего продукта. Значения сигналов от решающих блоков 17 и 22 сравниваются в блоке 23 сравнения. В случае меньшего значения фактической доли от оптимальной исполнительный механизм 25 дозатора увеличивает расход руды в мельницу пропорционально сигналу разности этих величин, при этом увеличивается циркулирующая нагрузка, достигая оптимального значения, после чего расход руды стабилизируется за.счет обратной связи от вторичного прибора 21, расходомера 20 к регулятору 24. В случае большего значения фактической доли циркулирующего продук-а o- оптимальной расход руды уменьшается, уменьшается и циркулирующая нагрузка, достигая оптимального значения.

Таким образом достигается оптимизация гранулометрического состава питания мельницы, при котором имеет место максимальная производительность по исходной руде и готовому продукту. Узел измерения и стабилизации крупности готового продукта в сливе классификатора работает независимо от других узлов, подвергая заданную крупность за счет измерения условий осаждения в классификаторе путем регулирования подачи в нега воды.

Подбор оптимального диапазона добавляемой крупности циркулирующего продукта осуществляется в период предварительных испытаний или в процессе эксплуатации в зависимости от степени заполнения мельницы и других условий рабаты агрегата мельница — классификатор.

Использование предлагаемого способа дает большой экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат, особенно от снижения затрат на электроэнергию на тонну измельчаемой руды.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом мокрого измельчения, включающий, измерение расхода исходной руды, измерение и коррекцию заданной крупности частиц готового продукта в сливе классифи-. катора и изменение расхода руды в мельницу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, измеряют крупность частиц исходной руды, циркулирующего продукта и расход последнего, вычисляют оптимальную долю циркулирующего продукта, а изменение расхода руды в мельницу осуществляют пропорционально разности между изме.ренным расходом циркулирующего продукта и вычисленной его оптимальной долей, причем вычисление оптимальной доли ) ц.ррах (доли ед,) циркулирующего продукта осуществляют по формуле б„(б + ) — г

"гц.опт 2

2(бч(б + б ) (б б +t)3 где d — крупность частиц исходной руды;

1695980 дя-- крупность циркулирующего продукclr — крупность готового продукта в сливе классификатора, Составитель Л.Шарова

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Н.Бобкова

Заказ 4252 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101