Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

 

Изобретение относится к области автоматического управления технологическим процессом мелкого измельчения в шаровой мельнице, может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии и позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели измеряют расход руды в мельницу, расход основной и дополнительной воды в мельницу, расход воды в слив классификатора, плотность пульпы, весовой расход крупной фракции, стабилизируют расход руды, соотношение руда-вода, плотность пульпы, корректируют расход воды в классификатор в зависимости от весового расхода крупной фракции, определяют взвешенную сумму расхода воды в слив классификатора и расхода дополнительной воды в мельницу и корректируют заданное соотношение руда-вода пропорционально взвешенной сумме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А2 (5у 4 В 02 С 25/00

В ЕОВЮЯ

А. ..Л,." iii ВЫКАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1414461 (21) 4254010/31-33 (22) 01.06.87 (46) 07.07.89. Бюл. Р 25 (71) Криворожский горнорудный институт и Криворожский 1йкный горно-обогатительный комбинат им. XXV съезда

КПСС (72) Е.К. Бабец, С.В. Бабец, Я.M. Свердель и Л.И. Мишук (53) 62 1.926(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1414461, кл. B 02 С 25/00, 1987 ° (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОДНОСТАДИИНЬМ ЦИКЛОМ МОКРОГО

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматического управления технологическим процессом мелкого измельчения в шаровой мельнице, может

Изобретение относится к области автоматического управления процессом мокрого изм;..пьчения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья и является усовершенствованием известного способа по авт.св. N - 1414461.

Целью изобретения является повышение качества управления.

Сущность способа заключается в том, что используют два интегральных показателя, характеризующих как

2 быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии и позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели измеряют расход руды в мельницу, расход основной.и дополнительной воды в мельницу, расход воды в слив классификатора, плотность пульпы, весовой расход крупной фракции, стабилизируют расход руды, соотношение руда — вода, плотность пульпы, корректируют расход воды в классификатор в зависимости от весового расхода крупной фракции, определяют взвешенную сумму расхода воды в слив классификатора и расхода допол- ф нительной воды в мельницу и корректируют заданное соотношение руда — вода пропорционально взвешенной сумме. 1 ил. измельчаемость руды, так и состояние измельчительного агрегата для определения требуемого времени нахождения материала в зоне помола, выражаемого через требуемую плотность пульпы в мельнице, которая изменяется при изменении измельчаемости руды и измельчающей способности мельницы.

В качестве этих интегральных показателей выбраны расход дополнительной воды в разгрузку мельницы, изменяемый в зависимости от степени перегрузки мельницы, и расход воды в слив классификатора, преимущественно характеризующий при постоянной плотности слива классификатора

1491580

"1) 1 з (") ) + о4(t) (Р() — 13 ) wÿ (" 4) з (t )у (р" (t) — )) p(t) ни t, в который определяется управляющее воздействие на изменение расхода

55 объем материала, циркулирующий в цикле и степень разводнения пульпы в зоне помола за счет увеличения доли циркулирующей нагрузки в суммарном питании мельницы исходной рудрй и песками классификатора. Эта взвешенная сумма, в которой коэффициенты веса определяют процент долевого участия параметров в формировании плотности внутримельничной загрузки в зоне помола, определяет направление и величину изменения соотношения руда - вода для поддержания плотности внутримельничной загрузки на оптимальном значении, соответствующем как типу перерабатываемой руды по измельчаемости, так и состоянию оборудования (износу шаров, футеровки и т.д.).

На чертеже представлена блок-схема системы для реализации способа.

На схеме обозначены датчик 1 и эадатчик 2 расхода руды, регулятор 3 расхода руды, блок 4 управления тиристорного преобразователя 5, двигатель 6, конвейер-питатель 7, мельница 8, классификатор 9, датчики

10-12 расхода воды, исполнительные механизмы 13-15, регулируемые задвижки 16-18, регулятор 19 соотношения руда — вода, регуляторы 20 и 21 расхода воды, регуляторы 22 и 23 коррекции, задатчик 24 соотношения, вычислительный блок 25, датчик 26 весового расхода крупной фракции неизмельченной руды, датчик 27 и задатчик 28 плотности пульпы, элементы И 29-31, пороговые элементы

32-36„ задатчики 37-41 опорных сигналов, ключи 42-44, блоки 45-48, инвертор 49, блоки 50 и 51 сложения.

Управление процессом мокрого измельчения осуществляют, воздействуя на расходы руды, основной и дополнительной воды в мельницу и расход воды в классификатор следующим образом.

w 30), () CP(t) - P (t) (t -(., )

gP" () - 1)p(t) где t (), р ((() — текущая и заданная плотность пульпы в сливе классификатора в момент. времеОптимальное заполнение и плотность пульпы в зоне помола поддерживают путем стабилизации заданного для среднего по измельчаемости и крупности типа руды значения контуром стабилизации, включающим регулятор 3 расхода руды. При переработке среднего типа руды с выхода регуляторов 22 и 23 коррекции задания сигналов нет, регулятор 3 отрабатывает случайно возникшие рассогласования между заданным и текущим расходом руды от задатчика 2 и дат15 чика 1. Одновременно с этим осуществляется стабилизация соотношения руда — вода путем сравнения в регуляторе 19 текущего отношения расхода руды от датчика 1 к расходу основ20 ной воды в мельницу от датчика 20 расхода воды и заданного 24 соотношения от задатчика. Регулятор 19 через исполнительный механизм 13 управляет задвижкой 16, приводя рас25 ход основной воды в мельницу к saданному соотношеныо. Выходной продукт цикла стабилизируют путем регулирования плотности пульпы в сливе классификатора 9 регулятором 21 рас30 хода воды, поддерживая заданную задатчиком 28 плотность пульпы, изменяя исполнительным механизмом 15 и задвижкой 18 расход воды в слив классификатора 9, причем управление исполнительным механизмом осущест» вляет регулятор 21, оптимальным образом отрабатывая рассогласование ад между заданным расходом воды М в слив классификатора, получаемом

40 на выходе вычислительного блока 25, и текущим 14, от задатчика 12 расхода воды.

45 Заданный Расход воды W опре 4 деляется в вычислительном блоке 25 по выражению

14 h88 Q

W +W" (3 воды в слив классификатора;

Q(t — с,) — измеренное значение расхода руды в мельницу в момент времени (t -,), где с,,— з апа здыв ание по каналу Q — р — расход основной воды в мельницу в момент времени (t -C.), где à — запаздывание по каналу W,ð; 1, (t - ) — расхОД ВОДЫ В слив классификатора в момент времени (t - +), где с — запаздывание по каналу

2 1

И (t — ь ) — расход дополнительной воды через разгрузочную горловину внутрь мельницы в момент времени (t (1) где С вЂ” запаздыз вание по каналу з

Величины сдвига измеренных в вычисляемых параметров находятся в соотношении С, > c > a и зависят от конструктивных особенностей и типа установленного оборудования, определяются в процессе первоначальной настройки:» наладки системы, и могут уточняться в процессе работы, адаптируясь к изменению динамики объекта регулирования.

При этом управляющее воздействие от регулятора 21 формируется пропорционально величине дЫ = W""(t) — W,(t), (2)

>аа в которой за счет того, что W (t) определяется по выражению (1) авто матически, учитываются изменяющиеся статические коэААициенты передачи по каналам возмущения: W, — + (, W p, Ц вЂ” p, и изменяющийся тип руды за счет оценки и расчета удельного веса твердой фазы в сливе клас91580 6 сификатора по параметрам процесса и подстановке его в выражение (1) °

Весовое количество крупной фракции неиэмельченнОЙ руды т,e ° ВыхОд скрапа из мельницызависит от свойств рудь1, режима измельчения, состояния оборудования и измеряется датчиком 6 выхода скрапа, в качестве которого

10 может быть использован, например, электромеханический счетчик.

Исследованиями установлено, что существуют нормальные пределы изменения параметра выхода скрапа от S„

Alllll

15 *оп до S „. Внутри этого диапазона этот параметр подвержен случайным возмущениям и какой-либо коррекции на управляющие воздействия вводить не нужно.

При изменении величины выхода ос скрапа от S к до максимально домакс пустимОГО значения S необходимо изменить плотность внутримельничной загрузки и в зоне разгрузки в сторону ее уменьшения, для более интенсивного осаждения крупных классов и недопущения их черезмерного выхода че30 рез разгрузочную горловину. Предел изменения этой плотности ограничен величиной максимально допустимого разжижения пульпы, равного плотности пульпы в .сливе классификатора p ..

З5 Иаксимально допустимое разжюкение пульпы соответствует минимальному значению отношения Т расхода руды

Q к сумме расхода основной W и дополнительной W воды в мельницу, 40

45 где W мОкс ра но величие расхода вОды У в слиВ классификатора, необходимой для достижения заданной плотности пульпы "4 при измельчении руды с удельным весом 8, расходе руды Q и заданного соотношения руда — вода, т.е. известном расходе основной воды W в мельницу.

Учитывая, что мин определим уставку Т по выражению

1491580

МОКС

Ч (6) (7) 30 мд мнн Q 8(Р 1) (5) При уменьшении величины выхода скрала меньше минимального значения

МИК

Бк < S „необходимо уменьшить расход дополнительной воды в разгрузку мельницы, Минимально допустимое pasжижение пульпы в зоне разгрузки соответствует максимальному соотношению Q/W + W при условии, что W =

О, т.е. отношение руда — вода в мельницу.

М1

Величина Т задается эадатчиком 40» а T " эадатчиком 24.

Если никаким изменением расхода дополнительной воды Ч не удается компенсировать изменение типа руды, т.е. ввести величину S â допустимый диапазон» где необходимо осуществить коррекцию заданного расхода руды в мельницу.

Если после введения указанных коррекций объект приводится в область нормальной работы, определяемой выражением (7), то осуществляется стабипизация Ц» W „ W, и р на новых скорректированных значениях до прихода следующих возмущений. Если же.указанные коррекции не приведут через время переходного режима к области нормальных ситуаций (7), то коррекция повторяется по величине и знаку в том же направлении.

Описанная логика управления осуществляется регулятором 22 коррекции задания и регулятором 20 расхода воды.

Контур коррекции работает следующим образом, На первые входы блоков 45-47 сравнения подаются сигналы от эадатчиков 37-39, а на вторые входы — сигнал от датчика 26 весового расхода крупной фракции S причем задатчики 37-39 задают соответственно ве На выходе пороговых элементов

33-36 формируется сигнал логической

1О

l5

"1", если на его вход поступает сигнал больше или равный нулю. В блоках

33-36 с рав не ния определяются раз носМИК макс ти сигналов S S S „- S дon

S — S „Т""" — Т соответственно. к к

При S „— S Ъ О на выходе блока 33 появляется сигнал логической

"1", который поступает на регулятор

22 коррекции и ключ 42, открывая его мнн и разрешая прохождение величины S„ с выхода задатчика 37 на блок 50 сложения и далее на регулятор 20 расхо;» да воды, который уменьшает расход воды 14, в разгрузку мельницы 8 до минимального значения.

Сигнал логической "1" с выхода порогового элемента 33 поступает на вход регулятора 22 коррекции задания, который ступенчато на 107. увеличивает величину задания, от задатчика 2 расхода руды. Все остальные контуры стабилизации работают как и прежде. макс MO IcC

При S > S „величина S „. к — S„ (О, на выходе порогового элемента 34 формируется сигнал логического "0", поступающий на элемент И 31 и инвертор 49, на выходе которого формируется сигнал логичес1сой "1".

При максимальном разжижении, коМИК гда T ) Т„е » на выходе порогового элемента 36 формируется сигнал логической "1", поступающий на второй вход элемента И 30. Если на обоих входах элемента И 30 присутствуют сигналы логической "1", то с его выхода сигнал логической " 1" поступает на второй вход регулятора 22 коррекции задания на ступенчатое уменьшение задания от эадатчика 2 расхода руды.

При выполнении условия (7) на выходах блоков сравнения будут сигналы больше нуля, следовательно, на выходе пороговых элементов 34 и 35 будут сигналы логической "1", поступающие на элемент И 31, логическая единица на выходе которого открывает ключ 43, пропуская на второй вход блока 50 сложения сигнал от блока 46 сравнения, поступающий на увеличение расхода дополнительной воды W,, через регулятор 20 и уменьшение расхода воды в слив клас10 (8) а + а(4, + а М где а, а, и а, — регрессионные коэффициенты, определяемые опытным путем и зависящие от вклада параметров W и W на формирование плотности пульпы в зоне помола мельницы, причем коэффициент а характеризует

1 изменение (например, уменьшение) плотности пульпы в зоне помола при изменении (увеличении) Иг, а следовательно, и циркулирующей нагрузки. сификатора через регулятор 21 но сигналу от вычислительного блока 25

Одновременно в вычислительном блоке осуществляется вычисление взвешенной суммы расхода воды И, в разгрузку мельницы и расхода воды в слив классификатора W по выра)кению

Коэффициент а, характеризует изменение (например, уменьшение) плотности пульпъi в зоне помола при изменении (увеличении) расхода (1 при увеличении выхода скрапа S„, что вызвано внутримельничной циркуляцией материала и разводнением пульпы в мельнице при подаче воды в зону

10 разгрузки. Коэффициент а зависит от конструктивных особенносгей обо» рудования и принятого режима измельчения и преимущественно определяется объемом мельницы и заданной плот15 ностью пульпы в сливе классификатора.

Сигнал с третьего выхода вычислительного блока 25 поступает на регулятор 23 коррекции, который изменяет заданное соотношение твердое/жидкое в мельницу путем подачи сигнала пропорционально, с выхода регулятора 23 на регулятор 19. Этот сигнал коррекции Uä вида л (. складывается в регуляторе 19 с сигналом задания от эадатчика 24 соотношения, причем где, — заданное значение параметзаД

pa +, задаваемое в регуляторе коррекции 23; гз

Т . †.параметры регулятора коррекции 23.

Кроме того, сигнал, с третьего выхода вычислительного блока 25 поступает на пороговый элемент 32 мс кс с величиной порога, равной, на выходе которого появляется сигнал логической "1" при условии который поступает на один макс вход блока И 29, на другой вход которого поступает сигнал логической

"1" с выхода элемента И 30, При наличии двух сигналов логической "1" на входе элемента И 29 на его выходе появляется сигнал логическои "1", поступающий на третий вход регулятора 22 коррекции, удваивая величину отрицательной коррекции ДО задания на расход Q руды в мельницу, т.е. задание на расход руды будет равно где Q величина задания от задатчика 2 расхода руды; количество циклов отрицательной коррекции, предшествующих включению блока И 29; величина шага коррекции, задаваемого в регуляторе 22, причем коэффициент

К определяется по выражению

К

35

К

Т ()е

40 где t — время от начала первой отрицательной коррекции на

45 уменьшение расхода руды в мельницу;

Т вЂ” время переходного процесса по каналу Q S

50 Введение данных контуров коррекции повышает качество управления за счет повышения чувствительности цикла к изменению типа перерабатываемой руды и приведения плотности пульпы в ЗОне помОла к технОЛОгически Оп» тимальному значению, и повышает производительность цикла IIQ вновь образованному готовому продУктУ при ограничении потерь за счет форсиро1491580

Формула изобретения

Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения по авт.св. М 1414461, 5 отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, определяют взвешенную сумму расхбда воды в слив классификатора и расхода дополнительной воды в мельницу, подаваемой через ее разгрузочную горловину, и корректируют заданное значение соотношения руда — вода в мельницу пропорционально этой

ВзВешеннОй с е причем при увели чении взвешенной суммы расхода воды в классификатор и расхода дополнительной воды в мельницу увеличивают заданное значение соотношения руда—

ВОда В мельницу, при уменьшении взвешенной суммы уменьшают заданное значение соотношения руда — вода, а при достижении величины взвешенной суммы расхода воды в классификатор и дОпОлнительнОЙ ВОды В мельницу своего критического максимального значения дополнительно корректируют заданное значение расхода руды в мельницу в сторону его уменьшения. ванного вывода мельницы и цикла из режима аварийного перегруза.

Таким образом, во всех режимах осуществляется максимизация производительности цикла по вновь образованному готовому продукту при минимизации дисперсии колебаний плотности и недопущении воз никновения аварийных ситуа ций.

Все сигналы коррекции поступают с коэффициентами, которые определяются опытным путем и учитывают процент долевorо участия контроли— руемых параметров в формиро ванин управляющих воздейст— вий.

Использование предлагаемого способа позволит добиться прироста качества управления, повысить проиэводйтельность по вновь образованному готовому продукту на 0,5-1„31 при одновременном снижении дисперсии колебаний крупности íà 10Х, Составитель В. Алекперов

Техред А.Кравчук Корректор Н. Король

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3790/12

Тираж 543

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

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