Способ управления многостадийным процессом обогащения железных руд

СОЮЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ(19) айва (11) 3 а) В 03 В 13/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Криворожский филиал Киевского института автоматики им.ХХУ съез-. да КПСС(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 44455, кл. В 03 В 4/04, 1974.2. Авторское свидетельство СССР У 952337, кл. В 03 В 1/04, 1980 (прототип).(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТАДИЙНЬМ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ, РУД, включающий измерение и,регулирование циркулирующей нагрузки в первой стадии измельчения в зависимо-сти от содержания железа в концентрате, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления путем стабилизации содержания железа в концентрате,. измеряют обьемное содержание твердой фазы щламов процесса,объемное содержание магнитного железа в этой твердой фазе, измеряют расход воды, подаваемой на процесс, определяют требуемое значение содержания железа в концентрате, а циркулирующую нагрузку корректируют по величине и знаку рассогласования требуемого и изме- й ренного содержания железа в концент;,ерате.Цель изобретения - повышение точности управления процессом путем стабилизации содержания железа в концентрате.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления многостадийным процессом обогащения железных руд, включающему измерение и регулирование циркулирующей нагрузки в первой стадии измельчения в зависимости от содержания железа в концентрате, измеряют объемное содержание твердой фазы 5 Л 55 Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к автоматизации процессов измельченияклассификации и магнитной сепарации железных руд. 5Известен способ управления многостадийным процессом обогащения железных руд, основанный наизменении циркулирующей нагрузки на первой . стадил измельчения в зависимости от 1 Л содержания железа в концентрате 13.Недостатком известного способа яв,ляется низкая точность стабилизации содержания железа в концентрате и управления процессом из-за влияния 15 больпиюх транспортных запаздываний при многостадийных схемах измельчения, классификации и сепарации.Известен способ управления многостадийным процессом обогащения же Л леэных руд, включающий измерение и регулирование циркулирующей нагрузки в первой стадии измельчения в зависимости .от содержания железа в концентрате 2 3. 25В данном способе основной технологический параметр стадии обогащения - степень обогащения промпродукта - определяют по косвенному параметру - активной мощности на- ЗЛ сосов. Однако на величину активной мощности в равной степени, кроме расхода твердого, влияет расход воды, т.е. плотность транспортируемого материала, что в данном способе не З 5 учитывается,Кроме того, быстрый износ насосов абразивной пульпой и наличие переменных потерь в подшипниках двигателя и насосов свидетельствуют о ниэ Л кой точности измерения степени обогащения материала по стадиям, а следовательно, о низкой точности стабилизации содержания железа в концентрате. 45 шламов процесса, объемное содержание магнитного железа в этой твердой фазе, измеряют расход воды,подаваемой на процесс, определяюттребуемое значение содержания железа в концентрате, и циркулирующуюнагрузку корректируют по величинеи знаку рассогласования требуемого иизмеренного содержания железа в концентрате.При обогащении железной руды наобогатительной фабрике в шлаьыуходит не только пустая порода, нои немагнитное железо. Величина остаточного немагнитного железа в концентрате определяется коэффициентом захвата, равным отношению содержания железа общего к содержаниюмагнитного железа в концентрате исоставляющим 1,02-1,05 для различных рудников. Этот коэффициентстабилен, поэтому величину содержания железа в концентрате определяют по содержанию магнитного железав концентрате, умноженному на коэффициент захвата. Таким образом, дляопределения математической моделипроцесса обогащения составляютматематическое выражение, описывающее материальный баланс твердого исодержание магнитного материала втвердом по параметрам обогащения,которые можно измерить известнымитехническими средствами.По технологическим параметрам,измеренным на первой стадии обогащения (расход руды на секцию, расходмагнитного железа на секцию, содержание твердой Фазы в шламах секции,содержание магнитного железа втвердой фазе шпамов секции) определяют с помощью математической моде"ли требуемое значение содержанияжелеза в концентрате, сравнивают егос заданным значением и корректируютциркулирующую нагрузку по величине изнаку рассогласования, а сигнал, пропорциональный содержанию железа в концентрате, испрльэуют для коррекциикоэффициентов модели,Эффективность данного способа вдинамике объясняется тем, что до 503шламов сбрасывается на первой стадииобогащения.Поэтому первоначальный прогнозсодержания железа в концентрате привозникновении возмущений на первойстадии хоть и не является точным,е о секцию, ьно по. в рдой фазы нитного жесекции ердой фаеэа в шлаес магнитчиной пос 50 твердо я и за этого рекции 0 TЭ 6 тб т Яшш 06 Ртв 1 хВ ри возРуды). овой расход твер шламов; фае 3 1090но всегда имеет действительный знакотклонения от заданного значениясодержания железа в концентрате.Поскольку переходный процесс йри изменении циркулирующей нагрузки является длительным, за это время прогнозируемое значение содержания железа в концентрате постоянно уточняется, так как сброс пщамов изменяетсяи на последующих стадиях обогащения. 10Таким образом, математическая модель позволяет высокие частоты возмущений достаточно точно компенситровать в низкие частоты возмущений.На чертеже представлена блок-. схема устройства, реализующего способуправления процессом обогащения железных руд. для трехстадийной схемы физмельчения, классификации и сепарации. 20Устройство содержит измеритель 1весового расхода руды в мельницупервой стадии измельчения, шаровуюмельницу 2 с решеткой , спиральный классификатор 3, управляемый 25вентиль 4 подачи воды в ванну классификатора, измеритель 5 расходе магнитного железа на первую стадию обо;.гащения, магнитные сепараторы б,измеритель 7 объемного содержаниятвердой фазы и содержания магнитногожелеза в твердой фазе шламов секции, вторую стадию 8 обогащения, третью 9 стаДию обогащения, вычислительное устройство 10, расходомер11 воды на секцию, интегрирующийрегулятор 2 циркулирующей нагрузки в первой стадии измельчения,измеритель 13 содержания железа вконцентрате, фильтр 14 нижних частот,Способ осуществляется следующим образом. Вся вода, подаваемая н уходит в шламы. Следовател чине объемного расхода тв в шламах и содержанию маг леза в твердой фазе шпамо можно определить расход т эы и расход магнитного жел 441 4Я - весовой расход магнитногоМщжелеза в шламы секции;- расход воды на секцию;Р - объемное содержание твертвдой фазы в шламах секции;- объемное содержание магнитпного железа в твердой фазе шламов;1 тЙ - удельный вес твердой фазыв фи удельный вес магнитногожелеза соответственно.По величине весового расхода руды на секцию Я и весового расхода маг 1нитного железа на секцию 0 с учетом приведенных выше выражений определяют содержание магнитного желеэа в концентратепо следующему уравнениюР тьВ числителе формулы - весовой рас" ход магнитного железа в концентрат, а в знаменателе - весовой расход твердого в концентрат,Содержание железа общего в концентрате р определяют , умножив приведенное вьппе уравнение на коэффициент захвата К8 Т 8 м ХВР 8 тб ть Полученная формула является мат матической моделью секции обогащения, позволяющей по параметрам пер вой стадии обогащения определять с держание железа в концентрате.Параметр Ч определяют с помоРщью конвейерных весов, а параметр Я - по магнитной восприимчивости руды с помощью катушки индуктивности, охватывающей ковейер, который подает руду в мельницу и приводитс в движение синхронным двигателем.Расход воды на секцию Я 8 измеря ют с помощью расходомера.Параметры Рт и р измеряют с мощью датчика уровня.и датчика ма нитной восприимчивости.Параметр Й, (удельный в ного железа) является вели тоянной;параметр йтв(удельный вес фазы) незначительно изменяетс висит от типа руды. Изменения параметра учитываются при кор коэффициентов модели.Рассмотрим работу система и никновении, вазмущений (наприме при изменении измельчаемости р1090441 ВШИ Заказ 2984/9 . Тирам 535 ИПП юйатеатф, г. Увгород, ул.Проектная При отклонении измельчаемости руды от среднего уровня (в сторону ухудшения) увеличивается содержание крупного класса в сливе классификатора 3 первой стадии измельчения, и вслед ствие недостаточного раскрытия зерен, уменьшается поступление твердого 1 Р в) в шламй, сбрасываемые первой стадией магнитной сепарации. Так как составляющая числителя формулы мо 10 дели, Я.т Ртйю рв значительно мень- ше составляющей знаменателя ЯтР к клятв(1 аф 1 еф /60,03), то при уменьшений числитель практически не изменится, а знаменатель возрастет, сле довательно, р к в ,прогнозируемое содерзание железа в концентрате-уменьшится. Это приводит к возникновению на входе регулятора 12 сигнала разбаланса мелду заданно значением со-, 20 дерзания аелеза в концентрате и прог нозируемым значением, поступающим с вычислительного устройства 1 О. Интегральный регулятор 12 открывает управляемый вентиль 4, что приводит кувеличению расхода воды в ванну классификатора 3 и уменьшению содержаниякрупного класса в сливе классификатора. По мере протекания переходных процессов на первой садин уменьшаетсяпоступление шпамов со второй 8, азатем и с третьей 9 стадий обогащения, что приводит к уточнению моделии практически к , полной компенсации .возмущений. Для коррекции модели при медленных изменениях содержания аелеза в концентрате используют датчик содерщания железа в концентрате 3, сигнал которого фильтруется фильтром 14 низких частот и поступает в вычислительной устройство 10.Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность управления, что улучшает эффективность работы последующих технологических переделов железорудного концентрата.