Способ управления процессом измельчения материалов в мельнице

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК в 4 В 02 С 25 00 фр;гг,1 гЕг,г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ15циализированное проект- и технологическое бюро -производственного объоматстром и Всесоюзвательский институт цероения, С. А. Дубровский етельство ССС С 25/00, 1980. ельство СССР С 25/00, 1981. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 4120737/29-33 (22) 25.06.86 (46) 23.04.88, Бюл. (71) Липецкое спе но-конструкторское Всесоюзного научно единения Союзавт ный научно-исследо ментного машиност (72) Н. Ф. Архипов и Е. С. Кириллов (53) 621.926(088,8) (56) Авторское сви444556, кл. В 02Авторское свиде449742, кл. В 02 801389847 А 1(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В МЕЛЬНИЦЕ(57) Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения материалов, преимущественно цемента, в мельницах. Может быть использовано в промышленности строительных материалов, горнообогатительной, энергетической и других отраслях, применяющих измельчение материалов. Позволяет повысить качество управления. Для достижения этой цели изменяют подачу материалов в мельницу в зависимости от измеряемых величин внутримельничной загрузки и содержания крупного характеристического класса в готовом продукте, изменяют разрежение на выходе мельницы в зависимости от содержания мелкого характеристического класса в готовом продукте и корректируют подачу материала в мельницу в зависимости от содержания мелкого характеристического класса в готовом продукте. 1 ил.1389847 Изобретение относится к автоматизации процессов измельчения материалов, преимущественно цемента, в мельницах и может быть использовано в промышленности строительных материалов, горнообогатительной, энергетической и других отраслях, применяющих измельчение материалов,Цель изобретения - повышение качества управления процессом измельчения материалов в мельнице.Сущность способа заключается в следующем.,Дополнительно измеряют содержание мелкого характеристического класса в готовом продукте, сравнивают измеренное значение с заданным и в зависимости от величины отклонения формируют управляющие воздействия на подачу материала в мельницу и изменение разрежения на выходе мельницы.Управление тонкостью помола осуществляется обычно только в зависимости от содержания крупного характеристического класса в готовом продукте. Содержание крупного характеристического класса в цементе определяется в процентах остатка на сите008.Однако остаток на сите008 и величина удельной поверхности являются косвенными показателями качества готового продукта.Главным показателем качества цемента является гидравлическая прочность, которая при прочих равных условиях в прямо пропорциональной зависимости определяется содержанием в готовом продукте фракции размером от 3 до 30 мкм.Например, в обычных цементах содержание данной фракции составляет 40 - 50 Я, в высокомарочных 55 - 65 Я, в особо прочных - более 70 Я.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующая способ управления процессом измельчения материалов в мельнице.Устройство содержит дозирующий блок 1, мельницу 2, аспирационную шахту 3, циклоны 4, дымосос 5, регулирующий шибер 6 разрежения на выходе мельницы, датчик 7, задатчик 8 содержания крупного характеристического класса в готовом продукте, первый элемент 9 сравнения, регулятор 10 содержания крупного характеристического класса, датчик 11 и задатчик 12 уровня заполнения камеры медльницы, регулятор 13 уровня заполнения камеры мельницы, задатчик 14 количества материала из дозблока 1, датчик 15 и задатчик 16 содержания мелкого характеристического класса в готовом продукте, второй элемент 17 сравнения, регулятор 18 содержания мелкого характеристического класса, датчик 19 и задатчик 20 разрежения на выходе мельницы, регулятор 21 разрежения на выходе мельницы и исполнительный механизм 22, связанный с шибером 6,2Устройство работает следующим образом.Шихта из клинкера и добавок дозблоком 1, состоящим из дозаторов клинкера идобавок, соотношение между которыми поддерживает соответствующий контур управления (не показан), подается в мельницу 2, где измельчается. Измельченный материал поступает в аспирационную шахту 3 и затем подается непосредственно в силосы для хра нения цемента.Мелкие частицы измельченного материала дымососом 5 выносятся из мельницы через аспирационную шахту 3 и осаждаются в циклонах 4. Осажденные частицы поступа ют в готовый цемент, а воздушный потоквыбрасывается в атмосферу.Как известно, степень измельчения материалов в мельнице при прочих равных условиях зависит от уровня заполнения камеры мельницы, который необходимо поддержи вать равным заданному значению. Величина заданного значения уровня задается машинистом вручную или корректируется автоматически.В данном устройстве в начальный момент времени машинист-оператор на задат-чике 12 устанавливает заданное значениеуровня заполнения камеры мельницы. Текущая величина уровня заполнения камеры мельницы измеряется датчиком 11 (электро- акустическим или индукционным) и в регуляторе 13 сравнивается с заданным значе нием, поступающим от задатчика 12. В зависимости от величины отклонения уровня заполнения мельницы регулятор 13 воздействует на задатчик 14 количества материала дозблока 1, при этом в зависимости от изменившегося задания дозблок 1 изменяет подачу исходного материала в мельницу, компенсируя тем самым отклонение текущей величины уровня заполнения камеры мельницы от заданной.Датчиком 7 изменяют содержание круп ного характеристического класса в готовомпродукте в процентах остатка на сите008.По остатку на сите косвенно судят о величине удельной поверхности готового продукта и по этим показателям - о марке цемента.Для каждой марки цемента существует за данное значение остатка на сите008, определяемое экспериментально. Заданное значение остатка для соответствующей марки цемента устанавливается машинистом-оператором на задатчике 8. В элементе 9 0 сравнения текущая величина остатка, измеряемая датчиком 7, сравнивается с заданной и, в зависимости от величины отклонения, регулятор 10 изменяет задание контуру стабилизации уровня заполнения камеры мельницы путем воздействия на задатчик 12. у Такая двухкаскадная схема управлениязагрузкой мельницы позволяет уменьшить влияние запаздывания по каналу подача исходного материала в остат на сите3008, т. е. уменьшить колебания крупного характеристического класса (остатка на сите008).Однако остаток на сите008 и удельная поверхность готового продукта не являются достаточными показателями качества помола цемента. Таким показателем является содержание в цементе фракции от 3 до 30 мкм. Содержание этой фракции для каждой марки цемента является индивидуальной заданной величиной. На текущую величину содер жания данной фракции при работе мельницы влияет при прочих равных условиях (состояние бронефутеровки, шаров, измельчаемость и влажность исходного материала, уровень заполнения материалов камеры мельницы) величина разрежения на выходе мельницы - при увеличении разрежения содержание фракции от 3 до 30 мкм уменьшается,а при уменьшении разрежения увеличивается. 20 25 Для получения заданной марки цемента на задатчике 16 устанавливают вручную содержание фракции от 3 до 30 мкм в цементе. Текущая величина содержания данной фракции в цементе измеряется датчиком 15 и поступает на второй элемент 17 сравнения, где сравнивается с заданным значением, поступающим от задатчика 16. Величина отклонения с выхода элемента 7 сравнения подается на вход регулятора 18 содержания мелкого характеристического класса внготовом продукте и одновременно на второивход регулятора0 содержания крупного характеристического класса в готовом продукте.В зависимости от величины отклонения регулятор 18 корректирует величину заданного значения разрежения на выходе мельницы, воздействуя на задатчик 20. В соответствии с новым заданным значением регулятор 21 разрежения изменяет величину разрежения на выходе мельницы путем воздействия через исполнительный механизм 22 на шибер 6. В качестве обратной связи служит текущая величина разрежения на выходе мельницы от датчика 19, поступающая на регулятор 21. При увеличении содержания мелкого характеристического класса заданное значение разрежения на выходе мельницы увеличивают, а при уменьшении содержания мелкого характеристического класса заданное значение разрежения уменьшают.Поскольку изменение содержания мелкого характеристического класса вызывается в определяющей степени изменением характеристик исходного материала, необходимо корректировать подачу материала в зависимости от содержания мелкого характеристического класса. Эту задачу выполняет связь между выходом элемента 17 сравнения и регулятором 10 содержания крупного характеристического класса. Величина отклонения с выхода элемента 17 подается на второй вход регулятора 10, где алгебраически суммируется с величиной отклонения со 30 35 40 45 50 55 держания крупного характеристического класса от заданного значения, поступающей от элемента 9 сравнения, В зависимости от суммарной величины регулятор 10 изменяет подачу материала в мельницу.Применение предлагаемого способа позволяет стабилизировать содержание крупного характеристического класса и мелкого характеристического класса в готовом продукте, что повышает качество цемента или других измельчаемых материалов и уменьшает энергозатраты на измельчение материалов, поскольку обычно содержание фракции от 3 до 30 мкм намного превышает заданное значение и находится в диапазоне значений между соседними марками цемента.Способ применим и для управления процессом помола материалов в ролико-тарельчатых мельницах, при этом в качестве датчика уровня загрузки мельницы служит датчик перепада давления на мельнице (дифференциальный манометр), а также в мельницах замкнутого цикла с любым типом сепараторов.В случае применения способа управления для мельниц замкнутого цикла необходимо менять параметры сепаратора в зависимости от величины отклонения содержания крупного характеристического класса в готовом продукте. В качестве параметров в зависимости от типа сепаратора служат скорость вращения разбрасывающего материал ротора, подача воздуха от вентилятора, скорость воздушного потока, наклон лопаток и т. п.В остальном управление процессом измельчения в мельницах замкнутого цикла идентично описанному.В качестве датчика крупного характеристического класса может служить установка типа УТСС. Для измерения содержания мелкого характеристического класса (фракции от 3 до 30 мкм) должны использоваться результаты лабораторного анализа. Рекомендуемая частота отбора пробч,Формула изобретенияСпособ управления процессом измельчения материалов в мельнице открытого цикла, включающий изменение подачи материалов в мельницу в зависимости от измеряемых величин внутримельничной загрузки и содержания крупного характеристического класса в готовом продукте, и изменение разрежения на выходе мельницы, причем при содержании крупного характеристического класса в готовом продукте меньше заданного значения увеличивают подачу материала в мельницу, а при содержании больше заданного значения уменьшают подачу материала в мельницу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления процессом измельчения материалов в мель1389847 Составитель В. АлТехред И. ВересТираж 582венного комитета СССР по де, Москва, Ж - 35, Раушскалиграфическое предприятие,Пат ектор сное тий нии и откр5л. Проектн нице, измеряют содержание мелкого характеристического класса в готовом продукте, задают его содержание в готовом продукте, сравнивают измеренную величину с заданной и корректируют подачу материала в Редактор Н. Тупица Заказ 1601/8 ВНИИПИ Государст 13035 Производственно-помельницу, причем изменение разрежения на выходе мельницы и коррекцию подачи в мельницу осуществляют в сторону увеличения при содержании мелкого характеристического класса в готовом продукте больше заданного значения, и наоборот. екперов Корр Подпи пам изобрет наб., д. 4