Способ оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материалом и измельчающей средой

(2 д) П риоритет ССЕР ао делан нзобретений н вткрытнй.Всесоюзный ордена Трудового Красного Знрмени научноисследовательский и проектный институт механическойобработки полезных ископаемых(54) СПОСОБ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОЛНЕНИЕМ МЕЛЬНИЦ ИЗМЕЛЬЧАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ И ИЗМЕЛЬЧАН)ЦЕЙ СРЕДОЙ Изобретение относится к области автоматического контроля и регулирования процесса измельчения сырья в барабанных мельницах и может быть использовано в цветной и черной металлургии при обогащении полезных ископаемых, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства..1 ОИзвестен способ оптимального управления внутримельничным заполнением, в котором регулирование измельчающей среды (шаров) и измельчаемого материала ( пульпы ) в объеме барабана15 мельницы основано на измерении косвенного параметра - потребляемой электродвигателем мельницы мощности 11 1.Однако этому способу присущ недос-. таток - малая точность регулирования и, как следствие, большие потери производительности по готовому продукту,Обусловлено это практической не= возможностью выделения из общего сигнала мощности достоверной раздель- ной информации о заполнении мельницы измельчаемым материалом и измельчающей. средой, поскольку мощность зависит не только от весового количества пульпы и шаров, находящихся в мельнице, но и от большого числа других переменных факторов, таких, например, как физико-механические характеристики исходной руды, плотности и вязкости пульпы, износа Футеровки.Наиболее близок по технической сущности к изобретению способ опти" мального управления заполнением мель" ниц измельчаемым материалом и измельчающей средой, преимущественно шарами, включающий измерение и поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерения веса мельни- цыеДействительно из изложенного следует, что при этом возникает еще дополнительная задача регулирования оптимального соотношения в объеме барабана мельницы между мелющими и измельчаемыми классами, которая не может быть решена, поскольку имеоцимися в прототипе средствами требуемая для этого информация не может быть получена.Во-вторых, данный способ не обеспечивает требуемой точности и при стандартных способах измельчения, например, шаровом, учитывая 45 3 9331Применение в способе дополнительно такого параметра, как вес мельницы, безусловно следует отнести к достоинствам этого способа, поскольку это позволяет получить более надежную информацию о внутримельничном заполнении в сравнении с известными способами. Однако и данному способу присущи следующие недостатки.Во-первых, предложенный в прото О типе способ управления работой мельниц мокрого самоизмельчения относится к тому редко встречаемому в практике случаю, когда в исходном питании и в объеме барабана мельницы 35 выдерживается строго определенное соотношение между крупными классами измельчающей средой и мелкими классами - измельчаемым материалом..Только при таких условиях задача щ оптимального управления внутримельничным заполнением существенно упрощается и может быть решена путем применения предложенного в прототипе способа, состоящего в том, что изме- Б ряют и сравнивают сигналы приращения мощности и веса материала и по результату сравнения измеряют производительность питателя мельницы таким образом, чтобы потребляемая дви- зо гателем мощность поддерживалась на . экстремальном значении.В тех же наиболее часто встречаемых в практике случаях, когда гранулометрические характеристики распределения крупных и мелких классов в исходном питании и в объеме барабана мельницы не совпадают, управление внутримельничным заполнением данным способом не обеспечивает требуемой точности регулирования и, как следствие, приводит к значительным потерям производительности. 11 4их специфику. Последняя состоит втом, что расход измельчающей средына два-три порядка меньше расходаизмельчаемого материала, в связис чем наиболее целесообразной оказывается непрерывная подача измельчае"мого материала - исходного питаниямельницы и периодическая ( порционная) подгрузка измельчающей средышаровЦелью изобретения является повышение точности регулирования про"изводительности.Это достигается тем, что в способе оптимального управления заполнением мельниц измельчаемым материаломи измельчающей средой, преимущественно шарами, включающем измерение и1поддержание экстремального значенияпотребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерение весамельницы, дополнительно между цикламиподачи шаров стабилизируют вес измельчаемого материала в мельнице путем воздействия на производительность по исходному питанию и одновременно корректируют задание системе стабилизациивеса измельчаемого материала пофактическому износу шаров и футеровки, а в период подачи шаров отключает работу системы стабилизациивеса измельчаемого материала и поддерживают исходное питание в мельницу постоянным и равным значениюв момент начала подгрузки шаров,причем задания системе стабилизации веса измельчаемого материалаустанавливают после каждого циклаокончания подачи шаров в точке, соответствующей максимальной скоростиизменения веса измельчаемого материала в мельнице.На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующей способ.Она содержит мельницу 1, двигатель2 мельницы, блок 3 управления, датчик 4 давления веса мельницы, вторичный прибор 5, регулятор 6, датчик7 мощности, вторичный прибор 8,экстремальный регулятор 9, бункер10 для шаров, дозатор 11, бункер12 для руды, датчик 13 веса руды,питатель 1 ч руды, вторичный прибор15, регулятор 16, классифицирующееустройство 17.чРабота системы происходит следующим образом,В установившемся режиме, соответ- ствующем плановой переработке по исходной руде, блок 3 управления, анализирующий информацию, поступающую с датчиков 4 и 7 давления и мощности, разрешает работу конту-ра оптимизации шарового заполнения мельницы 1. В результате поступле" ния от блока 3 управления команды на экстремальный регулятор 9 наци нается подача в мельницу 1 дозатором Н из бункера 10 шаров. Подача шаров будет происходить до тех пор, пока мощность двигателя 2, измеряемая датчиком 7 и регистрируемая 15 вторичным прибором 8, сначала увеличивается, а затем, перейдя через максимум, уменьшится на величину зоны нечувствительности регулятора 9, после чего подача шаров в мельницу 20 1 прекратится, т.е, дозатор.11 остановится.В момент окончания подачи шаров блок 3 управления выдаст команду на регулятор 16, который, воздейст- д 5 вуя на питатель 14 руды, нанесет возмущение по исходной руде типа прямоугольного импульса положительной, а затем отрицательной полярности. Одновременно в блоке 3 управления путем обработки информации с датчика 4 анализируется кривая переходного процесса и определяется точка, где скорость изменения давления будет максимальной. После определения блоком 3 этой точки запомненное значение величины давления вводится в регулятор б в качестве задания системе стабилизации давления или, что одно и то же, системе стабилизации веса материала в мельнице. При этом регулятор 6, воздействуя на питатель 14 руды, поддерживает запас материала в мельнице на заданном значении, а с помощью блока 3 осуществляется коррекция задания си:- теме стабилизации веса материала с учетом износа шаров и футеровки эа время между двумя очередными подгрузками шаров в мельницу, т.е. пока не работает система оптимизации заполнения мельницы шарами.Легко видеть, что очередное включение системы оптимизации шарового заполнениякоторое произойдет пос 55 ле окончания принудительной паузы, как только потребляемая мощность уменьшится на величину зоны не" чувствительности регулятора ) внесет нарушение в работу системы стабилизации веса материала в мельнице, поскояькуподача шаров в мельницу воспримется , последнейсистемой стабилизации) как увеличение запаса материала в мельнице, в результате чего будет уменьшено количество исходной руды, подаваемой в мельницу.Чтобы этого не произошло, управляющим блоком 3 в момент включения в работу системы оптимизации шарового заполнения запомнится со" ответствующее значение производительности по исходной руде, которое будет установлено в качестве задания регулятору 16. Последний будет стабилизировать исходное питание по руде в течение времени подачи шаров в мельницу. Затем, после окончания подачи шаров, блок 3 управления выдает команду на регулятор 16 о нанесении на объект возмущения типа прямоугольного импульса, т.е. начнется новый цикл работы системы управления внутримельницным заполнением.Отсюда следует, цто система управления внутримельницным заполнением,включающая три самостоятельных контура, два контура управления заполнением мельницы шарами и измельчаемым материалом и один контур стабилизации исходного питания, действительно осуществляет оптимальное управление заполнением мельницы иэмельцаемым материалом и измельчающей средой.Формула изобретенияСпособ оптимального управления заполнением мельниц измельцаемым материалом и измельчающей средой,примущественно шарами,включающий измерение и поддержание экстремального значения потребляемой двигателем мощности путем подачи шаров и измерение веса мельницы, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулиро" вания и производительности, дополнительно между циклами подачи шаров стабилизируют вес измельчаемого материала в мельнице путем воздейс 1 вияна производительность по исходномупитанию и одновременно корректируютзадание системе стабилизации весаизмельцаемого материала по фактическому износу шаров и футеровки, а в период подачи шаров отключают работусистемы стабилизации веса измельцаемого материала и поддерживают исходное питание в мельницу постоянным и933111 Составитель В.Алекперов Техред 3. Фанта Корректор А,Дзятко Редактор Г.Прусова Заказ 4003/6 Тираж 646 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )(-35, Раушская наб., д,4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 равным значению в момент начала подачи шарой, причем задание системестабилизации веса измельчаемого материала устанавливают после каждогоцикла окончания подачи шаров в точке,соответствующей максимальной скоростиизменения веса и измельчаемого материала в мельнице. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР5 М 466047, кл, В 02 С 25/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССРй 408660, кл. В 02 С 25/00, 1974