Система автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

,80103150 аО В 02 С 25/00 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИ ОБ ТЕ ВТОРСКОМУ С ЛЬСТ У(71) Криворожский ораКрасного Знамени горн(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОДНОСТАДИЙНЫМЦИКЛОМ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, содержащая контур стабипнэации расходаисходной руды в мельницу, имеющий посцецоватепьно соединенные датчик расхода руаы н первый вторичный прибор, поспедоватепьно соединенные регупятор расхоаа руды и блок управления цвигателем привода питатепя, контур стабипнэации крупности слива кпассификатора, имеющий поспецоватепьно соединенные датчиккрупности н второй вторичный прибор,первый выход которого поцкпючен к первому входу регулятора расхода воды вкпассификатор, соединенный через соответствующий исполнительный механизм .ссоответствующей задвижкой, контур регупирования расхода воды в мельницу, имеющий поспедовательно.соединенные расхоцомер воды и третий вторичный прибор,соедйненный с первым входом регупяторарасхода воды в мельницу, поцкпюченногок соответствующему испоннитепьному механизму с соответствующей эацвижкой,контур контропя расхода воды в кпассиприбоус тее фикатор, имеющий поспедоватепьно соеаиненные расхоцомер воды и четвертый вторичный прибор, контур коитропя содержания попезного коМпонента в исходной руде, имеющий аоспедоватепьно соединенные. датчик держания попеэного компонента и пятый вторичный прибор, контур контропя физического параметра, имеющий поспедоватеньно соединенные датчик физического параметра и шестойвторичный прибор, контур коррекции управпяющих репнчин, имеющий вычиспительное устройство, к входам которого поцкпючены первые выходы, первого и шестого вторичных приборов, вторые вы 1 ;ходы второго и четвертого вторичныхприборов, вьхоц пятого вторичного ра, первый выход вычиспитепьного ройства соецинен с первым вхоаом регулятора расхода руды, к второму вхоцу которого цоакпючен четвертый вторичный прибор, второй выхоц вычиспитепьного устройства соецинен с вторым входом регупятора расхода воцы в классификатор, яаМ а третий выход вычиспитепьного устройства соеаинен с вторым входом регупя- Сд тора расхода воаы в мельницу, о т и и- ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью повышения качества управпения за счет уменьшения времени переходного процесса и количества поисковых копебаний управ 1 д пяющвх величин, она допопнитепьно снаб- жена бпоком умножения, к входу которого подкпючены вторые выхоцы первого и шестого вторичных приборов, первый вы-,ВЬ ход блока умножения соецинен с третьим входом регулятора расхода руды, а второй выход бпока умножения соединен с третьим вхоаом регупятора расхода воаы в, мельницу.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения, содержащая контур стабилизации расхода исходной руды в мельницу, имеющий последовательно соединенные датчик расхода, рудь и первый вторичный прибор, последовательно соединенные регулятор расхо 56 55 1031Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами обогащения, а: точнее к системам автоматического управления процессом мокрого измельчения, и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и чериой металлургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья.Известна система автоматического уп" 10 равнения одностадийным циклом мокрого. измельчения, включающая систему стабилизации расхода исходной руди в мельни;- цу, систему стабилизации крупности слива классификатора, систему стабилизации 15 соотношения фруда- водами,систему измере ния количества воды,лодаваемой в классификатор,систему коррекции расхода исход. ной руды в мельницу согласно изменению количества воды,подаваемой в класифика тор13.В этой системе осуществляют коррекцию расхода воды в мельницу согласно изменению крупности песков классификатора. 25Недостатком системы является невозможность достижения максимальной производительности по готовому црюдукту заданного класса при изменяющихся физикэмеханических характеристиках исходного З 0 сыры. Это связано с тем, что при.регулировании по известной системе не поддерживается оптимальная плотность пульпы в мельнице, соответствующей качеству перерабатываемого сырья, так как .используемый для коррекции расхода руды и воды в мельницу, параметр крупности песков классификатора недостаточно пол- . но характеризует изменение типа исходной руды,Вследствие этого корректирующее воз действие не может вывести измельчитель. иый агрегат в область оптимальных режимов, а в связи с этим набщодаютсязначительные колебания технологических . параметров и невысокое качество управления процессом мокрого измельчения, что ведет к возникновению аварийных ситуаций. 809 2да руды и блок управления двигателемпривода питателя, контур стабилизациикрупности слива классификатора, имеющи йпослеаэвательно соединенные датчикикрупности и второй вторичный прибор,первый ыд котрог пдклен к первому входу регулятора расхода воды вклассифика 1 ор,соединенному через соответствующий исполнительный механизм ссоответствующей задвижкой, контуррегулирования расхода воды в мельницу,имеющий последовательно соединенныерасходомер воды и третий вторичный прибор, соединенный с первым входом регулятора расхода воды в мельницу, подключенного к соответствующему исполнительному механизму с соответствующей задвижкой, контур контроля расхода воды вклассификатор, имеющий последовательносоединенные расходомер воды и четвертыйвторичный прибор, кентур контроля содержания полезного комйонента в исходнойруде, имеющий последовательно соединенные датчик содержания полезного компонента и пятый вторичный прибор, контурконтроля физического параметра, имеющийпоследовательно соединенные датчик физического параметра и шестой вторичныйприбор, контур коррекции управляющих величин,. лмеющий вычислите льное устройство, к входам которого подключены первыевыходы первого и шестого вторичных приборов, вторые выходы второго и четвертого вторичных приборов, выход пятоговторичного прибора, первый выход вычислительного устройства соединен с первымвходем регулятора расхода руды, к второму входу которого подключен четвертый вторичный прибор, второй выход вычислительного устройства соединен с вторым входом регулятора расхода воды вклассификатор, а третий выход вычислительного устройства соединен с вторымвходом регулятора расхода воды в мельнице23. В вычислительном устройстве осуществляется оценивание вкрапленности исходной руды по измеренным величинам расхода води в классификатор, физического параметра, характеризующего состояние пульпы и содержанию полезного компонента в сливе классификатора, оценивание измельчаемости исходной руды по измеренным величинам расхода руди и воды в мельницу, физического параметра, характеризуияпего состояние пульпы и крупности твердого в сливе классификатора и содержания полезного компонента в сли509 4датчик физического параметра и шестой вторичный. прибор, контур коррекции управляющих величин, имеющий вычисиитепь.ное устройство, к вхоцам которого поцкпючены первые выходы первого и шесто го вторичных приборов, вторые выхоцы второго и четвертого вторичных приборов, выход пятого вторичного прибора, первый выход вычислительного устройства соецинен с первым вхоцом регулятора расхоца руды, к второму вхоцу которого подключен четвертый вторичный прибор, второй выход вычислительного устройства соецинен с вторым входом регулятора расхода воды в классификатор, а третий выход вы- ЧИСПНтЕЛЬНОГО УСтРОйСтВа СОЕДИНЕН С Вто рым вхоцом регулятора .расхоца воцы в .мельницу, она Дополнительно снабжена блоком умножения, к вхоцу которого поцкпючены вторые выходы первого и аесто го вторичных приборов, первый выхоц блока умножения соецинен с третьим вхо-.дом регулятора расхода руцы, а второй выход блока умножения соецинеи с треть чм входом регулятора расхода воцы в мельницу.На чертеже привецена блок-схема сиотемы автоматического управления одностацийным циклом мокрого измельчения.Схема включает в себя контур стабилизации расхода исхоцной руцы в мепьни цу, имеющий весоизмеритепь 1 расхода руды, первый вторичный прибор 2, блок 3 умножения, адаптивный регулятор 4, блок 5 управления преобразователя двигателя 6 привоца питателя; контур стабипизации крупности скина классификатора, имеющий Датчик 7 крупности,.второй вторичный прибор 8, регулирующий прибор 9, исполнительный механизм 10, зацвижку 11, контур регулирования расхоца воцы в мельницу, имеющий расхоцомер 12; третий вторичный прибор 13 расхода воды и мельницу, адалтивный регулятор 14, исполнительный механизм 15, эацвижку.16; контур контроля расхоца воды в кпао сификаторимеющий расхоцомер 17 воцы, четвертый вторичный прибор 18 с выхо цом на регулятор 4; контур контроля физического параметра, характеризующего состояние тверцого в пульпе, имекхций Датчик 19 физического параметра (крупности твердого) твердой фазы и пятый вторичный прибор 20, с выхоцом ка блок 3 умножения, Плотность твердой фазы можно измерять как в исходной руце, так и в сливе мельницы и классификатора; контур контроля соцержания полезного компонента в исходной руце, имеющий 1 031ве классификатора, контур коррекции управляющих величин осуществляет коррек-.цию расхоце исхоцной руды в мельницув зависимости от измепьчаемости исхоцвой руцы и коррекцию заданного значениякрупности слива классификатора и соотношения руда -. вода по величине вкраплен"ности, В данной системе в качестве физичеекого параметра, характеризующегосостояние пульпы используют плотность 10пульпы или уцепьный вес тверцого в пупапе, измерейие в сливе классификатора.Нецостатком системы является затяжной характер установления оптимальногозначения плотности пульпы .в мельнице, 15возможность возникновения колебаний врежиме поиска оптимальных значенийуправляющих величин, а вследствие этогоневысокое качество управления,Цепь изобретения - повышение качества управления эа счет уменьшения времени перехоцного процесса и количестваноисковых колебаний управляющих величин,Поставленная цепь постигается тем,что система автоматического управления с 5оцностацийным циклом мокрого измельчения, соцержащая контур стабилизациирасхода исходной руды в мельницу, имеющий поспецоватепьно соединенные датчик расхода руды и первый вторичный З 0прибор, послецовательно соединенные регулятор раскопа руцы и блок управления .Двигателем привода питателя, контурстабилизации крупности слива классификатора, Имеющий последовательно соединен 35ные цатчиккрупности и второй вторичныйприбор, первый Выхоц которого поцкпюченк первому входу регулятора расхоца водыв классификатор, соединенный через соответствующий исполнительный механизмс соответствующей эацвижкой, контур регулирования расхоца Воды в мельницу,имеющий последовательно соединенныерасхОФжер ВОды и третий ВтОричный прибор, соецииеиный с первым ВхОЯОм регулятора расхода воды в мельницу, подключенного к соответствующему исполнительному механизму с соответствующей зацвижкой, контур контроля расхода воцы вклассификатор, имеющий.послецоватепьно 50соециненные расходомер воцы и четвертый вторичный прибор, контур контролясодержания полезного компонента в иохоцной руце, имеющий последовательносоединенные Датчик содержания полезногокомпонента и пятый вторичный прибор,контур контроля физическогопараметра,имеющий послеповательно соединенные30 5 1031 5 датчик 21 содержания попеэного компонента и шестой вторичный прибор 22; контур коррепяции управляющих величин, имеющий вычислитепьное устройство 23 с выходом на регуляторы 4,9 и 14. Вычислительное устройство 23 может быть выполнено из суббпоков системы управ- пения с переменной структурой КТС ЛИУС СУПС, или на базе микропроцессора серии Электроника С 5. 10Измельчитепьный комппекс одностадийного цикла мокрого иэмепьчения состоит иэ мельницы 24, работающей в замкнутом цикле с классификатором 25. 15В качестве кпассифицирующего аппарата могут применяться как механическиеодно- и двухспирапьные кпассификаторы,так и гидроциклоны. Уцравпение процессом мокрого измельчения осуществпяют 20воздействием на расходы руды и воды вшаровую мельницу и расход воды в кпассификатор следующим образом.,Оптимапьное заполнение и плотностьпупьпы в мельнице поддерживается путем регупирования расходы воды и рудыв мепьницу соответствующими системамипо основным контурам регулирования:12-1 3-14-15-16 и 1-2-3-45-6. При изменении физико-механических свойств исходной руды, например при переходе от твердых руд к мягким, увеличивается содержание готового кпасса в сливе классификатора. и производительность по готовому продукту. Сигнап текущей крупности спива кпассификатора с датчика крупности 7, через вторичный прибор 8 поступает на адаптивный регу пятор 9, изменяющий через испопнитепь ный механизм 10 и задвижку 11 расход воды в классификатор в сторону восстановления заданной крупности. В адаптив иом регупяторе 9 происходит обработка сигнапа текущей крупности от датчика 7 с цепью опредепения динамического коэффициента передачи по канапу расход воды- крупность слива. Величина управпяюшего воздействия от регулятора 9 поступает с учетом изменяющегося динамического коэффициента передачи, который компет50 сируется изменяющимся коэффициентом усиления адаптивного регулятора 9.Вследствие изменения расхода воды в слив классификатора изменяется плот ность пупьпы и циркупирующая нагрузка цикла, причем их изменение пропорционапьно изменению расхода воды в слив классификатора. Величина изменения рао 096хода воды в спив классификатора исполь зуется для коррекции расхода .исходной руды в мельницу, увеличивая ее по сиг напу от расходомера воды 17 через вторичный прибор 1 8 на регулятор 4 системы стабипиэации расхода исходной руды, который через бпок 5 управпения изменяет скорость двигателя 6 привода питатепя, увепичивая расход руды в мепьницу до такой величины, чтобы поддерживалось оптимапьное эапопнение мепьницы, пропорционапьное взвешенной сумме расхода исходной руды и расхода воды в спив классификатора, Коэффициенты веса при спагаемых в этой сумме учитывают процент долевого участия веса данных параметров в формировании запопнения мепь ницы вВ зависимости от принятой стратегии управпения технопогическим передепомобогащения, технологической схемы обогащения и типа установленного оборудова ния, общей целевой функции управпения максимизации копичества и качества концентрата, с ограничением на потери попезного компонента в хвостах магнитной сепарации (флотации), могут соответствовать различные подчиненные критерии управления одностадийным циклом-максимизация производительности по вновь обра зованному классу или максимизации производительности по расчетному готовому кпассу, с учетом измепьчаемости и вкраппенности исходной руды, как наибопее общих характеристик типа перерабатываемого материала,. Добиться выполнения общей целевой . функции возможно, еспи при выработке управпяющих воздействий учитывать оценку измепьчаемости и вкраппенности исходной рудыДостижение экстремума частных (подчиненных) целевых функций управпения возможно путем контропя и учета обобщенного физического параметра, характеризующего свойства пульпы и свойства твердого в ней.В спучае первого типа, подчиненного обшей целевой функции, критерия управ- пении одностадийным цикпом испопьзуют измеренную в сливе мецьницы крупность твердого, а в случае второго типа критерия управпения используют измеренную датчиком 19 плотность твердой фазы в спиве мельницы иди сливе кпассификатора. Место измерения параметра плотности твердой фазы не влияет на качество и точность управления одностадийным цикпом, если в качестве кпассифицнрующих аппаратов испопьэуются спиральные кпаоПоддержание стабильной крупности (коммунятивной гранунометрической харастеристики) готового продукта в сливе классификатора, обеспечивает выполнение условий достижения экстремума общей целевой функции упрввнения, и обеспечивает воэможность оценки в темпе с процессом обобщенных характеристик типа перерабатываемой руды - вкрапне нности и изменьчаемости. По величине физического параметра, характеризующего свойства 50 7 1031 сификвторы, В случае использования гидроцикноиов, преимущество в опреде ненни места контроля плотности твердой фазы отдается ини питанию мельницы, ини питанию гидропикнона, поскопьку кнассифи кация в гидроцикнонах осуществляется как по крупности измельченного материала, так и по плотности твердой фазы, а вснедствие этого измерение плотности твердой фазы только в сливе ини пес- О ках гиароцикнона не полностью характеризует тип перерабатываемой руды,Изменение физико-меха нических и текстурно-структурных свойств перерабатываемой руды, фиксируемое датчиком 15 19 физического параметра, через вторичный прибор 20 поступает на вход специализированного вычислите пьного устройства 23 и на вход блока умножения 3 и данее на контур адаптации регуня тора 4 который через блок 5 и преобразователь двигатепя 6 отрабатывает воэмущения.по исходному питанию, а в случае использования датчика крупности твердого в сливе мельницы, и по состоя нию футеровки и шаров, до достижения экстремума частных критериев управления циклом.Сигнал пропорциональный произведению расхода руды на веничину физически- З 0 го параметра, характеризующего состояние твердого в пульпе поступает от бпока 3 умножения также на регулятор 14 системы регулирования расхода воды в мельницу, который через исполнительный механизм 15 и задвижку 16 изменяет расход воды в мельницу, приводя его в соответствие коничеству перерабатываемой руды, с учетом выполнения требований частного критерия управления цик лом. Этим самым мы стабилизируем работу изменьчитеньного комплекса и добиваемся повышения производительности как по исходному питанию, так и по весовому выходу готового продукта, не допус квя при этом переизмепьчения исходного сырья. 509твердого в пульпе,.измеряемого датчиком 1 9, вепичине содержания.понезного компонента, измеряемой, датчиком 21 и веничине расхода воды в слив кнассификатора, измеряемой расходомером воды 17 в специализированном вычиснитеньном устройстве 23, оцениваются характеристики изменения тестуры и структуры исходной руды, например вкрвппенность ис ходной руды, а по допоннитеньно обрабо-, танным сигнанам расхода руды и воды, на одностадийный цикп, физического параметра, крупности твердого в сливе кнассификатора, содержания понезного компонента в исходной руде, измеренных соответствующими датчиком 1, расходомером 17, датчиками 19,7 и 21, оцениваются физико-механические свойства исходной руды, например иэменьчаемость.Изменение тестурно-структурных и фи,зико-механических свойств компонентов рудной шихты, поступающей нв секцию, ини изменение их соотношения в рудной шихте, вызывает необходимость изменения допусков на основные режимные параметры цикла, такие как требуемая плотность пуньпы в меньнице, требуемая степень измельчения и вид коммунятивной характеристики продукта изменьчения в сливе меньнивы, максимально воз- можная производительность секции по иоходной руде и по готовому (расчетному) продукту цикла.В соответствии с экспериментаньностатистическими зависимостями, учитывающими долевое участие контролируемых параметров в изменении оцениваемых, значений вкрапленности .и иэменьчаемооти, в вычиснитепьном устройстве 23 опре-,деляются веничины коррекций, поступающие на регуляторы 4,9 и 14, осуществляющие изменение расхода воды и руды в мепьницу в зависимости от изменения иэменьчаемости, и изменение расхода воды в снив классификатора в зависимости от изменения вкрапненности.ФЭтим самым осуществляется вывод иэ-;меньчитеньного комплекса в режим поддержания максимально возможной дня данного типа руды производительности, стабилизируется гранунометрическая характеристика продукта измельчения в сливе мепьницы и кнвссификатора, повышается качество управления одностадийным циклом мокрого измельчения.При увеничении крупности готового продукта в сливе кндссифицнрующего аппарата работа контуров стабилизации и. Ва на дактор О. Со акаэ 5262/5 Тираж 622 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийФилиал ППП юя, 4 ент, г. Ужгород, ул. 9коррекции происходит в обратном направлении.Все сигналы коррекции поступают с коеффициентами, которые определяются Опытным путем, и учитывают. процент5 долевого участия корректирующих йараметров.Управление одностадийным циклом мокрого измельчения предлагаемой систе- . мой обеспечивает поддержание оптималь О ной производительности измельчительного агрегата по исходному питанию с учетом иэмельчаемости и крупности исходного продукта, заданных требований по грану;лометрическому составуэа счет поддер 00 10жания оптимального заполнения и оптимальной плотности пульпы в мельнице,соответствующих качеству перерабатываемого материала,Улучшается качество управления процессом за счет более раннего учета реакции циркулирующей нагрузки на воэмущеения по исходному питанию,Выход готового продукта увеличивается на 0,22%, заметно снижаются колебания граиулометрического состава, годовое производство концентрата увеличиваетсн. на 0,5%, снижаются потери полезного компонента в хвостах на 0,2%.