Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

,г 51) с В 02 С 25/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ол, М 297 ) Криворожскии горнорудный инстиут и Научно-исследовательский и про ктный институт по обогапецию и агомерации руд черных металлов Мехаобрчермет"Хорольский,(57) Изобретениеавтоматического тносится к област управления технологими обогащения, в чаам автоматического ескими процес тности к снос ц, В, П, и А, Ф, 8.8))равлен про го иэмельаботающей ссами мок мельнице, е со спир лициченко)ец) амкну икато альным кла св 0ь испольэо ваноной и бриках цве Иэобретечество упАвторское свидУ 1285669, кл. В аллургии высить к ие позволяет по Ра обогащение(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЦНОСТАЛИЙННМ ЦИКЛОМ МОКРОГО ИМЕЛЬЧЕНИЯ)аровои том цикл ром, Оно обогатит рной мет1414461 равления. Для достижения этой целистабилизируют расход руды, стабилизируют соотношение руда - вода в мельницу изменением расхода воды в мельницу, стабилизируют плотностм пульпыв сливе классификатора изменениемрасхода воды в слив классификатора,корректируют расход воды в классификатор и изменяют расход дополнительной воды в мельницу, подаваемой черезразгрузочную горловину внутрь мельницы в конец измельчительной камеры, взависимости от величины разности заданного и измеренного значений весового расхода крупной фракции неизмельченной руды через разгрузочную горловину мельницы, Измеряют заданное значение расхода руды в мельницу привыходе отношения расхода руды к суммарному расходу основной и дополнительной воды в мельницу за предельИзобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами обогащения, в ча" стности к способам автоматического управления процессами мокрого иэмель чения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья.Целью изобретения является повышение качества управления.Сущность способа автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения заключается в раздельном регулировании плотности внутри- мельничной загрузки в зонах помола и зоне разгрузки, причем плотность внутримельничной загрузки в зоне помола выбирается максимальной и поддерживается путем стабилизации соотношения руда - вода, а плотность внутримельничной загрузки в зоне разгрузки регулируется путем поддержания расхода дополнительной воды через зону разгрузки в конец измельченной камеры на значении, при котором происходит ные задаваемые значенияУстройство,реализующее данный способ, содержитдатчик 1 и эадатчик 2 расхода руды,регулятор 3 расхода руды, блок 4 управления тиристорным преобразователем5, двигатель 6, конвейер-питатель 7,мельницу 8, классификатор 9, датчики1 О - 12 расхода воды, исполнительныемеханизмы 13 - 15, регулируемые задвижки 16 - 18, регулятор 19 соотношения руда - вода, регуляторы 20 и 21расхода воды, регулятор 22 коррекции,задатчик 23 соотношения, вычислительные блоки 24 и 25, датчик 27 плотности пульпы, блок 28 вычитания, элементы И 29 - 31, пороговые элементы 3236, задатчики 37 - 40 опорных сигна"лов, задатчик 41 плотности пульпы,ключи 42 и 43, блоки 44 - 47 сравнения, блок 48 сложения, инвертор 49.1 ил,максимальное осаждение крупных некондиционных кусков неизмельченнойруды, При этом изменение расхода этойдополнительной воды осуществляетсятолько при выходе параметра весовогорасхода неиэмельченной руды за пределы минимального или максимальногозначения, что характеризует резкоеизменение типа перерабатываемой рудыдо иэмельчаемости, для компенсациикоторого вводится дополнительная коррекция заданного значения расходаруды. Одновременно для компенсациивозможных изменений плотности пульпыв сливе классификатора изменяют расход воды в слив классификатора навеличину, равную, но с обратным зна"ком, величине изменения расхода дополнительной воды в зону разгрузкимельницы, Этим достигается недопущение возможных колебаний плотности и крупности готового продукта в сливе классификатора, максимизируется производительность цикла по вновь образованному готовому классу.На чертеже представлена блок-схема системы для реализации способа.Система содержит датчик 1 и задатчик 2 расхода руды, регулятор -3 расмом на выходе вычислительного блока 25, и текущим Ы от датчика 12 расхода воды,З,АДЗаданный расход воды Ч опредег ляется в вычислительном блоке 25 по следующему выражению: 11, (Е) зэк) иУр текущая и заданная плотностьпульпы в сливе лассификатор реме- торый оментв деляется упяющее воэп дейс е на из ние расходв сливсификатора м к измеренное зн чение расхода и в мельницомент време(С-С ), гдеСзапаздывание поканалу,расход основнойводы в мельницув момент времени(1- ), где с 1запаздывание поканалу И у;расход воды в слив классификатора в момен времени (С- С) где Е, - запаздывание по каналу "1 Ррасхдд дополнительной воды чеИ (1-с рез разгруэочн горловину внут мельницы в мо" еменигде1 вание иЫ -ф ент вр-7) апаэдь а з4 4461хода руды, блок 4 управления тиристорным преобразователем 5, двигатель 6,конвейер-питатель 7, мельницу 8,классификатор 9 датчики 10-12 раскос5да воды, исполнительные механизмы 1315, регулируемые задвижки 16-18, регулятор 19 соотноп 1 ения руда - вода,регуляторы 20 и 21 Расхода воды, регулятор 22 коррекции, задатчик 23 со Оотношения, вычислительнь 1 е блоки 24 и25, датчик 26 весового расхода крупной Фракции неизмельченной руды, датчик 27 плотности пульпы, блок 28 вычитания, элементы И 29-31, пороговые 15элементы 32-36, эадатчР 1 ки 37-40 опорнь 1 х сигналов 3 адатт 1 ик 4 1 плот 11 остипульпы, кл 15 чи 42 1. 43, 11 ок 5 44 - 471сравнения, блок 48 г.1 к-,ен 11 ч и ипвертор 49, 20Управление прот 1,-с В 1 м,5 к 5 о 1 о 11 мельчен 11 я осущестп.15 ият, Воэпе 11 ству 51на расход руды, осноп 11 ой 11;1 опо;111 и -тельной Воды в мель 11 ицу и расход Водь 1в классификатор слеу 1 В 11:,и 1 образом. 25Оптималь 11 ое заполнение и плотностьпульпь 1 в зоне по 11 о 51 а поддерм 11 аают путем стабилизации .1 адацного д 515: среднего по измельчце.1 ости и крутгноститипа руды э 11 ачен 1151 к 011 туром стабпл 11 30зации. 11 ри переработке сред 11 его типаруды с выхода регу 11 ятора 22 коррекции задания сигналоВ нет, репу;1 ятор3 обрабатывает случай 11 о возн 11 кшиерассогласования между зад 1 п 111111 к текущим расходами руды от эадатчика 2и датчика 1. Одновременно с этим осуществляется стаб 1151 Р 1 зацР 1 я соотношенияруда - вода путем сравнения в регуляторе 19 текущего отнои 1 ения расхода 4 Оруды от датчика 1 к расходу основнойводы в мельницу от датчика 1 О Расходаводы и заданного соотношения от эадатчика 23, Регулятор 19 через исполнительный механизм 13 управляе 1 зад в 45вижкой 16, приводя расход основнойводы в мельницу к заданному соотно 1 пенйо, Выходной продукт цикла стабилизируют путем регулирования плотностипульпы в сливе классификатора 9, под Одерживая заданную задатчиком 41 плотность пульпы, изменяя исполнительныммеханизмом 15 и задвижкой 18 расходводы в слив классификатора 9, пруправление исполнительным механ 1осуществляет регулятор 21 оптимальным образом отрабатывая рассогласование между заданным расходом водь 13 мИ в слив классификатора, получае(" г) " ()( у И)-1 г э гВеличины сдвига измеренных и вычисляемых параметров находятся в соотношении с,) с )) с 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 регулированияПри этом управляющее воздействие от регулятора 21 формируется пропорционально величине Зад111 гу(2) 3 А 4в которой эа счет того, что Ю определяется по выражению (1), автоматически учитываются изменяющиеся статические коэффициенты передачи по каналам возмущения, а именно: Ю, -" К,И-фД, -е 1 т , и изменяющийся тип руды эа счет оценки и расчета удельного веса твердой фазы в сливе классификатора по параметрам процесса иподстановки его в выражение (1).Весовое количество крупной фракции неизмельченной руды, т.е. выходскрапа иэ мельницы, зависит отсвойств руды, режима измельчения,состояния оборудования и измеряетсядатчиком 26, в качестве которого может быть использован, например, электромеханический счетчик выхода скрапа.Исследованиями установлено, чтосуществуют нормальные пределы изменения параметра выхода скрапа отычи опБ до Я, Внутри укаэанного диапазона этот параметр подвержен случайным возмущениям и какой-либо коррекции на управляющее воздействиевводить не нужно,При изменении величины выходаскрапа от Як " до максимально допу"моксстимого значения Б необходимоизменять плотность внутримелъничнойзагрузки в зоне разгрузки в сторонуее уменьшения для более интенсивногоосаждения крупных классов и недопущения их чрезмерного выхода черезразгрузочную горловину. Предел изменения этой плотности ограничен величиной максимально допустимого разжижения пульпы, равного плотности пульпы в сливе классификатора т . Максимально допустимое разжижение пульпысоответствует максимальному значению+ 1 ИееКСгде И равно величине расхода водыт 11 в слив классификатора, необходимой для достижения заданной плотностизадпульпы Я ф при измельчении руды судельным весом 8 , расходе руды Ц изаданном соотношении руда - вода,т.е. известном расходе основной водымакс111, в мельницу. Таким образом т 1определяется иэ балансового управления для плотности пульпы в сливе 20 классификатора при условии, что 11ОПри уменьшении величины выходаскрапа меньше минимального значениямииЯ С Я необходимо уменьшить рас ход дополнительной воды 1 тз в зонуразгрузки мельницы. Минимально допустимое разжижение пульпы в зоне разгрузки соответствует максимальномусоотношению (/ (111+111 З) при условии, 30 что 111 З = О, т.еотношению РУДа -вода в мельницу макс цТ11 мииВеличина Т задается эадатчиком40, а Т "с - задатчиком 23.Если никаким изменением расходадополнительной воды ИЗ не удаетсякомпенсировать изменение типа руды,т.е. ввести величину в допустимыйдиапазон, где Мееи акопБ( Бк ( Б(5) 45 необходимо осуществить коррекцию заданного расхода руды в мельницу, причем при Я С С" и 111 З 0 необходимоувеличить задание на расход руды, а 50макс икнпри Я ) Бк ии -Т не 1111 + Изобходимо уменьшить задание на расходруды.Если после введения указанных коррекций объект приводится в областьнормальной работы, определяемой выражением (5), то осуществляется стабилизация 1, И , 111 ина новых 14461 ьотношения Т расхода руды 0 к суммерасхода основной 111 и дополнительной1111 воды в мельницу, т. ескорректиров 13 ш 3 х знченнях до прихода следую 1 цих возмущений, Если же указанные коррек 11 ип не приводят черезвремя переходного режима к области5нормальных ситуаций (5), то коррекция повторяется по величине и знакув том же направлении.Указанный контур коррекции работает следующим образом, На первые входы блоков 44 - 46 сравнения подаютсясигналы от задатчиков 37-39, а навторые входы - сигнал от датчика 26весового рзсхода крупной фракции Вк,причем задатчики 37-39 задают соотмин макс Уо 33ветственно величинь 1 Б , 8 к , БКНа выходе пороговых элементов 3336 формируется сигнал логической "1",если на его вход поступает сигналбольше или равный 11 улк 3, В блокх 44 в и47 сравнения определя 1 атся рзности,мки , максгнло 8 к, ВкЯоП мкиЯТ Т соот 13 е 1 ст 13 ен 1 о,Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения, включающий измерение расхода руды и воды в мельницу, измерение расхода воды в слив классификатора, измерение плотности пульпы в сливе классификатора, измерение весового расхоца крупной фракции неизмельченной руды через разгрузочную горлови,минПри Бк ) Я. О на выходе элемента 33 появляется сигнл логической"1", который поступет на элементИ 29 и ключ 42, открывая его и рзмийрешая прохождение величины 8 - 5с вьгхода блока 44 срвнения и блок З 048 сложения и далее на регулятор 20расхода воды, который через механизм14 и задвижку 17 уменьюет расход воды Мз в зону разгрузки мельницы 8,При уменьшении расхода воды 1 доминимального уровня срабатывает пороговый элемент 32, т,е. при И = О,и на его выходе формируется сигналлогической "1", поступающий на второй вход элемента И, Если на обоих 40входах элемента И накодятся сигналылогической "1", на его выходе такжеиформируется сигнал логическои 1поступающий на вход регулятора 22коррекции задания, который ступенчато на 1 ОЕ увеличивает величину задания от эадатчика 2 расхода руды, Всеостальные контуры стабилизации работают как и преждеЭлемент И 29 введен для предотвращения ложных срабатываний контура коррекции при кратковременном изменении типа перерабатываемой руды.,маис максПри 8) Явеличина 8-8 (О, на выходе порогового элемента34 формируется сигнал логического0", поступающий на элемент И 31 иинвертор 49, на выходе которого формируется сигнал логическои 1 При максимальном разжижении, когиинда Т ь Т текущее от вычислительного блока 4, величина на выходе блом и кк 47 Т - Т ) 0 и на выходе порогового элемента 36 формируется сигнал логической "1", поступающий навторой вход элемента И 30, Если наобоих последнего присутствуют сигналы логической "1", то с его выходасигнал логической "1" поступает навторой вход регулятора 22 коррекциизадания на ступенчатое уменьшениезадания от задатчика 2 расхода руды.При выполнении условия (5) на выходах блоков сравнения присутствуютсигналы больше нуля, следовательно,на выходе пороговых элементов 34 и35 - сигналы логической "1", поступающнс на элемент И, логическя и 1 ина выходе которого открывает ключ 43,пропуская и второй вход блока 48 слосложения сигнал от блок 46 сравнен 33ния, равный Як - Б, поступающий наувеличение расход дополнительной воды Ь через регулятор 20 и уменьшениерасхода воды в слив классификаторачерез регулятор 21,Так 13 м образом, во всех режимахосуг 1 ествляется максимизация производительности цикла по вновь образованному готовому продукту при минимизации дисперсии колебаний плотностии недопущения возникновения аварийных ситуаций. Все сигналы коррекциипоступают с коэффициентами, которыеопределяются опытным путем, и учитывается процент долевого участия контролирую 111 их параметров в формировании управляющих воздействий,Использование предлагаемого способа поэво.тит добиться повышения производительности по вновь образованному готовому продукту на 2,5-3 Ж приодновременном снижении дисперсии колебаний крупности на 303,Фо рмула изобретения9 4446 ону мельницы, стабилиэацио расхода коррекцию расхода воды в классификаруды на заданном значении, стабилн- тор и изменение расхода дополнительэацию соотношения руда - вода в мель- ной воды в мельницу осуществляют в ницу на заданном значении изме" зависимости от величины разности эа 5нением расхода воды в мельницу, данного и измеренного значений весовостабилизацию плотности пульпы го расхода крупной фракции неизмельв сливе классификатора на заданном ченной руды через разгрузочную горлоэначении изменением расхода воды в вину мельницы, изменение заданного слив классификатора, о т л и ч а ю О значения расхода руды в мельницу осущ и Я с я тем, что, с целью ловы- ществляют при выходе вычислительного шения качества управления, измеряют отношения расхода руды к суммарному расход дополнительной воды, подавае- расходу основной и дополнительной вомой через разгрузочную горловину ды в мельницу за предельные эадаваевнутрь мельницы в конец измельченной 1 б мые значения, при этом при уменьшении камеры, изменяют расход дополнитель- этого отношения меньше минимального ной воды в мельницу, корректируют заданного значения уменьшают заданное расход воды в классификатор, изменя- значение расхода руды в мельницу, а ют заданное значение расхода руды, при достижении величйны этого отновычисляют отношение расхода руды к 2 О шения максимального значения увеличи- суммарному расходу основной и допол" вают заданное значение расхода руды нительной воды в мельницу, причем ,в мельницу.Составитель В. АлекперовРедактор О. Ррковецкая ТехредМ. Ходанич Корректор В. РоманенкоЗаказ 38 О/7Тираж 583 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4