Способ автоматического управления одностадийным циклом мокрого измельчения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ 02 С 25/00 О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54 ЛЕН ение относится к облас еского управления техпроцессом мелкого иэшаровой мельнице, може ницы, и расход воды катора, преимущестзующий при постоянива классификатора перегрузки мельв слив классифивенно характериной плотности сл(71) Криворожский горнорудный интут и Криворожский 1 йкный горно-огатительный комбинат им, ХЯЧ съе бо зд КПСС(56) Авторское свидетельство СССР Мф 1414461, кл, В 02 С 25/00, 1987) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВИЯ ОДНОСТАДИИНЫМ ЦИКЛОМ МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ(57) Изобретти автоматичнологическиммельчения в Изобретение относится к области автоматического управления процессом мокрого изм;пьчения в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, имеющих аналогичные циклы переработки исходного сырья и является усовершенствованием известного способа по авт.св. 9 141446Целью изобретения является повышение качества управления.Сущность способа заключается в том, что используют два интегральных показателя, характеризующих как быть использовано на обогатительныхфабриках цветной и черной металлургии и позволяет повысить качествоуправления. Для достижения этой целиизмеряют расход руды в мельницу,расход основной.и дополнительнойводы в мельницу, расход воды в сливклассификатора, плотность пульпы,весовой расход крупной фракции, стабилизируют расход руды, соотношениеруда - вода, плотность пульпы, корректируют расход воды в классификатор в зависимости от весового расхода крупной фракции, определяютвзвешенную сумму расхода воды вслив классификатора и расхода дополнительной воды в мельницу и корректируют заданное соотношение руда - вода пропорционально взвешенной сумме, 1 ил. измельчаемость руды, так и состояние измельчительного агрегата для определения требуемого времени нахождения материала в зоне помола, выражаемого через требуемую плотность пуль пы в мельнице, которая изменяется при изменении измельчаемости руды и измельчающей способности мельницы. В качестве этих интегральных показателей выбраны расход дополнительной воды в разгрузку мельницы, изменяемый в зависимости от степени1491580 объем материала, циркулирующий в цикле и степень разводнения пульпы в зоне помола за счет увеличения доли циркулирующей нагрузки в суммарном питании мельницы исходной рудой и песками классификатора. Эта взвешенная сумма, в которой коэффициенты веса определяют процент долевого участия параметров в формировании плотности внутримельничной загрузки в зоне помола, определяет направление и величину изменения соотношения руда - вода для поддержания плотности внутримельничной загрузки на оптимальном значении, соответствующем как типу перерабатываемой руды по измельчаемости, так и состоянию оборудования (износу шаров, футеровки и т.д.).На чертеже представлена блок-схема системы для реализации способа.На схеме обозначены датчик 1 и эадатчик 2 расхода руды, регулятор 3 расхода руды, блок 4 управления тиристорного преобразователя 5, двигатель 6, конвейер-питатель 7, мельница 8, классификатор 9, датчики 10-12 расхода воды, исполнительные механизмы 13-15, регулируемые задвижки 16-18, регулятор 19 соотношения руда - вода, Регуляторы 20 и 21 расхода воды, регуляторы 22 и 23 коррекции, задатчик 24 соотношения, вычислительный блок 25, датчик 26 весового расхода крупной Фракции неизмельченной руды, датчик 27 и задатчик 28 плотности пульпы, элементы И 29-31, пороговые элементы 32-36 задатчики 37-41 опорных сигналов, ключи 42-44, блоки 45-48, инвертор 49, блоки 50 и 51 сложения.Управление процессом мокрого измельчения осуществляют, воздействуя на расходы руды, основной и дополнительной воды в мельницу и расход воды в классификатор следующим образом.( , Р(с) - Р ( ) (с -".,)Е( ) - 0 р( ) Оптимальное заполнение и плотность пульпы в зоне помола поддерживают путем стабилизации заданногодля среднего по измельчаемостии крупности типа руды значения контуром стабилизации, включающим регулятор 3 расхода руды. При переработке среднего типа руды с выходарегуляторов 22 и 23 коррекции задания сигналов нет, регулятор 3 отрабатьвает случайно возникшие рассогласования между заданным и текущимрасходом руды от задатчика 2 и дат чика 1. Одновременно с этим осуществляется стабилизация соотношенияруда - вода путем сравнения в регуляторе 19 текущего отношения расходаруды от датчика 1 к расходу основ ной воды в мельницу от датчика 20расхода воды и заданного 24 соотношения от задатчика. Регулятор 19 через исполнительный механизм 13 управляет задвижкой 16, приводя рас ход основной воды в мельницу к заданному соотношенво. Выходной продукт цикла стабилизируют путем регулирования плотности пульпы в сливеклассификатора 9 регулятором 21 рас хода воды, поддерживая заданную задатчиком 28 плотность пульпы, изменяя исполнительным механизмом 15и задвижкой 18 расход воды в сливклассификатора 9, причем управлениеисполнительным механизмом осуществляет регулятор 21, оптимальным образом отрабатьвая рассогласованиеодмежду заданным расходом воды М фв слив классификатора, получаемом 40 на выходе вычислительного блока 25,и текущим И, от задатчика 12 расходаводы. Заданный Расход воды И опреЪО 3 деляется в вычислительном блоке 25 по выражениюгде р (С), р(С) - текущая и заданная плотность пульпы в сливеклассификаторав момент времени С, в который определяется управляющее воздействие на изменение расхода2) 1 ът( )ф (2)заА в которой за счет того, что Уопределяется по выражению (1) авто матически, учитываются изменяющиеся статические коэффициенты передачи по каналам возмущения: У, - + ,0 в, и изменяющийся тип руды за счет оценки и расчета удельного веса твердой фазы в сливе класводы в сливклассификатора;С)(с - о,) - измеренное значение расхода руды в мельницу вмомент времениИ -с,), гдес -з апа здыв ание поканалу С - е о- расход основнойводы в мельницув момент времени И -С,),где Г - запаздывание по каналу Ч, - р;Я, (й -с ) - расход воды вслив классификатора в моментвремени (й -),где . - запаздывание по каналу2 ( фИ (с - ь ) - расход дополнительной водычерез разгрузочную горловинувнутрь мельницыв момент времени (Йгде о - запаздывание по каналу1 зфВеличины сдвига измеренных в вычисляемых параметров находятся всоотношении С,ъ , и зависят от конструктивных особенностей и типа установленного оборудования, определяются в процессе первоначальной настройки: наладки системы, и могут уточняться в процессеработы, адаптируясь к изменению динамики объекта регулирования.При этом управляющее воздействиеот регулятора 21 формируется пропорционально величинеПри изменении величины выходадооскрапа от Бф до максимально домакспустимого значения Я необходимоизменить плотность внутримельничнойзагрузки и в зоне разгрузки в сторону ее уменьшения, для более интенсивного осаждения крупных классов и недопущения их чрезмерного выхода через разгрузочную горловину, Пределизменения этой плотности ограниченвеличиной максимально допустимогоразжижения пульпы, равного плотности пульпы в .сливе классификатора. З 5 Иаксимально допустимое разжюкениепульпы соответствует минимальномузначению отношения Т расхода рудыЯ к сумме расхода основной 34, и дополнительной И, воды в мельницу, 40( й 45 где у,макс равно величине расхода воды У, в слив классификатора, необходимой для достижения заданной плотности пульпы и " при измельчении руды с удельным весом 8 , расходе руды Я и заданного соотношения руда - вода, т.е. известном расходеосновной воды Ы, в мельницу.Учитывая, что 55 (1 - ч2 - - - :Т)(4) минопределим уставку Т по выражению 91580 6сификатора по параметрам процессаи подстановке его в выражение (1)Весовое количество крупной фракции неизмельченной руды, т.е. выходскрапа из мельницызависит от свойстврудй, режима измельчения, состоянияоборудования и измеряется датчиком 6выхода скрапа, в качестве которого 10 может быть использован, например,электромеханический счетчик.Исследованиями установлено, чтосуществуют нормальные пределы изменения параметра выхода скрапа от БкмИ 15 опдо Б. Внутри этого диапазона этотпараметр подвержен случайным возмущениям и какой-либо коррекции науправляющие воздействия вводить ненужно.20(7) 30 задмнн Я О ( Р - 1) При уменьшении величины выхода скрала меньше минимального значениямикБ с Б необходимо уменьшить расход дополнительной воды в разгрузку мельницы, Минимально допустимое разжижение пульпы в зоне разгрузки соответствует максимальному соотношению Ц/И + И при условии, что Мэ =О, т.е. отношение руда - вода в мельницу. миВеличина Т задается эадатчиком 40, а Т м " эадатчиком 24. Если никаким изменением расходадополнительной воды Чне удаетсякомпенсировать изменение типа руды,т,еввести величину Б в допустимыйдиапазон, где Б мкдАоп. ъадБк(Б) необходимо осуществить коррекциюзаданного расхода руды в мельницу.Если после введения указанныхкоррекций объект приводится в область нормальной работы, определяемой выражением (7), то осуществляется стабилизация 01 1,в 1 кина новых скорректированных значенияхдо прихода следующих возмущений. Если же.указанные коррекции не приведут через время переходного режимак области нормальных ситуаций (7),то коррекция повторяется по величине и знаку в том же направлении,Описанная логика управления осуществляется регулятором 22 коррекциизадания и регулятором 20 расходаводы.Контур коррекции работает следующим образом,На первые входы блоков 45-47 сравнения подаются сигналы от эадатчиков 37-39, а на вторые входы - сигнал от датчика 26 весового расходакрупной фракции Б, причем задатчики 37-39 задают соответственно веНа выходе пороговых элементов33-36 формируется сигнал логической 1 О 15 20 25 35 40 45 50 55"1", если на его вход поступает сигнал больше или равный нулю. В блоках 33-36 сравнения определяются раэносмик макс ти сигналов Б- Б Б БнюдооБ - Б Т "кц - Т соответственно. к к,1При Б к - БЪ 0 на выходе блока 33 появляется сигнал логической "1", который поступает на регулятор 22 коррекции и ключ 42, открывая егомнн и разрешая прохождение величины Б с выхода задатчика 37 на блок 50 сложения и далее на регулятор 20 расход да воды, который уменьшает расход воды Я, в разгрузку мельницы 8 до минимального значения,Сигнал логической "1" с выхода порогового элемента 33 поступает на вход регулятора 22 коррекции задания, который ступенчато на 107. увеличивает величину задания, от задатчика 2 расхода руды. Все остальные контуры стабилизации работают как и прежде. макс максПри ББ величина Б .к- Б ( О, на выходе порогового элемента 34 формируется сигнал логического "О", поступающий на элемент И 31 и инвертор 49, на выходе которого формируется сигнал логичес 1 сой 1",1При максимальном разжижении, комикгда Т ) Те, на выходе порогового элемента 36 формируется сигнал логической 1", поступающий на второй вход элемента И 30, Если на обоих входах элемента И 30 присутствуют сигналы логической "1", то с его выхода сигнал логической 1" поступает на второй вход регулятора 22 коррекции задания на ступенчатое уменьшение задания от эадатчика 2 расхода руды.При выполнении условия (7) на выходах блоков сравнения будут сигналы больше нуля, следовательно, на выходе пороговых элементов 34 и 35 будут сигналы логической "1", поступающие на элемент И 31, логическая единица на выходе которого открывает ключ 43, пропуская на второй вход блока 50 сложения сигналот блока 46 сравнения, поступающий на увеличение расхода дополнительной воды Й через регулятор 20 иуменьшение расхода воды в слив клас(8) а +аУ, +аЪ где а, а, и а, - регрессионные коэффициенты, определяемые опытнымпутем и зависящие от вклада параметров М и И на формирование плотности пульпы в зоне помола мельницы,причем коэффициент а характеризуетизменение (например, уменьшение)плотности пульпы в зоне помола приизменении (увеличении) И , а следовательно, и циркулирующей нагрузки. сификатора через регулятор 21 осигналу от вычислительного блока 25 Одновременно в вычислительном блоке осуществляется вычисление взвешенной суммы расхода воды И, в разгрузку мельницы и расхода воды в слив классификатора И, по выраже- нию 1491580Коэффициент а, характеризует изменение (цапример, уменьшение) плотности пульпы в зоне помола при изменении (увеличении) расхода Я приувеличении выхода скрапа Я, чтовызвано внутримельничной циркуляцией материала и разводнением пульпыв мельнице при подаче воды в зонуразгрузки. Коэффициент а зависитот конструктивных особенносгей оборудования и принятого режима измельчения и преимущественно определяется объемом мельницы и заданной плот 15 ностью пульпы в сливе классификатора.Сигналс третьего выхода вычислительного блока 25 поступает нарегулятор 23 коррекции, который изменяет заданное соотношение твердое/жидкое в мельницу путем подачисигнала пропорционально , с выходарегулятора 23 на регулятор 19. Этотсигнал коррекции Уг видалскладывается в регуляторе 19 с сигналом задания от эадатчика 24 соотношения, причем где,Е - заданное значение параметзаДра, задаваемое в регуляторе коррекции 23;гзф Т . - параметры регулятора коррекции 23,Кроме того, сигнал ,Е с третьего выхода вычислительного блока 25 поступает на пороговый элемент 32Мс кс с величиной порога, равной,на выходе которого появляется сигнал логической "1" при условии) , который поступает на одинмюевход блока И 29, на другой вход которого поступает сигнал логической "1" с выхода элемента И 30,При наличии двух сигналов логической "1" на входе элемента И 29 на его выходе появляется сигнал логической "1", поступающий на третий вход регулятора 22 коррекции, удваивая величину отрицательной коррекции дО задания на расход Я руды в мельницу, т.е. задание на расход руды будет равновеличина задания от задатчика 2 расхода руды; количество циклов отрицательной коррекции, пРедшествующих включению блока И 29;величина шага коррекции, задаваемого в регуляторе 22, причем коэффициент К определяется по выраже- нию где30 К ЬО 35 40 КТпер где с - время от начала первой отрицательной коррекции на 45уменьшение расхода рулю вмельницу;Т - время переходного процессапо каналуЯ. Введение данных контуров коррекции повышает качество управления за счет повышения чувствительности цикла к изменению типа перерабатываемой руды и приведения плотности пульпызоне помола к технологически оптимальному значению, и повышает производительность цикла по вновь образованному готовому продукту при ограничении потерь за счет Форсиро1491580 Формула изобретенияСпособ автоматического управления одностадийным циклом мокрогоизмельчения по авт,св. У 1414461, 5о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества управления, определяют взвешенную суммурасхбда воды в слив классификатораи расхода дополнительной воды в мельницу, подаваемой через ее разгрузочную горловину, и корректируют заданное значение соотношения руда - вода в мельницу пропорционально этойвзвешенной сумме причем при увеличении взвешенной суммы расхода водыв классификатор и расхода дополнительной воды в мельницу увеличиваютзаданное значение соотношения руда -вода в мельницу, при уменьшениивзвешенной суммы уменьшают заданноезначение соотношения руда - вода,а при достижении величины взвешеннойсуммы расхода воды в классификатори дополнительной воды в мельницусвоего критического максимальногозначения дополнительно корректируютзаданное значение расхода руды вмельницу в сторону его уменьшения,ванного вывода мельницы и цикла изрежима аварийного перегруза. Таким образом, во всех режимах осуществляется максимизация производительности цикла по вновь образованному готовому продукту при минимизации дисперсии колебаний плотности и недопущении воз никновения аварийных ситуа ций. Все сигналы коррекции поступают с коэффициентами, которые определяются опытным путем и учитывают процент долевого участия контроли - руемых параметров в формиро ванин управляющих воздейст - вий. Использование предлагаемого способа позволит добиться прироста качества управления, повысить проиэводйтельность по вновь образованному готовому продукту на 0,5-1,33 при одновременном снижении дисперсии колебаний крупности на 103,оставитель В, Алекпеехред А.Кравчук актор Л. Гратилло Т Корректор Н, Корол Заказ 3790 12 Подписное НИИПИ ГКНТ СССР бретениям и открытиямаушская наб., д. 4/5 сударственного комитета по н 113035, Москва, Ж,оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101