Спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів

1 Спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів, шляхом акумулювання пульпи в пісковому жолобі, вимірювання та осереднення її витрати, вимірювання витрати води в пісковий жолоб, врахування змінних констант процесу та визначення параметра за математичною залежністю, який відрізняється тим, що пульпу акумулюють в приймальному пристрої завиткового живильника, вимірюють в ньому тиск та рівень середовища, враховують змінну константу - густину твердого, по яких визначають уза (РП-5ВНП) (STHn-Pn)' де Рп - тиск пульпи в приймальному пристрої завиткового живильника, Н п - рівень пульпи в приймальному пристрої, бт - густина твердого, бв - густина води 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що точки вимірювання тиску і рівня пульпи в приймальному пристрої завиткового живильника розташовують на одній вертикальній прямій, що проходить через вісь обертання барабана млина 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що вимірювання тиску та рівня пульпи здійснюють з різними чутливостями, причому відношення результатів їх визначення відповідає густині контрольованого середовища 4 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що сталі часу у вимірювальних колах тиску і рівня пульпи компенсують Корисна модель відноситься до рудозбагачувальної галузі промисловості, а саме до автоматизації процесів подрібнення руди Відомий спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах передбачає вимірювання витрат руди та води з подальшим знаходженням співвідношення цих величин [1, стор 199-200] Більш близький по технічній суті є спосіб, що передбачає вимірювання витрат руди, води в млин, в пісковий жолоб класифікатора та витрат пульпи в пісковому жолобі, врахування змінних констант з наступним розрахунковим визначенням необхідної величини [2] Найбільш близьким по технічній суті та досягнутому результату до запропонованої корисної моделі є спосіб, обраний як найближчий аналог, який передбачає акумулювання пульпи в пісковому жолобі, вимірювання та осереднення її, вимірювання витрат води в пісковий жолоб, врахування змінних констант процесу з подальшим ви значенням узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" за формулою Кр _8Т в =• B A(Qn-QB) QB + K [ A ( Q n - Q B ) ] ' О) де Q n , Q B - ЗМІННІ, що вимірюються в техноло гічному процесі, ВІДПОВІДНО витрати пульпи в пісковому жолобі класифікатора та води в нього, К змінна константа, яка визначає вміст вологи в пісках класифікатора, А - змінна константа, що залежить від К, густини твердого та води Недоліком відомого способу автоматичного контролю розрідження пульпи є неможливість його використання для агрегатів, що подрібнюють піски механічних класифікаторів Більш близький по технічній суті спосіб можна застосувати для визначення розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класи О) 7741 фікаторів, виключивши операції вимірювання витрат руди та води в млин, однак без операції акумулювання пульпи достатньо високої точності контролю досягти не можливо. Недоліком способу - найближчого аналога є порівняно низька точність вимірювання витрат води в пісковий жолоб класифікатора при малих діаметрах подаючої труби, яка там використовується; виникнення додаткової похибки вимірювання витрат пульпи в наслідок пульсації потоку, складність вимірювання витрат пульпи в пісковому жолобі, велика металоємність акумулюючого пристрою, складність його виконання, значна ймовірність відмови в наслідок попадання скрапу, інших сторонніх предметів та складність заходів по запобіганню виникнення таких ситуацій; складність реалізації при використанні двох змінних констант та можливість виникнення додаткової похибки при зміні умов роботи; складність алгоритму отримання необхідного параметру. Все це значно зменшує точність автоматичного контролю розрідження пульпи за допомогою способу - прототипу. В основу корисної моделі поставлено удосконалення способу автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів, шляхом акумулювання пульпи в приймальному пристрої завиткового живильника, вимірювання в ньому тиску та рівня пульпи, врахування однієї змінної константи - густини твердого і визначення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" за даними параметрами. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що, на відміну від відомого способу автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів, пульпу акумулюють в приймальному пристрої завиткового живильника, вимірюють тиск та рівень середовища в ньому, враховують змінну константу - густину твердого і по цим параметрам визначають узагальнений для млина показник співвідношення "руда-вода", причому точки вимірювання тиску і рівня пульпи розташовують на одній вертикальній прямій, що проходить через вісь обертання барабана млина, вимірювання тиску і рівня пульпи здійснюють з різними чутливостями з досягненням співвідношення між сигналами на рівні густини контрольованого середовища, а сталі часу у вимірювальних колах компенсують. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На кресленні зображена схема автоматичного контролю розрідження пульпи в млині, що подрібнює піски механічного класифікатора, запропонованим способом. Як і у відомому способі, піски 1 механічного класифікатора та вода 2 створюють в пісковому жолобі 3 пульпу 4, але, на відміну відомому способу, засоби акумулювання тут не передбачені. Тому пульпа вільно рухається в приймальний пристрій 5 завиткового живильника 6, який слугує акумулятором, накопичуючи її. На одній вертикальній прямій 7, що проходить через вісь обертання барабана 8 млина, встановлені чутливі елементи вимірювачів тиску 9 і рівня пульпи 10 в приймальному пристрої завиткового живильника. Виходи вимірювачів тиску 9 і рівня 10 з'єднані з входами обчислювального пристрою 11, третій вхід якого зв'язаний з виходом задавача густини твердого 12. На виході обчислювального пристрою отримуємо значення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" Кр.в. Запропонований спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів, реалізується таким чином. Піски 1, що розвантажуються спіралями класифікатора, та вода 2, що подається, створюють в пісковому жолобі 3 пульпу 4, яка вільно рухається і акумулюється в приймальному пристрої 5 завиткового живильника. В усталеному режимі роботи кількість пульпи, що надходить до приймального пристрою 5 за певний проміжок часу, завантажується завитковим живильником 6 в барабан млина 8. Тому в усталеному режимі роботи в приймальному пристрої 5 підтримується певне значення рівня пульпи, яка створює тиск на дні резервуара. Значення тиску буде найбільшим, якщо точку вимірювання розташувати на прямій 7, що проходить через вісь обертання барабана 8 млина. Тиск та рівень пульпи вимірюються пристроями 9 і 10, сигнали яких враховуються обчислювальним пристроєм 11, що, крім того, за допомогою задавача густини твердого 12 отримує сигнал про значення параметра. Обчислювальний пристрій 11 визначає узагальнений для млина показник співвідношення "руда-вода" за формулою 5В (5ТНП-РП) (2) де Р п - тиск пульпи в приймальному пристрої завиткового живильника; Н п - рівень пульпи в приймальному пристрої; §т - густина твердого; 5 В густина води. При роботі завиткового живильника 6 у його приймальному пристрої 5 створюється складний динамічний режим у вигляді хвильового процесу та пульсації рівня пульпи, що приводе до відповідних змін у часі показань вимірювачів тиску 9 та рівня 10 пульпи. В такому режимі вимірювань виникає динамічна похибка при визначенні узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" в наслідок пульсацій сигналів в колах контролю за тиском та рівнем пульпи. Однак, встановлення первинних перетворювачів тиску та рівня на одній вертикальній прямій 7, що проходить через вісь обертання барабана 8 млина, значно зменшує похибку у вимірювальних колах, оскільки відношення показань пристроїв 9 та 10 при будь-яких значеннях рівня для даного середовища будуть незмінними. Практично незмінними в часі і незалежними від динамічного режиму будуть і знайдені значення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода". Це дозволяє не виконувати операцію осереднення сигналів у вимірювальних колах. Результати визначення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" Кр.в в значній мірі залежать від чутливості пристроїв при вимірюванні тиску та рівня пульпи. Якщо чутливість в ланцюзі вимірювання рівня прийняти за базову, то при такій же чутливості в ланцюзі тиску 7741 неможливо отримати задовільних результатів. Враховуючи, що тиск пульпи дорівнює її висоті Нп, тобто Р п = 5 П Н П , залежність (2) можна подати у вигляді Кр_в=^ (3) (5Т Вона відповідає певному незмінному значенню рівня пульпи. Як видно з (2), коефіцієнт, що відповідає чутливості перетворення рівня пульпи Нп дорівнює 5 В = 1. Якщо взяти таку ж чутливість у колі вимірювання тиску пульпи Рп, то з (2) витікає, що замість коефіцієнта 6 П в (3) необхідно поставити 6 В . За таких умов пульпа не містить твердого, а Кр-в=О. Рівність 8 П = 5 В визначає нижнє граничне значення чутливості в колі вимірювання тиску пульпи. Нерівність 6 П > 5 В дозволяє реалізувати залежність (2), але недостатня чутливість зменшить точність вимірювання в наслідок ослаблених сигналів. Рівність 8 П = 5 Т , яку також реалізувати неможливо, характеризує верхню граничну умову вимірювання. Найкращі результати відповідають умові, коли 5 П дорівнює густині вимірюваного середовища. Тому співвідношення чутливості кола вимірювання тиску до чутливості кола вимірювання рівня пульпи повинно дорівнювати її густині. Первинні перетворювачі тиску і рівня пульпи при роботі весь час здійснюють перехідні процеси. Звичайно вони є певними динамічними ланками з певними сталими часу. Тому кожному вимірювальному колу буде притаманний свій перехідний процес як за формою, так і тривалістю. Крім того, не дивлячись на однакові умови установки первинних перетворювачів, на кожний з них діє свій збурюючий вплив. Це викривлює інформацію в динамічному режимі, що поступає на вхід обчислювального пристрою. Вона не в повній мірі відповідає тому фізичному процесу, що вимірюється. Такий стан приводить до похибки визначення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода". Запобігти цьому можна компенсацією сталих часу у вимірювальних колах тиску і рівня пульпи, наприклад введенням додаткових динамічних ланок. Запропонований спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи в млинах, що подрібнюють піски механічних класифікаторів, порівняно з відомим відрізняється простотою реалізації, високою точністю визначення узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода". Результат визначення Кр.в не залежить від динамічних процесів, які протікають в даних об'єктах, та динамічних характеристик вимірювальної апаратури. Для отримання порівняльних даних проводились вимірювання узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода" Кр.в відомим і запропонованим способами. Досліди проводились паралельно на двох аналогічних установках. На одній був реалізований відомий, а на іншій запропонований спосіб вимірювання Кр.в. У дослідах використовувались одна подрібнена руда з 5 Т =3,4г/см 3 . Установки дозволяли змінювати витрати пульпи та її розрідження в широких межах. Співвідношення "руда-вода" в окремих експериментах задавалось різними стабілізованими потоками сухої руди та води і контролювалось заповненням мірних ємкостей. Порівняльні експериментальні показники для способів автоматичного контролю розрідження пульпи наведені в табл. 1. Як видно з таблиці, запропонований спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи дозволяє значно підвищити точність визначення технологічного параметра в умовах широкого діапазону його зміни та витрат вимірюваного середовища. Література 1. Троп А.Е., Козин В.З., Прокофьев Е.В. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик. - М.: Недра, 1986.-303 с. 2. Деклараційний патент України № 59644А, Кл. ВОЗЬ 11/00, 2003. 3. Авторское свидетельство СССР № 388790, Кл. ВОЗЬ 11/00,1973. Таблиця 1 Зміни співвідношення "рудавода", Кр-в Відношення максимального до мінімального значення витрат пульпи Відносна похибка контролю співвідношення "руда-вода", % 1. Відомий 1,70...4,76 4,57 ±5,53 2. Запропонований 1,70...4,76 4,57 ±1,21 Спосіб автоматичного контролю розрідження пульпи 7741 Фіг. Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСЛ, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601