Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням

1 Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням, що працюють в замкнутому циклі зі спіральним механічним класифікатором, шляхом вимірювання витрати руди, пульпи та води з наступним інтегруванням пульсуючого сигналу витрати пульпи та двоконтурним регулюванням витрати води з результатами, що визначають точністю вимірювальних засобів та засобів задания констант, який відрізняється тим, що регулювання витрати води здійснюють одноконтурним по узагальненому для млина показнику співвідношення "руда-вода" як задавал ьного діяння та інформації про результати керування, який визначають за константами процесу та витратою руди, пульпи і води, виконуючи регулювання циклічним за витратою пульпи з осередненням узагальненого показника до заданого значення за більш тривалий відрізок часу 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що узагальнений для млина показник співвідношення "руда-вода" як задавальне діяння формують ВІДПОВІДНО залежності к О в=-—--^г> (4) а інформацію про результати керування отримують за формулою Винахід відноситься до рудозбагачувальної галузі промисловості, а саме до автоматизації процесів подрібнення руди, Відомий спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням, що працюють в замкнутому циклі зі спі A-(Qn-QEl) к Де РЕ QE + Q E l + k - [ A - ( Q n - Q E l ) ] ' у - густина пульпи в млині, 5р, 5В- ВІДПОВІДНО густина руди та води, Оп, Qp, QB - ЗМІННІ, що вимірюють в технологічному процесі, ВІДПОВІДНО до витрати пульпи, руди та ВОДИ В МЛИНІ, k - стала, яка визначає вміст вологи в пісках класифікатора, А - змінна константа, що залежить від густини руди, води та к, QBi - витрата води, яка подається в пісковий жолоб класифікатора 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що точність вимірюваних засобів та засобів задания констант визначають в процесі оптимізацм похибки отримуваного узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода", що є інформацією про результати керування 4 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що при здійсненні циклічного регулювання знаходять середнє значення параметра Qn за встановлений фіксований відрізок часу, запам'ятовують його попереднє значення, відшукують різницю між ними, значення регульованої величини Кр в на наступний цикл керування і визначення параметра встановлюють незмінним по знайденому Qn, скоригованому на різницю відхилення з врахуванням знака 5 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що в контурі регулювання витрати води в млині компенсують сталі часу динамічних ланок, що розташовані після вимірювальних засобів ральним механічним класифікатором, передбачає використання регулятора руди і регулятора води, які подаються в млин, з вимірюванням масових витрат руди конвеєрними вагами і КІЛЬКОСТІ ПІСКІВ класифікатора датчиком, який визначає циркулююче навантаження замкнутого циклу по струму або (О ю 59644 потужності двигуна класифікатора [1] Найбільш близьким по технічній суті та досягнутому результату до запропонованого винаходу є спосіб, обраний як прототип, який передбачає вимірювання витрат пульпи в пісковому жолобі класифікатора, витрат води, що подається в пісковий жолоб, виконання математичних операцій та регулювання витрат води Паралельно здійснюються операції вимірювання витрат руди та регулювання витрат води, що подаються в млин [2] До математичних операцій входять віднімання від об'ємних витрат пульпи витрат води і перемноження даної різниці та коефіцієнта, що враховує густину твердого і вміст вологи в пісках класифікатора [3] Сигнал витратоміра пульпи в пісковому жолобі інтегрують [4] Недоліком відомого способу стабілізації розрідження пульпи є занадто низька точність підтримання розрідження пульпи в млині внаслідок сумування точного сигналу витрат руди і неточного сигналу, що характеризує витрати ПІСКІВ та неврахування вологи в пісках класифікатора Недоліком способу-прототипу є порівняно незначна точність стабілізації розрідження пульпи, яка породжена наявністю двох незалежних контурів регулювання по руді та піскам класифікатора, однозначністю впливу точності вимірювання параметрів на точність стабілізації, інтегруванням пульсуючого сигналу витрат пульпи та впливом шерційності динамічних ланок В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млині шляхом вимірювання витрат пульпи в пісковому жолобі, витрат руди, витрат води, що подається в млин, витрат води в пісковий жолоб і задания змінної константи, що залежить від густини руди та утримання вологи в пісках, з послідуючим визначенням за цими показниками вихідної величини - співвідношення Кр-в "руда-вода", яке порівнюється із заданим значенням співвідношення, вибору точності вимірювальних засобів та засобів задания констант, а також знаходження середнього значення витрат пульпи за кілька обертів спіралей класифікатора з фіксуванням при цьому Кр в і послідуючою корекцією даного значення, та компенсації сталих часу динамічних ланок в контурі регулювання Вирішення поставленої задачі досягається тим, що на відміну від відомого способу автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульовому млині, визначають і встановлюють задаюче діяння Кр в за значеннями густини пульпи в млині, густини руди та води з врахуванням властивостей подрібнюваного матеріалу, а значення регульованої величини Кр в отримують розрахункове за значеннями витрат руди, пульпи в пісковому жолобі класифікатора, води в млин, сталих витрат води в пісковий жолоб класифікатора, сталої, що визначає вміст вологи в пісках класифікатора та змінної константи, яка залежить від густини руди та сталої, що характеризує вміст вологи в пісках класифікатора, точність вимірювальних засобів та засобів задания констант визначають в процесі оптимізацм похибок отримуваного параметру Кр в, який в процесі автоматичного регулювання визначають по витратам пульпи в пісковому жолобі за кілька обертів спіралей, підтримують за даний цикл незмінним і коректують в наступному періоді, а в контурі регулювання витрат води в кульовий млин компенсують сталі часу динамічних ланок Поставлена задача вирішується тим, що в способі автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням, що працює в замкнутому циклі зі спіральним механічним класифікатором, шляхом вимірювання витрати руди, пульпи та води з наступним інтегруванням пульсуючого сигналу витрати пульпи та двоконтурним регулюванням витрати води, з результатами, що визначаються точністю вимірювальних засобів та засобів задания констант, згідно з винаходом, регулювання витрати води здійснюють одно контурним по узагальненому для млина показнику співвідношення "руда-вода" як задавального діяння та інформації про результати керування, який визначають за константами процесу та витратою руди, пульпи і води, виконуючи регулювання циклічним за витратою пульпи з осередненням узагальненого показника до заданого значення за більш тривалий відрізок часу Крім того, узагальнений для млина показник співвідношення "руда-вода" як задавальне діяння формують ВІДПОВІДНО залежності у - 5„ SD \s _ р 1 иВ Sp-y Р V а інформацію про результати керування отримують за формулою _ A - ( Q n - Q B i ) + Qp *р-в QE k-[A-(Qn-Q B i)]' Де у - густина пульпи в млині, 5Р, 5В - ВІДПОВІДНО густина руди та води, Оп, Qp, QB - ЗМІННІ, що вимірюють в технологічному процесі, ВІДПОВІДНО витрати пульпи, руди та води в млин, k - стала, яка визначає вміст вологи в пісках класифікатора, А - змінна константа, що залежить від густини руди, води та к, QBi - витрата води, яка подається в пісковий жолоб класифікатора Крім того, точність вимірюваних засобів та засобів задания констант визначають в процесі оптимізацм похибки отримуваного узагальненого для млина показника співвідношення "руда-вода", що є інформацією про результати керування Крім того, при здійсненні циклічного регулювання знаходять середнє значення параметра Qn за встановлений фіксований відрізок часу, запам'ятовують його попереднє значення, відшукують різницю між ними, значення регульованої величини Кр в на наступний цикл керування і визначення параметра встановлюють незмінним по знайденому Qn, скоригованому на різницю відхилення з врахуванням знаку Крім того, в контурі регулювання витрати води в млин компенсують сталі часу динамічних ланок, що розташовані після вимірювальних засобів На відміну від відомого способу автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульовому млині, регулювання здійснюють одноконтурным по уза 59644 гальненому для млина показнику Кр в співвідношення "руда-вода", визначають і встановлюють задаюче діяння Кр в за значеннями густини пульпи в млині, густини руди та води з врахуванням властивостей подрібнюваного матеріалу, а значення регульованої величини Кр_в отримують розрахункове за значеннями витрат руди, пульпи в пісковому жолобі класифікатора, води в млин, сталих витрат води в пісковий жолоб класифікатора, сталої, що визначає вміст вологи в пісках класифікатора та змінної константи, яка залежить від густини руди та сталої, що характеризує вміст вологи в пісках класифікатора, точність вимірювальних засобів та засобів задання констант визначають в процесі оптимізацм похибок отримуваного параметру Кр в, який в процесі автоматичного регулювання визначають по витратам пульпи в пісковому жолобі за кілька обертів спіралей, підтримують за даний цикл незмінним і коректують в наступному періоді, а в контурі регулювання витрат води в кульовий млин компенсують сталі часу динамічних ланок Суть винаходу пояснюється кресленнями На фіг 1 і фіг 2 зображені схеми автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млині відомим і запропонованим способом З приведених схем видно сутність автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млині відомим і запропонованим способами В обох випадках вимірюються приладами витрати вихідної руди 1, води 2, що надходить у млин 3, витрати пульпи 4, що рухається в пісковому жолобі, витрати води 5, яка подається в пісковий жолоб, та використовують задавач 6 змінної константи, що залежить від густини руди 5 Р , води 5 В і сталої к, яка визначає вміст вологи в пісках класифікатора, і чисельно дорівнює 1+к У відомому способі (фиг 1) передбачене використання регуляторів співвідношення "руда-вода" 7 і 8 із регулюючими органами 9 і 10, які змінюють витрати води в млин і пісковий жолоб Обчислювальний пристрій 11 визначає циркулююче навантаження Для покращення роботи застосований інтегратор 12 сигналу витратоміра пульпи, який є занадто нерівномірним у часі Відомий спосіб (фіг 1) має два незалежних контури регулювання розрідження пульпи, які стосовно точності характеризуються дисперсіями ^ і (72 Похибка підтримання розрідження пульпи буде визначатись залежністю (2) що для однакових похибок буде a = a 1 2 V 2 (3) Тобто, отримуємо похибку, значно більшу, ніж при одному контурі регулювання Крім того, тут похибка вимірювання окремого параметра однозначно впливає на результати стабілізації розрідження пульпи Інтегрування сиг налу витратоміра пульпи не забезпечує його повної однозначності, а наявність сталих часу в контурах регулювання в перехідних режимах приводе до невідповідності витрат руди і води Все це значно зменшує точність підтримання розрідження пульпи в млині В запропонованому способі (фіг 2) є лише один контур регулювання, що не дає додаткової похибки, збільшеної у д/2 = 1,41 рази Крім того, контур регулювання виконано по більш точному принципу регулювання - за відхиленням з задавачем 7 співвідношення "руда-вода" Кр_в, регулятором 8 і розрахунковим визначенням отримуваного параметра К р в розрідження пульпи в кульовому млині за допомогою обчислювального приладу 9, на вхід якого надходять сигнали з витратомірів руди 1, води 2, пульпи 4, води в пісковий жолоб 5 та задавачів 6 змінної константи А та 10 сталої k При невідповідності обчисленого пристроєм 9 значення розрідження пульпи Кр в заданому Кр в задавачем 7 регулятор 8 за допомогою регулюючого органа 11 вносить зміни у витрати води, що подається в млин, до вирівнювання отриманого і заданого значень К р в Задане значення К р в встановлюють в залежності від густини пульпи в млині, густини руди та води з врахуванням властивостей подрібнюваного матеріалу Задане значення Кр_в визначають за формулою о„ - Y о„ а розрахункове - за залежністю A-(Qn-Q.Bi) + Q.p р в QF (5) де Qn, Qp, QB - ЗМІННІ, що вимірюються в тех нологічному процесі, ВІДПОВІДНО витрати пульпи, руди та води в млин, QBi - витрати води, що подається в пісковий жолоб класифікатора Це забезпечує більш високу точність підтримання розрідження пульпи в кульовому млині порівняно з відомим способом Взаємозв'язок між вимірюваними і заданими параметрами такий, що можна оптимізувати по точності отримуване значення К р в при різних похибках сигналів вимірювальних приладів та задавачів Тобто, можливо досягти необхідної точності визначення Кр в при різних похибках сигналів, які використовуються Зокрема, можливо досягти заданої точності К р в при порівняно значній похибці витратоміра пульпи в пісковому жолобі і більш точному вимірюванні і заданні інших параметрів, що технічно можливо Такий прийом дозволяє значно підвищити точність стабілізації розрідження пульпи порівняно з відомим способом Ще одним важливим фактором забезпечення точності стабілізації розрідження пульпи в кульовому млині запропонованим способом є знаходження середнього значення витрат пульпи за встановлений фіксований відрізок часу \.ф замість інтеграції сигналу витратоміра пульпи Об'ємні витрати пульпи в пісковому жолобі класифікатора за встановлений фіксований відрізок часу будуть мати конкретне значення, на яке не впливають пульсації сигналу Це буде об'єм пульпи, визначений за встановлений фіксований відрізок часу По 59644 8 даному значенню витрат пульпи, яке позбавлене дження пульпи в кульовому млині в запропоновапохибки від пульсації потоку, знаходять Кр в і здійному способі і компенсація сталих часу динамічних снюють на протязі \.ф регулювання витрат води в ланок в контурі регулювання Точність стабілізації кульовий млин Поточний час подається сумою підвищується завдяки однозначній ЗМІНІ витрат відрізків \.ф, між якими відсутні проміжки Пристрій води в млин при ЗМІНІ збурюючих впливів в даному процесі - витрат руди, води, пульпи 12 "запам'ятовує" значення Qn за попередній фікДля отримання порівняльних даних проводисований відрізок часу \.ф і регулятор 8 здійснює лись вимірювання розрідження пульпи в точці розрегулювання витрат води за цими даними впровантаження млина при автоматичній стабілізації довж наступного відрізку часу \.ф, в який, у свою параметра відомим і запропонованим способом чергу, визначаються поточні витрати Qn Так як Проби пульпи відбирались в центральній точці по регулювання здійснюється за даними попередньоосі млина в різних усталених режимах роботи цикго, а не поточного відрізка часу \.ф, передбачається лу подрібнення руди В широких межах змінювакомпенсація невідповідності поданої води в настулись витрати руди, пульпи в пісковому жолобі клапному відрізку часу Для цього в КІНЦІ ПОТОЧНОГО сифікатора, ВОДИ В МЛИН І ПІСКОВИЙ ЖОЛОб, фіксованого часу \.ф порівнюються минуле і отривластивості вихідної руди Проби пульпи зважувамане значення Qn Якщо отримане значення Qn лись і висушувались при ПОСТІЙНІЙ температурі до більше попереднього, то на цю величину д о п незмінної ваги, яка відповідала масі твердого Мазбільшується отримана величина витрат пульпи в са води (рідкого) в пульпі визначалась як різниця наступному циклі регулювання \.ф Навпаки, отриваги вихідної проби і сухого матеріалу Відношенмане значення витрат пульпи зменшується на ня цих результатів характеризує значення Кр в, яке ДОП] якщо воно менше попереднього результату вважалось дійсним вимірювання Компенсація витрат води в наступПорівняльні експериментальні показники для ному фіксованому проміжку часу \.ф не впливає на способів стабілізації розрідження пульпи наведені стан млина, враховуючи його занадто велику інервтабл ЦІЙНІСТЬ і порівняно малі відрізки \.ф Суттєво підвищує точність стабілізації розріТаблиця Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи 1 Відомий 2 Запропонований Встановлене відношення "ру- Відносна похибка стабілізації розріда-вода" дження пульпи 3,8 ± 9,6% 3,8 ± 2,9% Як видно з таблиці, запропонований спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульовому млині дозволяє значно підвищити точність підтримання параметру в умовах широких змін технологічних факторів Література 1 Нестеров Г С , Нестерова Н А , Батанов А И Управление технологическими процессами на обогатительных фабриках — М Недра, 1966 — 220 с 2 Авторское свидетельство СССР № 388790, кл ВОЗЬ 11/00, 1973 3 Авторское свидетельство СССР № 329905, кл ВОЗс5/00, 1972 4 Авторское свидетельство СССР № 570398, кл ВОЗЬ 13/04,1977 59644 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна