Спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення

Реферат: Спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення включає: стабілізацію витрати вихідної руди у млин на заданому значенні зміною витрати руди; стабілізацію співвідношення "руда-вода" на заданому значенні зміною витрати води у млин; стабілізацію на заданому значенні щільності зливу класифікатора зміною витрати води в класифікатор; корекцію заданого співвідношення "руда-вода" у млин таким чином, що при збільшенні крупності зливу класифікатора від заданого значення кількість води в млин зменшують, а при зменшенні - збільшують у прямій пропорції у заданому діапазоні. Додатково контролюють втрати магнітного заліза в хвостах першої стадії магнітної сепарації. Корегують задане значення крупності зливу класифікатора за рахунок зміни співвідношення "руда-вода" таким чином, що при перевищенні запланованого значення вмісту магнітного заліза в хвостах, задане значення крупності зливу класифікатора збільшують, а при зменшенні - зменшують в прямій пропорції у заданому діапазоні до рівня заданого значення. UA 109981 U (12) UA 109981 U UA 109981 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до автоматичного керування технологічними процесами збагачення, а точніше до способів автоматичного керування процесом мокрого подрібнення в кульовому млині, що працює в замкнутому циклі зі спіральним класифікатором, і може бути використана на рудозбагачувальних фабриках чорної і кольорової металургії, які мають аналогічні цикли переробки вихідної сировини. Відомий спосіб автоматичного керування процесом мокрого подрібнення, що включає стабілізацію витрати вихідної руди з корекцією по зміні кількості води, яка подається в класифікатор, стабілізацію крупності зливу класифікатора зміною витрати води в класифікатор і стабілізацію співвідношення "руда-вода" зміною витрати води в млин [Авторське свідоцтво СРСР 755303, МПК В02С 25/00; 1980, аналог]. Недоліком відомого способу є відсутність стабілізації щільності пульпи у зливі класифікатора, що, за наявності системи стабілізації крупності зливу зміною витрати води в класифікатор, призводить до коливань щільності пульпи в його зливі і негативно позначається на роботі подальших стадій збагачення. Як показує багаторічний досвід експлуатації систем автоматичного керування процесом мокрого збагачення в умовах рудозбагачувальних фабрик, у 95 % випадків їх автоматизація завершується стабілізацією трьох технологічних параметрів: витрати руди в млин, співвідношення "руда-вода" у млин, щільності зливу класифікатора [Улитенко К.Я. Автоматизация процессов измельчения в обогащении и металлургии. Цветные металлы / К.Я. Улитенко и др. - М., 2005. - № 10. - С. 54]. До недоліків відомого способу слід віднести і те, що витрата руди в млин корегується за двома взаємозалежними параметрами: за зміною витрати води в класифікатор в контурі стабілізації крупності зливу класифікатора і за зміною щільності пульпи в зливі класифікатора. Зазначені недоліки зумовлюють коливальний режим відомої системи автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення, знижуючи її точність і ефективність роботи. Відомий також спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення, що включає стабілізацію витрати вихідної руди у млин на заданому значенні зміною витрати руди, стабілізацію співвідношення "руда-вода" на заданому значенні зміною витрати води у млин, а також вимірювання заданого значення крупності і щільності зливу класифікатора, який відрізняється тим, що додатково стабілізують на заданому значенні щільність зливу класифікатора і корегують задане співвідношення "руда-вода" у млин таким чином, що при збільшенні крупності зливу класифікатора від заданого значення, кількість води в млин зменшують, а при зменшенні - збільшують у прямій пропорції у заданому діапазоні [Патент України на корисну модель 56304, Бюл. № 1, 2011, прототип]. Недоліком відомого способу є те, що задане значення крупності зливу класифікатора, яке повинне забезпечити мінімальні витрати магнітного заліза на першій стадії магнітної сепарації, встановлюється технологічним персоналом вручну, в залежності від його кваліфікації. Задачею корисної моделі є удосконалення відомого способу автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення за рахунок автоматичного корегування заданного значення крупності зливу класифікатора в залежності від величини втрат магнітного заліза на першій стадії магнітної сепарації, де в хвости збагачення відходить майже половина всіх втрат секції. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що відомий спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення, який включає стабілізацію витрати вихідної руди у млин на заданому значенні зміною витрати руди, стабілізацію співвідношення "руда-вода" на заданому значенні зміною витрати води у млин, а також вимірювання заданого значення крупності і щільності зливу класифікатора, та стабілізацію на заданому значенні щільності зливу класифікатора і корекцію заданого співвідношення "руда-вода" у млин таким чином, що при збільшенні крупності зливу класифікатора від заданого значення, кількість води в млин зменшують, а при зменшенні - збільшують у прямій пропорції у заданому діапазоні, додатково контролюють витрати магнітного заліза в хвостах першої стадії магнітної сепарації і корегують задане значення крупності зливу класифікатора за рахунок зміни співвідношення "руда-вода" таким чином, що при перевищенні запланованого значення вмісту магнітного заліза в хвостах, задане значення крупності зливу класифікатора збільшують, а при зменшенні зменшують в прямій пропорції у заданому діапазоні до рівня заданого значення. Запропонований спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення може бути реалізований за допомогою системи, структурна схема якої приведена на кресленні. Схема включає в себе технологічні агрегати: бункер вихідної руди 1, стрічковий живильник руди 2, кульовий млин 3, спіральний класифікатор 4, магнітні сепаратори першої стадії магнітної сепарації 28, датчик втрат магнітного заліза 29, та наступні підсистеми: 1 UA 109981 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - підсистема стабілізації витрати вихідної руди в млин, котра містить ваговимірювач 5 витрати руди, вторинний прилад 6, концентратор сигналів 7, регулюючий прилад 8 із задавачем 9, блок керування 10 електродвигуном 11, який змінює швидкість приводу стрічкового живильника 2, який подає руду в млин 3; - підсистема стабілізації співвідношення "руда-вода", яка містить витратомір 12, вторинний прилад 13 витрати води в млин 3, ваговимірювач 5 витрати руди, вторинний прилад 6, концентратори сигналів 7, регулюючий прилад 14 з задавачем 15, керуючий виконавчим механізмом 16, засувки 17, що змінює витрату води в млин 3; - підсистема стабілізації щільності зливу класифікатора 4, котра містить щільномір 18, вторинний прилад 19, регулюючий прилад 20 з задавачем 21, які керують виконавчим механізмом 22 засувки 23, яка змінює витрату води в класифікатор 4; - підсистема корекції подачі води в млин 3 в залежності від крупності зливу класифікатора 4, яка містить датчик крупності 24, вторинний прилад 25, регулюючий прилад 26 із задавачем 27, коригуючим встановлену величину співвідношення "руда-вода" задавачем 15 регулюючого приладу 14, керуючого виконавчим механізмом 16 засувки 17, яка змінює витрату води в млин 3; - підсистема корекції заданого значення крупності зливу класифікатора 4, котра містить датчик 29 вмісту магнітного заліза в хвостах збагачення першої стадії магнітної сепарації 28, вихід якого зв'язаний з другим входом задавача 27 крупності зливу, корегуючого встановлену величину співвідношення "руда-вода". Керування процесом мокрого подрібнення здійснюють, впливаючи на витрату руди і води в млин і витрату води в класифікатор, а також на величину втрат магнітного заліза в хвостах першої стадії магнітної сепарації в автоматичному режимі. До переводу керування циклом мокрого подрібнення в автоматичний режим, технологічний персонал рудозбагачувальної фабрики спільно з фахівцями рудовипробувальної лабораторії та інших служб визначає оптимальні значення регульованих параметрів (співвідношення "рудавода", щільність і крупність зливу класифікатора) і допустимі їх відхилення від оптимальних значень, а також заплановане значення втрат магнітного заліза на першій стадії магнітної сепарації. Потім оптимальні значення параметрів заносяться в підсистеми стабілізації і коригування процесу подрібнення шляхом встановлення цих значень в задавачах 9, 15, 21, 27 і 29 регуляторів 8, 14, 20 і 26. Зони нечутливості регуляторів вибираються, виходячи з допустимих меж регульованих параметрів. При несанкціонованій зміні витрати руди в млин сигнал від ваговимірювача 5 стрічкового живильника 2 через вторинний прилад 6 та концентратори сигналів 7 надходить у регулятор 8 із задавача 9 і порівнюється із заданим значенням витрати руди. За наявності розбалансу (наприклад витрата руди збільшилася і її поточне значення перевищило допустиме значення), регулятор 8 видає сигнал до блока 10 керування двигуном 11, який змінить швидкість руху стрічкового живильника 2 у бік зменшення розбалансу (зменшення його швидкості). Швидкість стрічкового живильника 2 (його продуктивність) буде змінюватися (зменшиться) до моменту відсутності розбалансу на вході регулятора 8 (до моменту відновлення заданої задавачем 9 продуктивності). При зміні планового завдання продуктивності, задавач 9 регулятора 8 встановлює нове значення витрати руди. Підсистема підтримки заданого співвідношення "руда-вода" забезпечує оптимальні умови подрібнення для даного типу руди. Підсистема працює таким чином. Сигнал поточного значення витрати руди від ваговимірювача 5 через вторинний прилад 6 та концентратори сигналів 7 надходить на вхід регулятора 14, на другий вхід якого надходить через вторинний прилад 13 сигнал з витратоміра 12 води в млин. В залежності від встановленого задавачем 15 співвідношення "руда-вода", регулятор 14 за допомогою виконавчого механізму 16 змінить становище засувки 17 таким чином, щоб кількість води, яка подається в млин, забезпечувала підтримку стабільної крупності пульпи на його виході. При зміні фізико-механічних властивостей руди, наприклад при переході від твердих порід до м'яких, відбудеться надлишкове подрібнення руди в млині, в результаті чого крупність руди в пульпі на виході млина 3 зменшиться, а щільність збільшиться. Аналогічні зміни відбудуться в пульпі зливу класифікатора. Сигнал від датчика крупності 24 зливу класифікатора через вторинний прилад 25 надійде на вхід регулятора 26 і у зв'язку з виниклим розбалансом з сигналом задавача 27 виробить сигнал корегування заданого співвідношення "руда-вода" у бік відновлення заданої крупності. При підтримці заданої крупності на виході млина 3, зміна твердості руди позначиться не тільки на зміні щільності пульпи на зливі класифікатора 4, а й на кількості втрат магнітного заліза на першій стадії магнітної сепарації. При зменшенні крупності втрати корисного компонента зменшуються. Сигнал зміни щільності пульпи в зливі 2 UA 109981 U 5 10 15 класифікатора, яка вимірюється датчиком 18, через вторинний прилад 19 надійде на вхід регулятора 20, де, після порівняння з заданим задавачем 21 значенням щільності, за допомогою виконавчого механізму 22 засувки 23 змінить кількість води, яка подається в класифікатор 4. У даному випадку, при переході від твердих порід до м'яких, коли щільність зливу збільшилася, вода буде подаватися в класифікатор 4 до тих пір, доки вимірювана щільність зливу не буде відповідати заданим значенням. При переході від м'яких до твердих порід збільшується крупність зливу класифікатора, що призводить до погіршення розкриття зерен магнітного заліза, а в подальшому і до збільшення його втрат та перевищення їх допустимого значення. У даному випадку підсистема корекції заданого значення крупності зливу класифікатора за рахунок зміни співвідношення "руда-вода" скорегує задане значення в бік його збільшення до моменту зменшення втрат магнітного заліза до допустимого значення. Запропонований спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення з урахуванням втрат магнітного заліза на першій стадії магнітної сепарації підвищує ефективність керування та дозволяє знизити втрати корисного компонента і його коливання в кінцевому продукті рудозбагачувальних фабрик - концентраті. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб автоматичного керування одностадійним циклом мокрого подрібнення, що включає стабілізацію витрати вихідної руди у млин на заданому значенні зміною витрати руди, стабілізацію співвідношення "руда-вода" на заданому значенні зміною витрати води у млин, стабілізацію на заданому значенні щільності зливу класифікатора зміною витрати води в класифікатор і корекцію заданого співвідношення "руда-вода" у млин таким чином, що при збільшенні крупності зливу класифікатора від заданого значення кількість води в млин зменшують, а при зменшенні - збільшують у прямій пропорції у заданому діапазоні, який відрізняється тим, що, додатково контролюють втрати магнітного заліза в хвостах першої стадії магнітної сепарації і корегують задане значення крупності зливу класифікатора за рахунок зміни співвідношення "руда-вода" таким чином, що при перевищенні запланованого значення вмісту магнітного заліза в хвостах, задане значення крупності зливу класифікатора збільшують, а при зменшенні - зменшують в прямій пропорції у заданому діапазоні до рівня заданого значення. 3 UA 109981 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4