Спосіб автоматичного контролю частот зміни властивостей збагачуваної сировини

Способ автомати ческого контроля частот изменения свойств обо га щаемого сырья, посту пающего в технологический комплекс обогащения, состоя щий из измельчи тельного и обога тите ль ного агрега то в, включа ющий поддержание номи нального режима обо га щения и измерение час тоты колебаний электри ческих си гнало в по треб ляемои мощности, отли чающийся тем, что одновременно измеряют часто ты колебаний сигнала активной мощности, потребляемой приводным электродвигателем измельчительного агрегата, и сигнала активной мощности, потребляемой приводным электродвигателем обогатительного агрегата, затем по частотам колебаний первого сигнала судят о частотах колебаний текстурных свойств сырья, а по частотам колебаний второго сигнала судят о частотах колебаний текстурно-структурных свойств сырья, после чего по частотам колебаний, которые имеются среди частот колебаний второго сигнала и которых нет среди частот колебаний первого сигнала, судят о частотах колебаний структурных свойств сырья. Изобретение относится к области автоматизации процессов обогащения полезных ископаемых. Оно может быта использовано на обогатительных фабриках р уд чёрных и цветных металлов, нерудных и углеобогатительных фабриках. Аналогами изобретения являются известные способы спектрального анализа возмущающи х воздействий на процесс обогащения, при которых отбираются технологические пробы руды угля, выполняется их анализ в рудо испытательных лабораториях по текстурным свойствам (твёрдость, крупность) или по структурным свойствам (содержание полезного минерала, вкрапленность и т.п.). По результатам анализа получают спектральные плотности возмущающих воздействий, по которым определяют частоты возмущающи х воздействий. (См. Нестеров Г.С. Технологическая оптимизация обогатительных фабрик. М., "Недра" 1976, Марюта А.Н ., Буньга, В А. Экспериментальное определение статических характеристик объектов управления обогатительных фабрик М., "Недра" 1969 ). Недостатком аналогов является большая трудоёмкость и невозможность оперативной, автоматической раздельной оценки частоты возмущающи х воздействий по текстурно-структурным, текстурным к структурным свойствам, а также низкая точность определения частот из-за дискретного характера отбора проб. Прототипом изобретения является способ автоматического контроля частоты возмуща ющего воздействия по крупности исходной р уды, поступающей на измельчение с помощью датчика крупности, принцип работы которого основан на спектра льном ана лизе про цесса измен ения физических свойств (в частности, крупности) обогащенного сырья (См. Марюта А.Н ., Качан Ю Г Автоматический контроль гранулометрического состава сыпучи х материалов, Киев - Донецк: Вища школа, 1977-стр 39-40). Недостатком прототипа является невозможность комплексной оценки частоты изменения текстурно-стр уктурны х и отдельно структурны х свойств р уды, поступающей на обогащение, а также недостаточная точность определения частот. В основу изобретения поставлена задача создания способа автоматического контроля частоты возмущающи х воздействий на процесс обогащения полезных ископаемых, который позволяет раздельно контролировать частоту изменения текстурно-стр уктурны х, текстурны х и стр уктурны х свойств перерабатываемого сырья. Эти свойства являются главными возмущающими воздействиями на процесс обогащения полезных ископаемых. Знание частоты изменения текстурно-структурных свойств необходимо, например, для контроля степени усреднения полезных ископаемых пород обогащением. Знание частоты изменения текстурных свойств сырья необходимо для анализа и синтеза систем автоматического управления процессами измельчения и классификации, а знание 27838 частоты изменения структурных свойств сырья необходимо для анализа и синтеза систем автоматического управления процессами разделения сырья по физическим свойствам при его обогащении. Характер усовершенствования заключается в передаче информационных функций о множестве частот изменения текстурно-структурных свойств сырья - технологическому параметру, характеризующему режим работы обогатительного аппарата, о множестве частот изменения текстурных свойств сырья - технологическому параметру, характеризующему режим работы измельчительного агрегата, а о множестве частот изменения структурных свойств сырья предлагается судить по разнице первого и второго множества частот. Техническим результатом является возможность оперативного, автоматического раздельного контроля частот изменения текстурно-структурных, текстурных и структурных свойств обогащаемого сырья, повышение точности контроля. Благодаря этому техническому результату повышаются качество подготовки сырья к обогащению, повышается эффективность систем автоматического регулирования и управления процессами обогащения сырья, увеличивается выход и качество конечного продукта обогащения - концентрата. Поставленная задача решается тем, что в способе автоматического контроля частот изменения свойств обогащаемого сырья, включающем спектральный анализ процесса изменения физических свойств обогащаемого сырья, согласно из обретению, одновременно в течение равных периодов времени в установившемся режиме работы измеряют два технологических параметра, характеризующих режимы работы обогатительного аппарата, и измельчительного агрегата первой стадии обогащения, определяют частотные спектры каждого из двух измеренных параметров, из которы х формир уют два множества часто т, имеющих максимальные удельные, веса в частотных спектрах параметров, причём по первому множеству частот изменения технологического параметра обогатительного аппарата определяют частоты колебаний текстурно-структурных свойств сырья, по второму множеству частот изменения технологического параметра измельчительного агрегата определяют частоты колебании текстурных свойств сырья, а по разности первого и второго множества частот определяют третье множество частот колебаний структурных свойств сырья. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1а представлена спектральная плотность Sc (W) процесса изменения технологического параметра обогатительного аппарата; {Wi,W2, W3, W4,W5} - множество частот, определяющих колебания текстурно-структурных свойств обогащаемого сырья. На, фиг.1б представлена спектральная плотность Sh (W) процесса изменения технологического параметра измельчительного агрегата;{W2,W4,W5)- множество частот, определяющих колебания текстурных свойств обогащаемого сырья. На фиг.2 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ автоматического контроля частоты изменения свойств обога щаемо го сырья. Обозна чения на фи г. 2 сле дующие. 1 - мельница; 2- классификатор; 3 - приводной электродвигатель спиралей классификатора; 4,9 - датчики активной мощности; 5 - пульподелитель; 6,7,8 - магнитные сепараторы; 10 конвейер; 11 - бункер с р удой ; 12,13 - анализаторы спектра; 14,15 - устройства отображения информации; Q,n 17 - производительность по исходной руде и пескам; Вм и В« - расходы воды в мельницу и классификатор, Р« и Рс активная мощность, потребляемая соответственно электродвигателем спиралей классификатора и группой элек тр одви га телей барабано в сепара торо в 6,7,8;fl,v - соотве тственно содержание магнитного железа в концентрате и хвоста х. При обогащении сырья с переменными свойствами различают текстурные свойства - крупность, твердость, и структурные свойства - вкрапленность, содержание полезного минерала. Изменение этих свойств приводит к колебаниям режимов работы измельчительного агрегата и обогатительного аппарата, причём изменение текстурных свойств изменяе т режим р або ты изме льчи тельного агрегата, в частности, мельницы и классификатора и обогатительных аппаратов, а изменение структурных свойств руды измеряет режим, работы только обогатительного аппарата, Это приводит к соответствующим изменениям режимов работы и колебаниям технологически х параметров мельницы (активная мощность, потребляемая двига телем мельницы, степень заполнения рудой, плотность пульпы в мельнице и т.п.), классификаторов (активная мощность двигателей классификатора, плотность слива классификатора, и т.п.) и обогати тельных аппаратов. Те хнологическими параметрами обогатительного аппарата могут быть, например, при магнитной сепарации аетивная мощность электродвигателя рабочего органа магнитного сепаратора, содержание магнитного продукта в концентрате или хвостах, напряжённость магнитного поля и т.д. ; при флотации - толщина пенного слоя во флотомашине, уровень или плотность пульпы в флотационной камере, содержание металла в концентрате и т.д.; при отсадке - толщина постели в отсадочной машине плотность пульпы, уровень пульпы и т.д. Изменение возмущающи х воздействий по текстурно-структурным свойствам обогащаемого сырья происходит под воздействием природных условий залегания сырья, а также под влиянием режимов работы горно-транспортного комплекса и технологических комплексов рудоподготовки и усреднения сырья. Пусть, например, при магнитном обогащении руд одновременно измеряют два технологических параметра- активную мощность приводного двигателя барабана магнитного сепаратора и активную мощность приводного электродвигателя спиралей классификатора первой стадии обогащения, определяют частотные спектры эти х двух параметров в виде спектральных плотностей SC(W) и Sk{W) (см. фиг.1). Формируют множество частот, имеющих максимальный удельный вес в частотных спектрах Sc (W) и S*(W). Частоты колебаний текстурно-структурны х свойств обогащаемого сырья принадлежат к первому множеству частот С : { Wi,W2,W3,W4,W5} Є С (1). 27838 Частоты колебаний текстурных свойств обогащаемого сырья принадлежат ко второму множеству частот К: {w2 ,W4,w5 }eC (2). Следовательно, частоты колебаний структурных свойств обога щаемого сырья определяется как разность множеств С и К, то есть это третье множество R включает все частоты : которые принадлежат множеству С и не принадлежат множеству К: R =c\k={w / w є с и w ^ k} (3 ) или в нашем случае: R={wi,w3} (4). Пример конкретного выполнения устройства ре ализ ующе го пре дла гаемый спо соб , представлен на фиг.2 Мельница 1 работает в замкнутом цикле с классификатором 2 и представляют собой измельчительный агрегат. Слив классификатора 2 поступает на группу параллельно работающи х магнитных сепараторов 6,7,8. Активная мощность Рс, потребляемая электродвигателями барабанов сепараторов измеряется датчиком 9 типа Е -80, выход которого подключён на вход анализатора частотного спектра 13, выполненного на базе одноплатной микро - ЭВМ, например Электроника К1-20. Активная мощность электродвига теля класси фикатора измеряется датчиком 4, тоже типа Е-80, вы ход которого подключён на вход второго анализатора частотного спектра 12. Выхо ды анализаторов поступают на вход устройств отображения информации 14,15, которыми могут быть дисплейные модули типа Дм-500. Установившийся режим работы мельницы, классифика тора и магни тно го сепара тора дости гае тся путем стабилизации производительности Q конвейера 10 по исходной руде, стабилизации расходов воды Вм и В*. Колебания текстурно-структурных свойств р уды, поступающей из бункера II на процесс обогаще н ия пр и води т к ко ле бан иям п ро из во дительности по пескам П и производительности группы магнитных сепараторов по магнитному продукту, что соответственно приводит к колебаниям активной мощности Р и Рс (см. фиг. 2). Сигналы Рк и Рс поступают от преобразователей мощности (датчиков) на входы анализаторов частотного спектра 12,13 и далее на устройства отображения информации 14,15. На устройстве 14 фиксир уются часто ты колебания текстурны х свойств обогащаемой руды {w2,W4,ws} (2), на устройстве 15 фиксируются частоты колебания текстурно-структурных СВОЙСТВ РУДЫ {Wi,W2,W3,W4,W5} (1), а частоты колебания структурных свойств руды определяются визуально как разность множеств (I) и (2), то есть это будут частоты {wi,w 3} Применение предлагаемого способа автоматического контроля частот изменения свойств обога щаемого сырья позволяет повысить то чность определения частоты возмущающих воздействий не менее чем в 2 раза, уменьшить время и трудозатраты на определение частоты возмущающи х воздействий по текстурно-стр уктурным свойствам, по сра внению с методом отбора и анализа проб не менее чем на два порядка, за счет этого использование изобретения позволяет повысить качество концентрата, его выход и снизить потери в хвостах 27838 •) 1 S.M 10І 002. гОЬ Щ 4)5 ; I Фиг.1 I 27838 Фиг.2 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг £> 2001 р. Формат 60x84 1/8. 5*/,. обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам. •&> УкрІНТЕІ Бул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22