Система управления процессом мокрого измельчения Советский патент 1983 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к области автоматического регулирования техно логических процессов обогащения, точнее к системам автоматического управления процессом мокрого измель чения в мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, и может найти применение на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, в про мыишенности строительных материалов имеюьдах аналогичные циклы переработ ки исходного сырья. Известна система управления процессом мокрого измельчения, включаю щая контур регулирования расхода ис ходного материала и контур регулиро вания крупности слива классификатор с коррекцией по знаку величины отклонения отгзаданной крупности проду та измельчения в разгрузке мельницы и в сливе классификатора flj. К недостаткам системы от.носится невозможность достижения максимальной производительности по готовому продукту при измельчении сырья с изменяющимися физико-тмеханическими характеристиками и текстурно-структурными свойствами, а также возможность возникновения аварийных ситуа ций, связанных как с перегрузом, та и с недогрузом мельницы. Это обусло лено тем, что при управлении процес сом не поддерживается оптимальная .плотность пульпы в мельнице, соответствующая качеству перерабатываемого сырья, не учитывается запаздывание реакции циркулирующей нагрузк на возмущение по исходному питанию. Кроме того, при управлении процессом рабочая точка может выйти в существенно нелинейную область статической характеристики, что приводит к возникновению автоколебаний со значительной амплитудой, которое невозможно эффективно компенсировать регулирующим воздействием изменением расхода руды в мельницу. Эти автоколебания сопровождаются интенсивным истиранием шаров и футеровки и ведут к возникновению аварийных ситуаций - вьадаче некондиционного по крупности продукта со слива классификатора, . Наиболее близким техническим решением к изобретению является сис тема управления процессом мокрого измельчения, содержащая контур регулирования расхода исходного материала в мельницу, именядий последовательно соединенные датчик расхода исходного материала и первый вторичный прибор, первый выход которого соединен с первым входом регулятора расхода исходного материала, выход которого через блок управления подключён к тирисTopHONty преобразователю двигателя пи тателя исходной руды, контур регулирования расхода воды вмельницу, имеющий последовательно соединенные расходомер воды и второй вторичный прибор, выход которого подключен к первому входу регулятора расхода воды в мельницу, соединенному через соответствующий исполнительный механизм с соответствующей задвижкой, контур регулирования расхода воды в классификатор , имеющий регулятор .расхода во.1да в классификатор, выход которого подключен через соответствующий исполнительный механизм с соответствуюнхдей задвижкой, контур коррекции, имеющий датчик крупности продуктов измельчения разгрузки мельницы, соединенный с третьим вторичным прибором, подключенным первым выходом к первому входу регулятора коррекции датчик крупности продуктов измельчения разгрузки классификатора, соединенный с четвертым вторичным прибором, подключенным первым выходом к второму входу регулятора коррекции, первый выход которого через задатчик расхода воды в мельницу соединен со вторым входом регулятора расхода воды в мельницу 2. Недостатком известной системы является невозможность достижения максимально возможной производительности по готовому продукту из-за колебаний крупности продуктов в разгрузке мельницы и классификатора, вызванных тем, что не учитывается изменяющееся время нахождения материала в мельнице, зависящее как от СВОЙСТВ перерабатываемого aтepиaлa, так и от режима измельчения, что приводит к колебаниям заполнения шаровой мельницы и к возможности возникновения аварийного перегруза мельницы. Цель изобретения - повыи ение качества управления при переработке руд с изменяющимися физико-механическими и текстурно-структурными свойствами. Цель достигается тем, что система управления процессом мокрого измельчения, содержаидая контур регулирования расхода исходного материала в мельницу, имеющий последователь11О соединенные датчик расхода исходного материала и первый вторичнкй прибор, первый выход которого соединен с первым входом регулятора расхода исходного материала, выход которого через блок управления подключен к тиристорному преобразователю двигателя питателя исходной руды, контур регулирования расхода воды в мельницу, имеющий последовательно соединенные расходомер воды и второй вторичный прибор, выход которого подключен к первому входу регулятора рг.схода воды в мел зницу, соединенному через соответствующий 1 полкительный механиэм с соответствующей задвижкой, контур регулирования.расхода воды в классификатор, имеющий регулятор расхода воды в классификатор, выход которого подключен через соответствующий исполнительный механизм с соответствующей задвижкой, контур коррекции, имеющий датчик крупности продуктов измельчения разгрузки мельницы, соединенный с третьим вторичным прибором, подключенным первым выходом к первому входу регулятора коррекции и датчик крупности продуктов измельчения разгрузки классификатора, соединенный с четвертым вторичным прибором, подключенным первым вь1ходом к второму входу регулятора коррекции, первый выход которого через задатчик расхода воды в мельницу соединен с вторым входом регулятора расхода воды в мельницу, снабжается датчиком плотности пульпы в сливе классификатора с пятым вторичным прибором, расходомером воды в слив классификатора с шестым вторичным прибором и вычислительным устройством, причем первый выход пятого вторичного прибора соединен с первым входом регулятора расхода воды в классификатор,- к второму входу которого подключен первый выход шестого вторичного прибора и к третьему входу - второй выход регулятора коррекции, входы вычислительного устройства соединены с вторыми выходами первого, третьего, четвертого, пятого и шестого вторичных приборов, а выходы подключены к второму входу регулятора расхода исходного материала и к третьему входу регулятора расхода водал в мельницу.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система состоит из контура регулирования расхода исходного материала в мельницу, имеющего датчик 1 расхода исходного материала, вторичный прибор 2, регулятор 3, блок управления 4, тиристорный преобразователь 5, двигатель 6 питателя исходной руды , контура регулирования расхода воды в мельницу, имеющего расходомер воды 7, вторичный прибор 8, регулятора 9, задатчик 10 исполнительный механизм 11, задвижку 12| контура регулирования расхода воды в классификатор, имеющего расходомер воды 13-, вторичный прибор 14, регулятор 15, датчик плотности 16 с вторичным прибором 17, исполнительный механизм 18; задвижку 19; контура коррекции управляющих величин, имеющего датчики крупности 20 и 21, вторичные приборы 22 и 23, регулятор коррекции 24 расхода воды, блок вычисления воды 25. На чертеже представлена мельница 26, работающая в замкнутом цикле с классификатором 27,

Система работает следующим образом.

Сигнал текущего расхода руды с датчика 1 через вторичный прибор 2 поступает на регулятор 3 расхода руды, который через блок управления 4 и тиристорный преобразователь 5 изменяет скорость вращения двигате0ля 6 привода питателя, стабилизируя расход руды в мельницу на заданном значении.

Сигнал от расходомера воды 7 через вторичный прибор В поступает

5 на регулятор 9, где сравнивается с сигналом задания от задатчика 10. С выхода регулятора 9 сигнал пропорциональный рассогласованию сигналов с расходомера воды 7 и задатчика 10 поступает на исполнительный механизм

0 11, который через задвижку 12 изменяет расход воды в мельницу 26 пока текущий расход не будет равен заданному.

. Сигналы с расходомера воды 13 и

5 задатчика плотности 16 через вторич|ные приборы 14 и 17 поступают на 1регулятор 15, который через исполнительный механизм 18 и задвижку 19 изменяет расход воды в. слив класси0фикатора, стабилизируя плотность пульпы на заданном значении.

Качественные показатели цикла измельчения и всего.процесса обогащения в целом определяются стабиль5ностью поддержания заданной круп-, ности продукта измельчения в сливах шаровой мельницы и классификатора, что контролируется соответствующими датчиками крупности 20 .

0 и 21.

Изменение типа перерабатываемой руды по физико-механическим и текстурно-структурным свойствам вызывает изменение условий измельчения (заполнения мельницы, плот5ности пульпы, средней крупности продукта в зоне измельчения.) и классификации ( объемного расхода твердой и жидкой фаз в питании классификатора, величины гранично0го зерна и циркулирукяцей нагрузки , что ведет к изменению соотношений крупности измельченного продукта в разгрузке мельницы и сливе классификатора.

5

Величины крупности от датчиков 20 и 21 поступают черезвторичные приборы 22 и 23 на регулятор коррекции 24 расхода воды, сигналы с выхода которого поступают на задат0чик 10, изменяя заданное значение расхода воды в мельницу, и на регулятор 5, корректируя расход воды в классификаторе. Этим регулятор 24 приводит в соответствие расход воды в мельницу и классификатор, под5

держивая заданные соотношения крупностей в сливах аппаратов измельчительнбго комплекса.

Так, например, при изменении руды для улучшения размалываемости или увеличения вкрапленности с выхода регулятора 24 поступают корректирующие сигналы на увеличение расхода воды в мельницу и слив класификатора, что позволяет максимално повысить производительность цикла по готовому продукту и стабилизировать гранулометрическую характеристику слива классификатора на заданном значении и улучшает характеристики последующих стадий обогащения.

Изменение типа руды, а также изменение плотностных режимов аппаратов измельчительного комплекса вызывает изменения циркулйруквцей нагрузки цикла и изменения заполнения шаровой мельницы измельчаемым материалом.

В блоке 25 производится вычисление заполнения мельницы по сигналам от регулятора 3 вторичного прибора 2, вторичных приборов датчиков крупностей 20 и 21, вторичного прибора 17 задатчика плотности пульпы 16, и от вторичного прибора 14 расходомера воды 13 в слив классификатора.

Определение заполнения произво.дится по опытному регрессивному

уравнению, коэффициенты регрессии в котором зависят от типа перераба тываемой руды, типа и состояния установленного оборудования и принятого режима измельчения. Данные 5 коэффициенты определйютоя опытным путем на действующемобъекте в режиме нормального функционирования и учитывают долевое участие названных параметров в формировании заполнения мельницы, .

Сигналы пропорциональные заполнению с выхода блока 26 поступают на регуляторы 3 и 9, корректируя расход руды и воды в мельницу, причем

5 при увеличении заполнения снижается расход исходной руды и увеличивается расход воды в мельницу. При уменьшении заполнения осуществляется коррекция расхода руды в сторону его

Q увеличения, расхода воды в сторону его уменьшения, чем устраняется возможность возникновения аварийных ситуаций ( завала мельницы, работа цикла в режиме недогруза.

Управление .процессом мокрого измельчения предлагаемой системой позволяет повысить произззодительность цикла на 0,5%, снизить колеблемость крупности готового продукта в сливе классификатора за счет уменьшения времени на компенсацию возмущений, вносимых изменяющимися свойствами перерабатываемой руды.

, СИСТРЕГЛ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССРН МОКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, содержащая .контур регулирования расхода исходного /материала вмельницу, имеющий послеЙовательнр соединенные датчик расхода исходного материала и первый вторичный .прибор, первый выход которого соединен с первым входом регулятора расхода исходного материала,- выход которого через блок управления подключен к тиристориому преобразователю двигателя питателя исЗСОД1НОЙ руды, контур регулированиярасхода; вода в мельницу, имеющий Ибеледовательно соединенные расходрме.р-вода и второй вторичный при-, бор, выход которого подключен к первому входу регулятора расхода воды S мельницу, соединенному через соответствующий исполнительный механи.зм с соответствующей задвижкой, контур Регулирования расхода воды в классификатор, имеющий регулятор расхода воды в классификатор, выход Которого подключен через соответствуюЩий исполнительный механизм с соответствующей задвижкой, контур коррекции, имеющий датчик крупности продуктов измельчения разгрузки мельницы, соединенный с третьим вторичным прибором, подключенным первым выходом к первому входу регулятора коррекции, и датчик крупности продуктов измельчения разгрузки классификатора, соединенный с четвертым вторичным прибором, подключенным первый выходом к второму входу регулятора коррекции, первый выход котот рого через задатчик расхода в мельницу соединен с вторым входом регулятора расхода воды в мельницу, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьааения качества управления при переработке руд с изменятацимися физико-механическими и текстурно(Л структурными свойствами, она снабжена датчиком плотности пульпы в сливе классификатора с пятым вторичным прибором, расходомером воды в . слив классификатора с шестым вторич-. ным приборомИ вычислительным устройством, причем первый выход пятого вторичного прибора соединен с первым входом регулятора расхода воды в классификатор, к второму входу кою эо :/э | торого подключен первый выход шестого вторичного прибора и к третьему входу - второй выход регулятора коррекции, входы вычислительного устройства соединены с вторыми вы-. ходами первого, третьего, четвертого, пятого и шестого вторичных приборов, а выходы подключены к второму входу регулятора расхода исходного материала и к третьему входу регулятора расхода воды в мельницу.