Способ автоматического управления процессом мокрого измельчения Советский патент 1984 года по МПК B02C25/00 

00 о

ОС

да

00

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГЮКРОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, включающий стабилизацию вязкости готового продукта по сигналу. характеризующему состояние процесса в зоне шламообразования, и,по сигналу вязкости, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют влажность шлама, усредняют ее на интервале времени и изменяют расход разжижителя в мельницу, причем изменение расхода разжижителя в мельницу осуществляют до достижения усредненной влажностью минимального значения. 2. Способ по п. 1, о т л ичающи йся тем, что интервал времени, на котором усредняют значения влажности шлама, составляет период, не меньший чем в два интер- § вала времени прохождения через мель(Л ницу твердого компонента шихты, имею щего наименьшую скорость продвижения.

/2. /

Изобретение относится к управлению процессами мокрого измельчения с использованием жидких компонентов и может найти применение в цементном, горно-металлургическом, химическом и иных производствах.

Известен способ управления процессом измельчения, включающий введение разжижителей в цементный сырьевой шлам для снижения его влажности.

Величина добавки разжижителя определяется в соответствии с расходом цементного uinaina. Концентрация разжижителя подбирается экспериментально для каждого измельчаемого материала t 3

Недостатком указанного способа является то, что он не учитывает возможности изменения физико-механических свойств шлама и разжижителя в процессе измельчения, т.е. величина концентрации разжижителя на единицу веса шлама все время поддерживается постоянной. Вследствие этого указанный способ не является достаточно эффективным, в некоторых случаях эффект от введения раэжижи{теля отсутствует полностью, .так как каждый разжижитель характеризуется оптимальной концентрацией, превышение или уменьшение которой веде к росту вязкости шлама.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ автоматического управления процессом мокрого измельчения, включающий стабилизацию вязкости готового продукта, по сигналу, характеризующему состояние процесса в зоне шламообразования и по сигналу вязкости Г2.

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает возможности уменьшения влажности шлама за счет введения разжижителя при стабилизации вязкости на заданном уровне. Внедрение способа позволило сократить влажность шлама на 2,5%, однако, при его создании не учитывалась возможность химического обезвоживания. Применение разжижителей (в настоящее время они используются не менее чем на 20 предприятиях) накладывает на существующий способ новые требования,- которые должны обеспечить необходимую точность дозировки разжижителя с учетом изменения химических и физических свойств измельчаемого материала и разжижителя и привести к уменьшению влажности готовогошлама при поддержании заданного значения вязкости шлама.

Цель изобретения - повышение точности управления.

Эта цель достигается тем, что соласно способу автоматического управления процессом мокрого измельчения, включающему стабилизацию вязкости готового продукта по сигналу, характеризующему состояние процесса в зоне шламообразования, и по сигналу вязкости, измеряют влажность шлама, усредняют ее на интервале времени и изменяют расход разжижителя в мельницу, причем изменение расхода разжижителя в мельницу осуществ ляют до достижения усредненной влажностью минимального значения.

Кроме того, интервал времени, на котором усредняют значения влажности шлама, составляет период, не меньший чем два интервала времени прохождения через мельницу твердого компонента шихты, имеющего наименьшую скорость продвижения.

Сущность способа заключается в следующем.

При стабилизации вязкости шлама определяют усредненную влажность -шлама и изменяют расход разжижителя в мельницу до достижения усредненной влажностью минимального значения. Усреднение влажности производят на интервале не менее чем два интервала времени прохождения твердого компонента через объект, имеющего наименьшую скорость продвижения, т.г. согласно предлагаемому способу при постоянной вязкости готового продукта проводят экстремальный поиск минимальной влажности путем изменения расхода разжижителя в мельницу. При этом, если в результате предыдущего увеличения расхода разжижителя произошло уменьшение влажности, то расход разжижителя увеличивают, при увеличении влажности расход разжижителя уменьшают. В случае, если в результате предыдущего уменьшения расхода разжижителя произошло уменьшение влажности, то расход разжижителя уменьшают, а при увеличении влажности расход разжижип теля увеличивают.

При мокром измельчении материалов, например, в цементном производстве одним из показателей качества шлама на выходе мельницы служит его вязкость, в то время, как на последующей стадии технологического процесса качество шлама оценивается уже не по вязкости, а по влажности. Использование вязкости как показателя качества управления процессом измельчения вызвано тем, что регулирование процесса измельчения по влажности осуществить невозможно. Для рассматриваемых процессов минимальная влажность шлама определяется такой вязкостью, при которой еще сохраняется транспортабельность шлама. В настоящее время на отечественных и зарубежных заводах к цементному сырьевому шламу стали добавлять различные разжижители, которые позволяют получить более текучий шлам Это является следствием того, что ионы и молекулы разжижителя адсорби руются на поверхности частиц в шламе , предотвращая тем самым агломерацию частиц и снижая внутреннее трение между ними. Эффективность раэжижителя сущест венно зависит от его физико-химических свойств, при этом каждый разжижитель характеризуется оптимал ной концентрацией, превышение которой ведет к повышению вязкости шлама. Кроме того, вследствие изменения физико-химических свойств измел ченного материала зависимость между расходом разжижителя и вязкостью шлама постоянно дрейфует. Поэтому оптимальный расход разжижителя не может быть вычислен один раз однозначно и должен определяться постоя но в процессе управления измельчени ем. Количество разжижителя должно быть таким, чтобы полностью покрыть монослоем всю вновь образованную поверхность измельчаемого материала, в этом случае вязкость готового шлама будет наименьшей. Уменьшение расхода разжижителя ведет к понижению эффекта от его введения. Повышение расхода приводит к склеиванию между собой частиц, которые покрываются избыточными слоями разжижителя. Введение оптимального количества разжижителя в мельницу сог ласно предлагаемому способу при ста билизации вязкости вызывает уменьше ние расхода воды в мельницу, что приводит к уменьшению влажности шла ма. На фиг. 1 приведена структурная |схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг.2 представлен график зависимости между вязкостью шлама и расходом разжижителя. Техническая реализация способа управления процессом мокрого измель чения с вводом разжижителя кюжет быть осуществлена, например, следующим образом (фиг.. 1). Измельчение материала производится.в мельнице 1. В агрегат подают твердый компонент, воду и разжижитель. Стабилизация вязкости готового продукта осуществляется по сигналу вязкости на выходе мельницы, измеряемой датчиком 2, и по сигналу, харак теризующему состояние процесса в зоне шламообразования, измеряемому датчиком 3. Расход воды определяется регулятором 4 в соответствии с заданием, задаваемым задатчиком 5 и расходом воды в мельницу, измеряемому датчиком 6 расхода воды. Подача воды в мельницу производится исполнительным механизмом регулирующего органа 7 расхода воды. Исполнительным механизмом регулирующего органа 8 устанавливают некоторый минимальный расход разжижителя в мельницу. Ввод разжижителя приводит к тому, что шлам на выходе мельницы становится менее вяз-# КИМ. Контур стабилизации вязкости шлама выдает управляющее воздействие на уменьшение расхода воды. А это приводит к тому, что на следующем цикле управления получают шлам с заданной вязкостью и пониженной влажностью, измеряемой датчиком 9 и усредняемой фильтром 10, поскольку расход воды был уменьшен. Так как влажность шлама уменьшилась, экстремальный регулятор 11 расхода разжижителя вьщает управляющее воздействие на увеличение расхода разжижителя. Увеличение расхода разжижителя вновь позволяет уменьшить вязкость, что ведет к уменьшению расхода воды, а следовательно, к уменьшению влажности шлама. Однако известно, что зависимость между расходом разжижителя и вязкостью шлама носит экстремальный характер. Увеличение расхода разжижителя приводит в конечном итоге к тому, что вязкость шлама повышается, с левой ветви экстремальной характеристики осуществляется переход на правую ветвь (фиг. 2). При увеличении вязкости контур стабилизёщии вязкости выдает управляющее воздействие на увеличение расхода воды, а отсюда происходит повышение влажности. Таким образом, увеличение расхода разжижителя вызывает увеличение влажности шлама. В этом случае экстремальный регулятор выдает управляющее воздействие на уменьшение расхода разжижителя. Уменьшение расхода разжижителя производит до тех пор, пока это уменьшение не приводит к росту вязкости, т.е. осуществляется, переход с правой ветви экстремальной характеристики на левую, а отсюда, вследствие стабилизации вязкости, к увеличению влажности. В этом случае вырабатывается управляющее воздействие на увеличение расхода разжижителя. Таким образом, регулиг рование расхода разжижителя произвол, дится в режиме поиска и осуществляется до достижения влажностью минимального значения. Определение влажности материала может производиться либо датчиком влажности материала, либо, при отсутствии последнего, по отношению расхода воды в мельницу к расходу твердого компонента с учетом влажности твердого и разности времени прохождения твердых и жидких компонентов по мельнице.