Система автоматического регулирования гранулометрического состава загрузки в мельницах самоизмельчения Советский патент 1985 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования подачи руды в мельницы н может быть использовано в обогатительной промышленности черной и цветной металлургии, а также в тех отраслях народного хозяйства, где применяются установки самоизмельчения. Известно устройство, регулирующее гранулометрический состав загрузки в мельницах самоизмельчения, содержащее электроакустически регулятор, реагирующий на частоту шумовой ЭДС и служащий для управле иия соотношения классов загружаемо шихты ( руды), экстремальный регулятор количества загружаемой ших ты, работакиций от датчика производительности, автоматическое экст ремальное корректирующее устройст,во, автоматический переключатель, периодически включающий датчик про изводительности к корректирующему устройству и одновременно выключающий регулятор количества загружаемой шихты, задатчик, исполнительный механизм, воздействующий на задатчики автоматических весовых дозаторов шихты 0, Выход датчика шумовой ЭДС соединен с первым входом электроакустического регулятора управления классов, на второй вход которого подключен выход задатчика. Выход электроакустического регулятора соединен с первым входом исполнительного механизма, изменяющего задание дозаторам. Выход датчика производительности соединен с входом автоматического переключателя, первьй выход которого подключей к входу экстремального регулятора количества загружаемой шихты. Выход этого регулятора подсоединен к второму входу исполнительного механизма, изменяющего задание дозаторам. Второй выход автоматического переключатели подключен к входу автоматического экстремального корректирукицего устройства выход которого подсоединен к входу задатчика электроакустического регулятора. Первый выход исполнительного механизма по соединен к входу задатчика одного дозатора шихты, а второй выход исполнительного механизма подсоедине к входу задатчика другого дозатора шихты. Однако в данном устройстве не решен вопрос воздействия регулятора соотношения с электроакустического регулятора) и регулятора производительности на дозаторы крупной и мелкой руды. Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматического регулирования гранулометрического состава загрузки в мельницах самоизмельчения, содержащая датчики уровня заполнения мельницы, датчик шума в зоне помола, регистрирующий прибор, регуляторы заполнения и гранулометрического состава, регулирующие органы питателей мелкой и крупной руды, причем датчик шума в зоне помола соединен с регистрирующим прибором, выход которого соединен с первым входом регулятора гранулометрического состава В этой системе датчики уровня заполнения мельницы соединены с регулятором заполнения, вьпсод которого соединен с регулирукядим органом питателя мелкой руды. Недостатком этой системы является малая эффективность регулирования, так как в ней регуляторы непосредственно не связаны между собой, а только через объект регулирования бесшаровую мельницу. Из-за этого во время работы регуляторы вносят друг другу возмущения. Так, если заполнение мельнищ.1 находится на заданном уровне, а гранулометрический состав отличается от задания (например, требуется добавить крупной руды) регулятор гранулометрического состава увеличит подачу крупной руды, однако это изменит степень заполнения мельницы, так как питателям мелкой руды задание не изменялось. Только теперь регулятор заполнения уменьшит подачу мелкой руды. Это воздействие вызовет изменение величины гранулометрического состава загрузки и снова работу регулятора грансостава. Из-за этого при регулировании возникают автоколебания процесса, точность регулирования бзгде т низкой. Цель изобретения - повьппение эффективности регулирования. Цель достигается тем, что система автоматического регулирования 3 гранулометрического состава загруз ки в .мельницах самоизмельчения, со держащая датчики уровня заполнения мельницы, датчик шума в зоне помола, регистрирующий прибор, регуляторы заполнения и гранулометрического состава, регулирующие органы питателей мелкой и крупной руды, причем датчик шума в зоне помола соединен с регистрирующим прибором выход которого соединен с первым входом регулятора гранулометрического состава, снабжена тремя задат чиками, двумя блоками суммирования двумя блоками умножения, аналогорелейным преобразователем, двумя блоками управления регуляторами, блоком интегрирования и двумя усилителями мощности, прячем выход первого датчика уровня заполнения мельницы соединен с первым входом первого блока суммирования, выход второго датчика уровня заполнения мельницы.соединен с вторым входом первого блока суммирования, выход которого подключен к первому входу регулятора заполнения и первому входу аналого-релейного преобразов теля, выход первого задатчика соединен с вторым входом аналого-релейного преобразователя и вторым входом регулятора заполнения, выход которого подключен к входу первого блока управления регулятором, а выход первого блока управления регулятором соединен с первы ми входами блоков умножения, выход второго задатчика подключен к второму входу регулятора гранулометрического состава, выход которого соединен с третьим входом аналогорелейного преобразователя, выход которого подключен к входу второго блока управления регулятором, кото рый соединен с входом блока интегрирования, выход которого подключен к второму входу второго блока умножения и к одному из входов второго блока суммирования, другой вход которого подключен к выходу третьего задатчика, а выход второго блока суммирования соединен с вто рым входом первого блока умножения выход которого подключен к входу первого усилителя мощности, выход которого соединен с регулирующим органом питателя мелкой руды, вы. ход второго блока умножения подключен к входу второго усилителя 4 мощности, который соединен с входом регулирующего органа питателя крупной руды. Введение дополнительных |Слоков обеспечивает то, что регуляторы заполнения и гранулометрического состава связаны друг с другом и помимо объекта регулирования с Оба регулятора воздействуют как на питатели мелкой,так и крупной руды Причем регулятор заполнения увеличивает или уменьшает одновременно подачу мелкой и крупной руды, воздействуя на питатели в пропорциях, заданных ему регулятором гранулометрического состава. Регулятор гранулометрического состава воз- , действует на питатели мелкой и крупной руды только в том случае, если мельница заполнена до заданного значения. При зтом регулятор гранулометрического состава, увеличивая подачу крупной руды, пропорционально уменьшает подачу мелкой. Все это позволяет увел1гчить зффективность регулирования за счет устранения автоколебаний процесса, повьштения точности регулирования. Производительность мельницы увеличивается, повьшгается качество помола. . На чертеже показана блок-схема системы. Технологическая схема включает бункер руды - 100 мм (мелкой руды)1, бункер руды 100 мм (крупной руды) 2, питатель мелкой руды 3, питатель крупной руды А, конвейер 5 подачи руды в мельницу, бесшаровую мельницу 6, насос 7 подачи пульпы, гидроциклоны 8. Блок-схема предлагаемого устройства состоит из датчиков уровня 9 и 10 заполнения мельницы, первого блока суммирования 11, регулятора заполнения 12, первого задатчика 13 регулятора заполнения, аналого-ре- , лейного преобразователя 1А, первого блока управления регулятором 15, первого и второго блоков умножения 16. и 17, второго блока суммирования 18 второго задатчика 19 регулятора гранулометрического состава, первого и второго усилителей мощности 20 и 21, регулирующих органов 22 и 23 питателей, датчика шума 24, регист риругошего приб.ора 25, регулятора гранулометрического состава 26 загрузки мельницы, третьего задатчика 27, второго блока управления ре гулятором 28, блока интегрирования 29. Мелкая и крупная руда из бункеров 1 и 2 подается питателями 3 и 4 на конвейер 5 и далее в мельни 1ХУ 6, Пульпа из мельницы поступает в насос 7 и подается им на гидроциклоны 8, Пульпа слива гидроцикло нов с частицами руды готового клас са поступает на обогащение, а пески гидроциклонов подаются в мельни на дальнейшее измельчение. Выходы датчиков уровня 9 и 1U заполнения мельницы соединены с первым и вторым входами блока суммирования 11, выход которого подсо единен к первому входу регулятора заполнения 12, на второй рого подключен выход первого задатчика 13. Выход первого задатчика 13 подсоединен к первому входу аналого-релейного преобразователя на второй вход которого подключен выход первого блока суммирования 1 Выход регулятора заполнения 12 подсоединен к входу первого блока управления регулятором 15, выход которого подключен к первым входам блоков умножения 16 и 17, На второй вход первого блока умножения 16 подключен выход второго блока суммирования 18, на первый вход которого подсоединен выход третьего задатчика 27, Выходы блоков умножения 16 и 17«подключены к усилителям мощности 20 и 21, выходы которых подсоединены соответственно к регулируюЕщм органам 22 и 23 питателей руды„ Выход датчика шума 24 подсоединен к регистрирующему прибору 25, выход которого подключен к первому входу регулятора гранулометрического состава 26, На второй вход регулятора гранулометрического состаг ва 26 подключен выход второго задатчика 19, Выход регулятора гранулометрического состава 26 подключен на третий вход аналого-релейного преобразователя 14, выход которого соединен с входом второго блока управления регулятором 28, выход которого подключен на вход блока интегрирования 29, подсоединенного своим выходом к второму ВХОДУ второго блока умножения 17 и второму входу второго блока суммирования 18. Аналого-релейньй преобразователь является логическим устройством, осуществляющим преобразование алгебраической суммы аналоговых сигналов в сигнал, соответствующий переключению контактов электромагнитного реле Аналого-релейный преобразователь 14 разрешает работать регулятору paнyлoмeтpичecкoгo состава26, замыкая контакты выходных реле, когда мельница заполнена до заданного уровня (сигнал от первого задатчика 13 равен сигналу от блока суммирования) и наоборот. Блок управления регулятором 15 заполнения предназначен для переключения канала выходного сигнала на два направления (входа): от регулятора заполнения 12; от задатчика аналогового сигнала, встроенного в блок управления При переключении блока управления в положение Автоматическое отключается задатчик, встроенный в блок управления, соединяется вход блока управления с выходом, сигнал от регулятора заполнения 12 проходит через переключатель блока управления и подается к блокам умножения 16 и 17. При переключении блока управления регулятором 15 в положение Ручное выход блока управления регулятором 15 (к блокам умножения 16, 17) соединяется с задатчиком, встроенньм в блок управления регулятором 15„ Можно вручную задатчиком изменять величину сигнала к блокам умножения 16 и 17. Блок управления 28 регулятором гранулометрического состава предназначен для переключения канала выходного сигнала на два направления: от аналого-релейного преобразователя 14; от блока ручного формирования дискретных сигналов,4 встроенного в блок управления регулятором 28. При переключении блока i управления в положение Автоматическое соединяется вход блока с выходом. Сигнал аналого-релейного преоб проходит к блоку ийтеразователягрирования 29

7

При пер)еключении блока управлен в положение Ручное выход блока соединяг.тся с блоком ручного формирования дискретных сигналов, которым можно генерировать сигналы для блока интегрирования 29,

Система работает следующим образом.

Уровень заполнения рудой, подаваемой из бункеров 1- и 2 питателями 3 и 4 по конгейеру 5, и песка,ми, поступающими из гидроциклонов 8, мельницы 6 контролируется датчиками уровня 9 и 10 заполнения Сигналы от датчиков уровня 9 и 10 поступают в первый блок суммирования 11, складываются сигнал, пропоциональный сумме, подается в регулятор заполнения 12, сравнивается с сигналом первого задатчика 13. При отклонении величины сигнала от первого блока суммирования 11 от величины сигнала первого задатчика 13 регулятор заполнения 12 изменяет величину своего выходного сигнала. Этот сигнал через первый блок управления регулятором I5 поступает в блоки умножения 16 и 17, где умножается на выходной сигнал второго блока суммирования 18 и выходной сигнал блока интегрирования 29.

Выходные сигналы блоков умножения 16 и 17 подаются на входы усилителей мощности 20 и 21, изменяющие регулирующими органами 22 и 23 питателей 3 и 4 подачу руды, увеличивая или уменьщая ее в зависмости от знака рассогласования в регуляторе заполнения 12, Во второй блок суммирования 18 подается от третьего задатчика 27 сигнал постоянной величины, равной верхнему пределу величины выходного Сигнала блока интегрирования 29 Во втором блоке суммирования 18 формируется выходной сигнал, пропорциональный разности сигналов от третьего задатчика 27 и блока интегрирования 29. Датчик шума 24, установленный в зоне помола, контролирует гранулометрический состав руды, заполняющий мельницуо Выходной сигнал датчика шума 24 поступает на вход регистрирующего прибора 25, а выходной сигнал регистрирующего прибора, пропорциональный величине входного сигнала подается на первый вход регулятора

82398

грансостава 26. В регуляторе гранулометрического состава 26 величина выходного сигнала регистрирующего прибора 25 сравнивается с веи личиной выходного сигнала второго задатчика 19, поступающего на второй вход регулятора. Выходной сигнал регулятора 26 изменяется в зависимости от величины и знака сигнала рассогласования. Регулятор гранулометрического состава 26 является регулятором релейного типа с выходным сигналом в форме импульсов напряжения.

5 Выходной сигнал регулятора гранулометрического состава 26 поступает на третий вход аналого-релейного преобразователя 14. В аналогорелейном преобразователе 14 сравни2Q ваются между собой аналоговые си1- налы от первого блока суммирования 11 и первого задатчика 13.

В преобразователе 14 имеются реле, получающие питание при наличии

5 сигнала рассогласования между сигналами от первого задатчика 13 и первого блока суммирования 11. При нулевой величине сигнала рассогласования реле отключены. Сигнал от регулятора 26, поступивший-на третий вход преобразователя 14, проходит через контакты реле и через четвер-. тый выход подается на вход -второго

блока управления регулятором 28, %

5 Второй блок управления регулятором 28 предназначен для ручного переключения поступившего на его вход сигнала (положение Автоматическое - сигнал проходит, Ручное

0 сигнал не проходит) и ручного генерирования на выходе импульсных сигналов при положении Ручное переключателя блока. При положении Автоматическое второго блока

5 управления регулятором 28 сигнал от регулятора гранулометрического состава 26, пройдя преобразователь 14 и блок управления регулятора 28, поступает .на вход блока интегрирования 29, Блок интегрирования 29 осуществляет дифференциальное интегрирование сигналов регулятора гранулометрического состава 26. При поступлении сигналов положительной полярности выходной сигнал блока интегрирования 29, пропорциональный интегральной величине, увеличивается, а от поступления сигналов отри9

нательной полярности уменьшается При отсутствии входных сигналов на выходе блока интегрирования 29 сохраняется выходной сигнал последнего значения.

Выходные сигналы блока интегрирования 2У поступают на вход во второй блок умножения 17 и второй вход второго блока суммирования 18. Второй блок умножения 17 осуществляет перемножение входного сигнала от регулятора заполнения 12 на входной сигнал от блока интегрирования 29, При изменении гранулометрического соста;ва руды в мельнице в сторону уменьшения выходной сигнал блока интегрирования 29 увег личивается, увеличивается выходной сигнал второго блока умножения 17, он проходит через усилитель мощности 21, поступает на регулирующий орган 23, увеличивая питателями крупной руды 4 подачу руды до тех пор, пока гранулометрический состав в мельнице не достигнет нормы. Одновременно, во втором блоке суммирования 18 из сигнала третьего задатчика 27 вычитается сигнал блока интегрирования 29, Вьтходной сигнал, пропорциональный разности из второго блока суммирования 18, поступает на вход первого блока умножения 16, В блоке умножения 16 умножаются сигнал блока 18 на сиг.нал блок управления регулятора 15, вьпсодной сигнал усиливается усилителем мощности 20,поступает на вход регулирующего органа 22, из158239

10

меняющего производительность пи- гателей мелкой руды 3. При Увеличении подачи крупной руды расход мелкой руды, подаваемой питателями 3, уменьщается и наоборот.

При регулировании гранулометрического состава заполнения бесшаровой мельницы (работает регулятор гранулометрического состава 26, выходной сигнал блока интегрирования 29 изменяется) выходные сигналы блоков умножения 16 и 17 изменяются в противоположных направлениях. Один увеличивается, а другой уменьщается, и наоборот. При этом сумма этих сигналов остается неизменной. Происходит изменение производительностей питателей 3 и 4. без изменения общего количества подаваемой в мельницу руды.

При регулировании уровня заполнения мельницы рудой регулятор заполнения 12 не вносит возмущений в регулирование гранулометрического состава заполнения. Соотношение величин выходных сигналов блоков умножения остается постоянным при постоянной величине выходного сигнала блока интегрирования 29 и переменной величине выходного сигнала регулятора заполнения 12.

Использование системы автоматического регулирования гранулометрического состава загрузки в мельницах самоизмельчения позволит повысить производительность до 9-10%,

Пульпа

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ЗАГРУЗКИ В МЕЛЬНИЦАХ САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ, содержащая датчики уровня заполнения мельницы, датчик шума в зоне помола, регистрирующий прибор, регуляторы заполнения и гранулометрического состава, регулирующие органы питателей мелкой и крупной руды, причем датчик шума в зоне помола соединен с регистрирующим прибором, выход которого соединен с первым входом регулятора гранулометрического состава, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, она снабжена.тремя задатчиками, двумя блоками суммирования, двумя блоками умножения, аналого-релей ным преобразователем, двумя блоками зшравления регуляторами, блоком интегрирования и двумя усилителями мощности, причем выход первого датчика уровня заполнения мельницы соединен с первым входом первого блока суммирования, выход второго датчика уровня заполнения мельницы соединен с вторым входом первого блока суммирования, выход которого подключен к первому входу регулятора заполнения и первому входу аналого-релейного преобразователя, выход первого задатчика соединен с вторым входом аналого-релейного преобразователя и вторым входом регулятора заполнения, выход которого подключен к входу первого блока управления регулятором, а выход первого блока управления регулятором соединен с первыми входами блоков умножения, выход второго задатчика подключен к второму входу регулятора гранулометрического состава, СО выход которого соединен с третьим входом аналого-релейного преобразователя, выход которого подключен к входу второго блока управления регулятором, которь Й соединен с входом блокл интегрирования, выход которого подключен к второму входу второго блока умножения и к одному из входов второго блока суммирования, другой вход которого подключен к выходу третьего задатчика, а выход второго блока суммирования соединен с вторым входом первого блока умножения, выход которого подключен к входу первого усилителя мощности, выход которого соединен с регулирующим органом питателя мелкой руды, выход второго блока умножения подключен к входу второго усилителя мощности, который соединен с входом регулирующего органа питателя крупной рудыо