Устройство управления процессом измельчения материала в мельнице с вводом поверхностно-активного вещества Советский патент 1988 года по МПК B02C25/00 

(Л

ОО

00 со

СХ5

00

повышение точности управления. Устройство содержит мельницу 1 с осадительной камерой 2, сепаратор 3, насос 4, регулирующий орган 5 расхода поверхностно-активного вещества с исполнительным механизмом б, расходомер 7 поверхностно-активного вещества, дозатор 8 основного исходного компонента (клинкера), дозаторы 9 и 10 добавок, электроакустический датчик 11 уровня загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразователь 12, регулятор 13 загрузки мельницы материалом, задатчик 14 уровня загрузки мельницы материалом, умножители 15-17, задатчик 18 соотнощений основного компонента, задатчики 19 и 20 соотношений добавок, задатчик 21 расхода основного компонента, датчики 22 и 23 расхода добавок, расходомер 24 основного компонента, расходомеры 25 и 26 добавок, задатчики 27 и 28 влажности добавок, умножители 29 и 30, сумматор 31, задатчик 32 концентрации поверхностно- активного вещества в материале, задатчик 33 размалываемости основного компонента, задтчики 34 и 35 размалываемости добавок, умножители 36-39, сумматоры 40 и 41, ограничитель 42 расхода поверхностно- активного вещества, регулятор 43 расхода поверхностно-активного вещества. 1 ил.

Изобретение относится к управлению процессом измельчения материала в мельницах с вводом поверхностно-активных веществ и может найти применение в цементной, горнообогатительной и других отраслях промышленности, применяющих тонкое измельчение материалов. Цель изобретения-

1

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом измельчения материала в мельницах с вводом поверхностно-активных веществ и может найти при- менение в цементной, горнообогатительной и других отраслях промыщленности, применяющих тонкое измельчение материалов.

Цель изобретения - повыще ние точности управления.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит мельницу 1 с осадительной камерой 2, сепаратор 3, насос 4, регулирующий орган 5 расхода поверхностно- активного вещества, исполнительный механизм 6, расходомер 7 поверхностно-активного вещества, дозатор 8 основного исходного компонента (клинкера), дозаторы 9 и 10 добавок, электроакустический датчик 11 уровня загрузки первой камеры мельницы материалом, преобразователь 12, регулятор

13загрузки мельницы материалом, задатчик

14уровня загрузки мельницы материалом, первый 15, второй 16 и третий 17 умножители, задатчик 18 соотношений основного компонента, задатчики 19 и 20 соотношений добавок, задатчик 21 расхода основного компонента, задатчики 22 и 23 расхода добавок, расходомер 24 основного компонента, расходомеры 25 и 26 добавок, задатчики 27 и 28 влажности добавок, четвертый 29 и пятый 30 умножители, первый сумматор 31, задатчик 32 концентрации поверхностно- активного вещества в материале, задатчик 33 размалываемости основного компонента, задатчики 34 и 35 размалываемости добавок, щестой 36, седьмой 37, восьмой 38 и девятый 39 умножители, второй сумматор 40, третий сумматор 41, ограничитель 42 расхода поверхностно-активного вещества, регулятор 43 расхода поверхностно-активного вещества.

Устройство работает следующим образом.

Клинкер и добавки, в качестве которых

могут применяться щлак, пемза, гипс и т.д.,

дозаторами 8-10 (дозаторов может быть

больше, в зависимости от числа добавок) подаются в загрузочную горловину мельницы I. Размолотый в мельнице материал через осадительную камеру 2 попадает в сепаратор 3, где разделяется на готовый

Q цемент и крупку (недоизмельченный материал). Цемент поступает в силосы, а крупку возвращают на домол в мельницу, при этом коэффициент циркуляции Кд 2-4. Уровень загрузки первой камеры мельницы материалом измеряется электроакусти5 ческим датчиком 11, сигнал от которого через преобразователь 12 подается на регулятор 13 загрузки мельницы материалом, где сравнивается с заданным значением уровня загрузки, поступающим от задатчика 14. В зависимости от величины отклонения

измеренного сигнала от заданного значения уровня загрузки мельницы материалом на задатчике 14, которое устанавливается машинистом мельницы вручную или автоматически экстремальным регулятором (не показан,

5 поскольку представляет собой автономную систему регулирования загрузки мельницы), регулятор 13 выдает сигнал на изменение общего расхода исходных компонентов.

На задатчиках 18-20 соотнощений машинистом-оператором вручную или автомати0 чески системой управления химсоставом цемента .(не показан) устанавливаются величины соотношений клинкера и добавок. В умножителях 15-17 величина общего расхода компонентов, поступающая с регулятора 13, умножается на величины соотношений

5 клинкера и добавок по формуле

Qi 0,1 xiX2,,

где Q, - требуемая величина расхода i-ro

компонента;

X:- общий расход исходных компонентов, поступающих от регулятора 13; ha, - доля расхода i-ro компонента в общем расходе, поступающая от соот- ствующего задатчика соотнощения. Полученные величины с выходов умножителей подаются на соответствующие за- датчики 21-23 дозаторов 8-10. Дозаторы реализуют заданные расходы исходных компонентов, компенсиуря тем самым отклонения уровня загрузки мельницы от заданного значения.

Для повыщения эффективности помола

Qo6- общий расход исходных компонентов в мельницу в текущий момент времени.

Оптимальная дозировка добавки интен- сификатора ЛСТМ-1 при помоле портландцемента составляет 0,015-0,03% к количеству цемента (расхода исходных компонентов в пересчете на сухое вещество) в зависимости от вида цемента, т.е. расход интенсифи- катора очень незначителен и для эффектив- 0 ного воздействия интенсификатора на процесс измельчения необходима высокая точность дозировки интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов. Для осуществления этого требования на

материала в первую камеру мельницы посред- .с задатчике 32 устанавливается величина конtV

ством насоса 4 через регулирующий орган 5, связанный с исполнительным механизмом 6, и расходомер 7 подают определенное количество поверхностно-активного вещества (например, интенсификатора ЛСТМ-1 или ЛСТМ-2).

Интенсификатор для его наиболее эффективного воздействия на процесс измельчения необходимо подавать в мельницу в определенном соотношении к расходу исходного материала, пересчитанному на сухое вещество.

Клинкер обладает нулевой влажностью, а у добавок существует переменная влажность, величина которой зависит от вида добавки и поступивщей партии добавок. Для точной подачи интенсификатора расходы добавок, реализуемые дозаторами 9 и 10, необходимо пересчитать в сухое вещество следующим образом.

Каждая поступивщая партия добавок анализируется в лаборатории на влажность и после определения величина влажности лаборантом или машинистом мельницы устанавливается на задатчиках 27 и 28 влажности. Расходы добавок измеряются расходомерами 25 и 26 в умножителях 29 и 30, сигналы расходов добавок умножаются на сигналы соответствующих задатчиков. Операция умножения происходит по формуле

Q Q,Bb

где Q, - величина рахода i-й добавки в текущий момент времени; Q, - расход i-й добавки, пересчитанный

на сухое вещество;

В, - содержание сухого вещества в добавке за вычетом влажности. На задатчиках влажности устанавливается содержание сухого вещества в подаваемой добавке.

Сигналы от умножителей 29 и 30 и расходомера 24 клинкера суммируются в сумматоре 31 по формуле

сс

Qo6 Е Q,.с

где у,- - величина расхода 1-го сухого исходного компонента;

центрации поверхностно-активного вещества в материале и сигнал от этого задатчика в умножителе 39 умножается на величину сигнала от сумматора 31 по формуле

в;

IV

QoeB,,

20

,

25

30

где В, - требуемый расход интенсификато ра в текущий момент времени; Qo6 - расход исходных компонентов в пересчете на сухое вещество в текущий момент времени; В, - требуемая величина концентрации поверхностно-активного вещества в материале.

Величина требуемого расхода интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов от умножителя 39 подается в качестве на сумматор 41.

одной из составляющей

Клинкер и добавки обладают разной способностью к размалываемости, характеризу г ющейся коэффициентом размалываемости, который определяется лабораторным путем. В зависимости от размалываемости исходных компонентов необходимо менять подачу интенсификатора - чем труднее размалывается материал, тем больше требуется по40 давать интесификатора и наоборот. Разма- лываемость исходных компонентов остается постоянной в течение длительного времени, однако при управлении загрузкой мельницы и стабилизации химического состава цемента меняется как общий расход исходных компонентов, так и соотнощения этих компонентов, что приводит к изменению размалываемости материала в целом.

Для корректировки расхода поверхностно-активного вещества в зависимости от изменений размалываемости материала в целом лабораторными методами определяются величины коэффициентов размалываемости и затем эти величины лаборантом или мащинистом мельницы устанавливаются на соответствующих задатчиках 33-

55 35. В умножителях 36-38 расходы компонентов, пересчитанные на сухое вещество, умножаются на сигналы соответствующих задатчиков размалываемости и затем полу45

50

Qo6- общий расход исходных компонентов в мельницу в текущий момент времени.

Оптимальная дозировка добавки интен- сификатора ЛСТМ-1 при помоле портландцемента составляет 0,015-0,03% к количеству цемента (расхода исходных компонентов в пересчете на сухое вещество) в зависимости от вида цемента, т.е. расход интенсифи- катора очень незначителен и для эффектив- 0 ного воздействия интенсификатора на процесс измельчения необходима высокая точность дозировки интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов. Для осуществления этого требования на

с задатчике 32 устанавливается величина концентрации поверхностно-активного вещества в материале и сигнал от этого задатчика в умножителе 39 умножается на величину сигнала от сумматора 31 по формуле

в;

IV

QoeB,,

20

,

25

30

где В, - требуемый расход интенсификато ра в текущий момент времени; Qo6 - расход исходных компонентов в пересчете на сухое вещество в текущий момент времени; В, - требуемая величина концентрации поверхностно-активного вещества в материале.

Величина требуемого расхода интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов от умножителя 39 подается в качестве на сумматор 41.

одной из составляющей

Клинкер и добавки обладают разной способностью к размалываемости, характеризуг ющейся коэффициентом размалываемости, который определяется лабораторным путем. В зависимости от размалываемости исходных компонентов необходимо менять подачу интенсификатора - чем труднее размалывается материал, тем больше требуется по0 давать интесификатора и наоборот. Разма- лываемость исходных компонентов остается постоянной в течение длительного времени, однако при управлении загрузкой мельницы и стабилизации химического состава цемента меняется как общий расход исходных компонентов, так и соотнощения этих компонентов, что приводит к изменению размалываемости материала в целом.

Для корректировки расхода поверхностно-активного вещества в зависимости от изменений размалываемости материала в целом лабораторными методами определяются величины коэффициентов размалываемости и затем эти величины лаборантом или мащинистом мельницы устанавливаются на соответствующих задатчиках 33-

5 35. В умножителях 36-38 расходы компонентов, пересчитанные на сухое вещество, умножаются на сигналы соответствующих задатчиков размалываемости и затем полу5

0

ценные величины в сумматоре 30 преобразуются по формуле

В, b

2 t

кдз,Г

где В,- - добавочный расход интенсификатора по отношению к основному в

зависимости от изменения размалываемости материала в целом;

Q, - расход i-ro исходного компонента

по сухому веществу; К, - коэффициент размалываемости i-ro

исходного компонента; п - количество компонентов; b - масштабный коэффициент перевода суммарной величины размалываемости в расход интенсификатора.

Величина добавочного расхода интенсификатора с выхода сумматора 40 подается в качестве второй составляющей на второй вход сумматора 41, в котором формируется величина расхода интенсификатора в зависимости от расхода исходных компонентов и изменений размалываемости этих компонентов.

Вычисленный расход интенсификатора в ограничителе 42 сравнивается с заданным верхним ограничением на расход интенсификатора, величина которого устанавливается вручную и зависит от вида цемента и конкретных сырья и агрегата, по формуле

2ltHL

В, при

где В,

В

В

ш.

tu

BhO при В/ Вбо;,

требуемый расход интенсификатора в мельницу; Bfto - верхнее ограничение на расход

интенсификатора;

- расход интенсификатора, поступающий в качестве задания на вход регулятора 43 расхода поверхностно-активного вещества, регуляторе 43 происходит сравнение

текущего расхода интенсификатора, измеряемого расходомером 7, с заданным значением расхода, поступающим от ограничителя 42. В зависимости от.величины отклонения регулятор 43 изменяет положение регулирующего органа 5 расхода интенсификатора путем воздействия на исполнительный механизм 6, компенсируя тем самым отклонения текущего расхода интенсификатора от заданного значения.

Предлагаемое устройство применимо для мельниц открытого и замкнутого циклов и позволяет повысить точность дозирования поверхностно-активного вещества и тем самым повысить эффективность измельчения.

Формула изобретения Устройство управления процессом измельчения материалов в мельнице с вводом поверхностно-активного вещества с доза0

тором основного компслемта и двумя дозаторами добавок, содержащее датчик уровня загрузки первой камеры мельницы материалом, расходомер поверхностно-активного вещества, преобразователь, регулятор расхо- да поверхностно-активного вещества, регулятор загрузки мельницы материалом и исполнительный механизм регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, причем выход расходомера поверхностно0 активного вещества соединен с первым входом регулятора расхода поверхностно-активного вещества, выход которого соединен с исполнительным механизмом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, отличающееся тем, что, с

целью позыщения точности управления, оно снабжено задатчиком концентрации поверхностно-активного вещества в материале, задатчиком размалываемости основного компонента, задатчиками размалываемости добавок, двумя задатчиками влажности добавок, задатчиком уровня загрузки .мельницы материалом, задатчиком соотношений основного компонента, двумя задатчиками соотношений добавок, девятью умножителями, тремя сумматорами, ограничителем расхода

5 поверхностно-активного вещества, расходомером основного исходного компонента, двумя расходомерами добавок, задатчиком расхода основного исходного компонента, двумя задатчиками расхода добавок, причем датчик уровня загрузки первой камеры

0 мельницы материалом через преобразователь соединен с первым входом регулятора загрузки, на второй вход регулятора загрузки подключен выход задатчика уровня загрузки мельницы материалом, выход регулятора загрузки соединен с первыми входами первого, второго и третьего умножителей, на вторые входы которых подключены выходы задатчиков соотношений исходных компонентов и добавок, выходы первого, второго и третьего умножителей соединены соответственно с входами задатчиков расходов основного исходного компонента и добавок, выходы расходомеров добавок соединены с первыми входами четвертого и пятого умножителей, на вторые входы которых подключены выходы соответ5 ствующих задатчиков влажности добавок, выходы четвертого, пятого умножителей и расходомера основного исходного компонента соединены с соответствующими входами первого сумматора и первыми входами щес- того, седьмого и восьмого умножителей,

0 выходы задатчиков размалываемости основного компонента и добавок соединены с вто- ры.ми входами шестого, седьмого и восьмого умножителей, выходы которых подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход задатчика концентрации поверхност5 но-активного вещества в материале и выход первого сумматора соединены с входами девятого -умножителя, выходы девятого умно5

0

1389848„

7о

жителя и второго сумматора соединены с расхода поверхностно-активного вещества со- соответствующими входами третьего сумма- единен с вторым входом регулятора расхода тора, выход которого через ограничительповерхностно-активного вещества.