Способ управления процессом обогащения угля Советский патент 1989 года по МПК B03D1/00 

Изобретение относится к управлению технологическими процессами обогащения углей с помощью вычислительных машин и может найти применение в угольной, коксохимической отраслях пр o sьпIш е и и ос ти.

Целью изобретения является повышение точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа управления процессом обогащения коксующихся углей в параллельно ра- ботаюп их отсадочных машинах мелкого угля; на фиг.2 - зависимость краевого угла смачивания от выхода летучих веществ для углей различных марок; на фиг.З - зависимость индекса Рога (R) от плотности элементарных фракций углей марок К, Ж, Г и ОС.

Способ заключается в том, что измеряют содержание хорошо спекающихся фракций 3 исходном хорошо спекающемся угле, измеряют краевой угол смачивания и долю хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в хорошо спекающемся исходном угле пропорционально измеряемым доле и краевому углу смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют дисперсию изменени содержаний прог-тродуктовых фракций исходного хорошо спекандцегося угля, задают зольность концентрата хорошо спекающегося угля пропорционально средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций, изменяют выход промпродукто вых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродук- товых фракций исходного хорошо спекающегося угля, поддерживая выход концентрата операции обогащения хорошо спекающегося исходного угля, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода хорошо спекающихся прбмпродуктовых фракций операций обогащения слабоспекающегося исходного угля.

Пример. Рядовой уголь марок К, Ж, Г, ОС, Т предварительно разделяют на группы хорошо спекающихся и слабоспекающихся углей, которые поступают в дозировочно-аккумулирую- щие бункеры 1 и 2 соответственно. Смеси хорошо и слабоспекающихся углей после дозировочно-аккумулирую- щих бункеров 1 и 2 поступают на классификационные грохоты 3 и 4, подре- шетные продукты (классы 13 мм) которых поступают в отсадочные машины 5 и 6.

Пробоотборником 7 отбираются пробы необогаще.нных хорошо спекаюш х ся углей и направляются в блок 8 систематического измерения характеристик угля. Датчиками 9 производи- тельности автодозаторов бункеров 1 определяются долевые участия q; каждой хорошо спекающейся фракции (шихты) в исходном хорошо спекающемся угле (или смеси фракций (шахт). Все измеренные величины заносятся в память вычислительной машины 10.

Реализация поставленной цели происходит в вычислительной машине 10 в следующей последовательности.

Определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в хорошо спекающемся исходном угле 9

- ,

9ср

5

0

5

0

5

0

5

0

5

где q- - долевые участия (доля)

i-й шахты хорошо спекающейся фракции в исходном хорошо спекающемся угле; 0;- крабвой угол смачивания i-и хорошо спекающейся фракции (шахты); п - количество хорошо спекаю- цщхся фракций (шахт) в исходном хорошо спекающемся угле.

Находят требуемое значение зольности концентрата А,, , пропорциональное средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо

спекающихся фракций 1шю:

О,

р

по вьфаже.с

J

где А

KiOft

d

9 со-А МО КС

,

цак.с

MOIKC

0

макс

Граничное максимальное значение зольности концентрата смеси хорошо спекаюш хся углей; максимальное значение краевого угла смачивания фракций угля, входящего в сырьевую б4зу обогатительной фабрики. Как показано на фиг.2, угли марок К, Ж и частично угли марок ОС имеют большое значение краевого угла смачивания и они же являются хорошо спекающимися. Угли марок Г, ОС и Т имеют меньше значения краевого угла смачивания и являются слабоспекающимися о

Кроме того, в результате исследований элементарных фракций типичных коксуюш 1хся углей указанных марок установлено (фиг.З), что лучшей спекаемостью и вспучиванием обладают самые легкие фракции плотностью 1300 кг/м . С увеличением плотности разделения спекаемости уменьшается, причем фракции плотностью 1500 5

1800 кг/м углей марки Г и части углей марки ОС вообще не спекаются, в то время как спекаемость аналогичньк

,s

фракций углей марок К, Ж и части углей марки ОС остается довольно высокой. Угли марки Т являются отоща- ющими добавками в шихту и характеризуются также слабой спекаемостью.

Для получения наибольшего эффек- та от переработки углей, обладающих различными характеристиками, нужно раздельно обогащать хорошо и слабоспекающиеся угли, концентраты которых засоряются свободными минераль- ными примесями, снижающим механическую прочность кокса, глубина обогащения по золе повышается (при понижении зольности концентрата), а д хорошо спекающихся углей глубина об гащения понижается (при повьшгенной зольности концентрата). При этом граничное максимальное значение золности концентрата хорошо спекающихс

концентрата

углей Л не должно превьшхать 10%.

Учитывая технологические особенности процесса раздельного обогащения коксующихся углей необходимо достичь максимальное извлечение хорош спекающихся углей в суммарный концентрат при заданном уровне зольно - сти общего концентрата и при зольности концентрата хорошо спекающихся углей, не превьш1ающей граничного ма симального значения:

fkc

make при А const

А,. 6

к макс )

выход концентрата хорошо спекающихся углей; зольность суммарного кон

центрата;

зольность концентрата хорошо спекающихся углей ;

граничное максимальное значение зольности концентрата хорошо спекаю- ШJixcя углей.

еделения заданного знасти концентрата хорошо углей А по среднезначению краевого угла решается задача пообогащения в промпродук- нии отсадочной машины

5, который соответствует величине

л

К -.at,Для этого по предварительно измеренным ситовому и фракционному составам рядовых хорошо спекающихся углей, с учетом долевого участия этих углей в шихте определяют ситовый и фракционный составы шихты г и ожидаемые результаты обогащения при начальной плотности разделения Рн 1300 кг/м .

Находят разность между зольностью концентрата А, определенной при начальной плотности разделения, и зольностью A J ,g,, определенной пропорционально значению средневзвешенного угла смачивания:

ЛА,

КС

- А

К }01А

0 5 0

5

О

0

Сравнивают iA с ной величиной . Если соотвеч твукщее значение разделения является

заранее заданd ..С

-

ЛА,.

то

плотности оптимальным.

Если ЛА , то начальное значение плотности разделения в промпро- дуктовом отделении увеличивают на выбранную величину шага изненения плотности лр 25 кг/м и уже при новой плотности разделения повторяют расчет ожидаемых результатов обогащения и так до тех пор, пока не будет вьшолняться условие ЛА(., . .

При найденной оптимальной плотности разделения определяют количество промпродукта, которое необходимо выделять, чтобы фактическая зольность

КСр

чению

соответствовала расчетному знаа

К расч

5

зольности А ц расч вьщают задание в систему стабилизации производительности промпродукта 11 расчетного значения на величину, пропорциональную дисперсии изменения промпро- дуктовой фракции в шихте хорошо спекающихся рядовых углей. Это объясняется тем, что при таком режиме работы отсадочной машины с постоянным количеством выдаваемого промпродукта под действием возмущений, вносимых 0 исходным углем, наблюдаются колебания зольности концентрата хорошо спекающихся углей. Поэтому, чтобы исключить превышения заданного значения зольности концентрата за счет попадания в него высокозольного промпродукта, расчетную величину количества выдаваемого промпродукта увеличивают на величину, пропорциональную

5

дисперсии изменения содержания пром- продуктовых фракций в исходном хорошо спекающемся угле.

При таком режиме работы отсадочно машины, обогащающей хорошо спекающиеся угли, получают концентрат с зольностью, не превьппающей заданного значения А, jg, , пропорционального средневзвешенному значению краевого угла смачивания и с повышенным значением спекающихся фракций, за счет извлечения в концентрат части хорошо спекающихся промпродуктовых фракций.

, Зольность суммарного концентрата Aj(. поддерживают на заданном уровне путем измерения его фактической зольности датчиком 12, сравнения ее с заданным значением А ,з,д в регуляторе 13 системы стабилизащш и выдачи управляющего воздействия в систему 14 стабилизации высоты уплотненного слоя постели отсадочной машины 6, обогащающей слабоспекающиеся угли, что приводит к изменению выхода хорошо спекающихся промпродуктовых фракций операции обогащения слабоспекающегося исходного угля. Концентраты отсадочных машин 5 и 6 поступают в обезвоживающие аппараты 15.

Использование изобретения позволяет увеличить выход концентрата хорошо спекающихся углей на 0,3%.

Формула изобретения

Способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении зольности суммарного концентрата, определении ситового и фракционного состава исходного угля и поддержании максимального выхода сум

0

5

0

5

0

маркого концентрата заданной зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса, изменяют содержание хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют краевой угол смачивания и долю хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле пропорционально измеренным доле и краевому углу смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют дисперсию изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающего угля, задают зольность концентрата хорошо спекающегося угля пропорционально средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций, изменяют выход промпродуктовых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающегося угля,поддерживая выход концентрата операции обогащения хорошо спекающегося исходного угля, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода хорошо спекающихся промпродуктовых фракций опера - ции обогащения слабоспекающегося исходного угля.

Изобретение относится к управлению технологическими процессами обогащения углей и может найти применение в угольной и коксохимической промышленности. Цель изобретения - повышение точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся фракций /ХСФ/ и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса. Для этого измеряют содержание ХСФ в исходном хорошо спекающемся угле /ХСУ/, краевой угол смачивания /КУС/ и долю ХСФ в исходном ХСУ и определяют средневзвешенное значение КУС. Затем измеряют дисперсию изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ. Задают зольность концентрата ХСУ пропорционально средневзвешенному значению КУС. Изменяют выход промпродуктовых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ, поддерживая выход концентрата операции обогащения ХСУ, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода промпродуктовых ХСФ операции обогащения слабоспекающегося исходного угля. Раздельное обогащение ХСУ и слабоспекающихся углей предотвращает засорение концентратом свободными минеральными примесями и снижение механической прочности кокса. 3 ил.

Хорошо Сйекаютес9 рядовые угли

C/}aSo спекающиеся рядооые угли

-{Знм Отходы

Фиг.

npOHnpodj/Kirt

ЫЬ-I

Л

ОС

10

U8.2

2030

Bbifod летучих й

7f

ts

, с 50

I J

2У

-t

I I

4

ж

Л

fO