Способ автоматического управления соотношением расходов жидкой и твердой фаз потоков в загрузке мельницы Советский патент 1989 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к области автоматизации процессов мокрого измельчения материалов в барабанных мельницах и может использоваться на обогатительных фабриках черной и цветной металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов и других отраслях промышленности, где имеются аналогичные процессы.

Цель изобретения - повышение точности управления.

Суцность способа заключается в следующем.

Основной задачей поддержания заданного соотношения жидкой и твердой фаз потоков в загрузке мельницы является обеспечение ,заданной плотности (содержания твердой фазы) в барабане мельницы. Из-за трудности Измерения действительного значения плотности в барабане наиболее близкой ее оценкой является плотность выходного потока (слива) мельницы.

Система автоматического управления соотношением входных потоков в загрузке мельницы поддерживает заданное соотношение, в связи с указансд

1чЭ

О 00

го

;о

ными выпе недостатками, с некоторой погрешностью. Это приводит к колебаниям плотности пульпы на сливе мельницы и, соответственно, изменению рлотности и условий измельчения в барабане. Измеренные значения плотности пульпы на сливе преобразуются в значения соотношения жидкой и твердой фаз в соответствии с выражением

Me Мт

JjLlPrzM. (.) f. (fn-f.-

где

fft

FT

Д - значение соотношения расходов фаз по массе, отн.ед;

Mj - массовый расход жидкой фазы;

MT - массовый расход твердой фазы;

-плотность воды, обычно принимают Og 1,0

-плотность твердой фазы измельчаемого материала,

сР„ - плотность потока пульпы,

т/м.

Полученное значение соотношения фаз является реальным, которое обеспечивается в загрузке, и практически всегда отличается от заданного соотношения. На основании сравнения полученного текущего значения соотношения и заданного вырабатывается корректирующее значение для коррекции задания соотношением фаз в загрузке мельницы

Барабанная мельница представляет собой объект, обладающий значительным транспортным запаздыванием по каналу управления: расход воды в барабан - плотность пульпы на сливе мельницы, и продолжительньши переходными процессами, которые в совокупности могут составлять для большинства крупных мельниц (2...5) мин. Поэтому для оценки действительного текущего соотношения фаз потоков текущие значения плотности измеряются в предлагаемом способе с задержкой на интервал времени, обеспечивающий полное окончание переходного процесса по каналу управления.

Кроме того, значения плотности пульпы под воздействием различных технических и технологических причин флуктуируют вокруг некоторого среднего значения и поэтому для повышения точности оценки плотности пульпы на сливе определяют их значения на некотором интервале времени и усредняют. Интервал времени усреднения

5

0

5

0

5

I

0

5

0

5

определяют практически для каждой конкретной мельницы таким образом, чтобы эта интервальная оценка возможно меньше отличалась от действительного среднего значения (математического ожидания). Так для мельницы типа ММС 70x23 в условиях одной из обогатительных фабрик интервал усреднения принят равным 2 мин.

Таким образом, коррекция задания соотношением Лаз потоков вводится периодически, а период коррекции равен сумме интервалов задержки съема ранных плотности и их усреднения. При этом интервал задержки съема данных принимается равным или большим мак- симального времени переходного процесса по каналу управления мельншц.

На чертеже приведен один из вариантов блок-схемы реализации способа управления.

Схема для реализации способа включает барабан 1 мельницы, блок 2 определения расхода твердой фазы измельчаемого материала, блок 3 определения расхода жидкой фазы, блоки А и 5 определения текущего соотношения расходов фаз 4 выработки управляющего воздействия, исполнительный механизм 6 регулирования расхода добавочной воды, измеритель 7 плотности пульпы в потоке на сливе мельницы, блок 8 определения значений соотношения Ж:Т по плотности потока пульпы, блок 9 определения интервалов задержки съема данных и усреднения текущих значений соотношения, блок 10 определения усредненного значения соотношения Ж:Т, блок 11 определения корректирующего значения для управления соотношением Ж:Т фаз на входе мельницы.

Согласно предлагаемому способу управление осуществляется следую1цим образом.

С помощью блоков 2 и 3 определяют расходы соответственно жидкой и твердой фаз в потоках воды,руды, гщрку- лируюпщх песков, других рециркулирую- щих потоках на входе мельницы. Эти блоки включают измеритепи массовых расходов потоков, преобразователи сигналов с регулируемым коэффициентом передачи и сум1{ирующие элементы.

По полученным значениям расходов в блоке 4 определяют текутдие значения соотношения расходов Ж:Т фаз на

51

входе мельницы. Полученные тначення соотношения в блоке 5 сравниваются с задаваемым значением соотношения расходов и, при необходимости, вырабатывается соответствующее управляю- цее воздействие на исполнительный механизм 6. На сливе мельницы с помощью измерителя 7 плотности пульпы определяется текущее значение плотности потока пульпы, которое в блоке 8 преобразуется D текущее значение соотношения Ж:Т фаз в соответствии с выражением (1).

В блоке 9 предварительно, экспериментальным путем, определяют необходимые интервалы задержки съема значений соотношения по максимальному времени переходного процесса по каналу управления расход воды - плотность потока пульпы на сливе, причем интервал задержки выбирается большим или равным этому времени, и интервал съема данных и их усреднения по степени динамичности выходного потока пульпы.

Далее в блоке 10 определяют усредненное значение соотношения на заданном интервале. В блоке 11 это значение сравнивают с заданным значением соотношения исходя из требований к обеспечению необходимого режима измельчения в барабане мельницы и, при необходимости, корректируют задаваемое значение соотношения Ж:Т фаз во входных потоках барабана мельницы, которые подаются в блок 5.

В результате управления по предлагаемому способу обеспечивается поддержание заданного соотношения жидкой и твердой фаз входных потоков с требу емой точностью, в реальньк условиях нестабильности измерительных характеристик датчиков расходов потоков на входе мельницы и изменения динамических параметров мельни1у 1 по каналу управления. Это позволит поддерживать заданный оптимальный режим измельчения и плотности пульпы в барабане и обеспечит снижение колебаний грансос- тава на сливе мельни ц.1.

5268296

Опробование способа в производственных условиях показало, что дисперсия плотности пульпы на сливе ме- льни11Ы снизилась на 12%, а дисперсия готового класса (-0,074 мм) снизилась на 8%.

5

Формула изобретения

35

45

10

Способ автоматического управления соотношением расходов жидкой и твердой фаз потоков в загрузке мельницы, включающий измерение расходов жидкой

,5 и твердой фаз входных потоков мель- кицы, задание их текущего соотношения. Изменение расхода добавочной воды и измерение плотности потока пульпы на сливе мельницы, о т 20 личающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют максимальное время переходного процесса по каналу расход добавочной воды - плотность потока пульпы

25 на сливе мельницы, задают необходимые интервалы времени усреднения и задержки данных, вычисляют заданные значения соотношения жидкой и твердой фаз по плотности потока пульпы

30 на сливе eльницы по окончании заданного интервала задержки данных, усредняют их на заданном интервале времени усреднения и вычисляют корректирующее задание для управления соотношением расходов жидкой и твердой фаз входных потоков, причем изменение расхода добавочной воды осуществляют периодически по отклонению текущего соотношения расходов д0 жидкой и твердой фаз входных потоков мельнш л от его вычисленного корректирующего задания, а интервал времени задержки данных принимают большим или равным максимальному времени переходного процесса по каналу расход добавочной воды - плотность потока пульпы на сливе мельницы и период изменения расхода добавочной воды принимают равным сумме интервалов времени усреднения и задержки.

Поток fKtfd/mu фазы

Изобретение относится к области автоматизации процессов мокрого измельчения в барабанных мельницах и может найти применение в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности. Оно позволяет повысить точность управления. Для достижения поставленной цели измеряют расходы жидкой и твердой фаз входных потоков мельницы, определяют их текущее соотношение, измеряют плотность потока пульпы на сливе мельницы, вычисляют корректирующее задание для управления соотношением расходов жидкой и твердой фаз входных потоков в зависимости от измеренной плотности потока пульпы на сливе мельницы и периодически изменяют расход добавочной воды в мельницу в зависимости от отклонения текущего соотношения расходов жидкой и твердой фаз входных потоков от его вычисленного скорректированного задания с учетом измеряемого заранее максимального времени переходного процесса по каналу расход добавочной воды - плотность пульпы на сливе мельницы. 1 ил.

Попюк твердой qjOM

В Аобово нол Soda