Способ автоматического управления плотностью пульпы на сливе классифицирующего аппарата Советский патент 1992 года по МПК B03B13/00 

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов измельчения и классификации при подготовке руды к обогащению и может найти применение на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии, промышленности строительных материалов, других отраслях промышленности, где применяются циклы измельчения в составе измельчительного агрегата и классифицирующего аппарата.

Известны способы автоматического управления плотностью пульпы в потоке на сливе классифицирующего аппарата основанные на задании уровня стабилизации плотности пульпы, измерении ее текущего значения и изменения расхода добавочной воды при отклонении текущего значения плотности от заданного.

Недостатки этих способов заключаются в том, что управление ведется только по отклонению выходной величины, т.е. когда плотность пульпы в потоке уже изменилась и на сливе классификатора появились не- доизмельченные или переизмельченные частички материала, т.е. пошла некондиционная продукция или брак, выполняется

оценка отклонения плотности и вырабатывается соответствующее управляющее воздействие. Работа этого способа сопровождается длительными переходными процессами, в особенности на современном оборудовании большой единичной мощности и переработке руд с переменными фи- зико-механическими свойствами, и, соответственно, производством значительных объемов бракованной продукции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ; заключающийся в том, что расходы воды, подаваемые в мельницу и классификатор суммируют и фиксируют на определенном уровне, принятом в качестве оптимального для заданного цикла измельчения путем изменения расхода воды в классификатор.

Однако в условиях измельчения руд с переменными физико-механическими свой- ствами изменяются как текущие расходы перерабатываемой исходной руды, так и содержание готового класса крупности. Это приводит к колебаниям результирующей плотности потока пульпы на сливе класси- фикатора и увеличению выхода бракованной продукции.

Кроме того, расходы воды в мельницу и в классификатор подаются в различные точки цикла измельчения, т.е. вода, подаваемая в мельницу, достигает корыта классификатора через некоторое время транспортного запаздывания, а в этот период вода в классификатор уже изменилась, поддерживая заданное суммарное значение расхода во- ды. Это приводит по данному способу к дополнительным колебаниям плотности на сливе классификатора, в особенности при одновременном изменении подачи воды в мельницу для управления соотношением жидкой и твердой фаз в загрузке мельницы.

В результате при совпадении действия указанных недостатков колебания плотности пульпы на сливе классификатора могут достигать 10..,15% относительно заданного среднего уровня, а длительность переходных процессов составит 2...5 мин, в течении которого на сливе классификатора будет повышенное содержание некондиционной продукции.

Целью изобретения является повышение точности управления плотностью пульпы на сливе классификатора за счет снижения длительности переходных процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления плотностью пульпы в потоке на сливе классифицирующего аппарата, включающем измерение текущих расходов воды в мельницу и классификатор текущего значения плотности пульпы в потоке на сливе классификатора и определение отклонения последнего от требуемого значения плотности, определение суммарного расхода воды в цикл измельчения и изменение расхода воды в классификатор, дополнительно определяют среднюю длительность переходного процесса изменения плотности пульпы при изменении расхода воды в мельницу, суммирование текущих значений расхода воды в мельницу осуществляют с задержкой времени на величину средней длительности переходного процесса изменения плотности, стабилизируют суммарный расход воды изменением расхода воды в классификатор, а при отклонении текущего значения плотности пульпы в потоке на сливе классификатора от требуемого корректируют суммарный расход воды.

Плотность пульпы в потоке на сливе классифицирующего аппарата в конкретных условиях работы характеризует гранулометрический состав потока пульпы и его важнейший показатель - содержание готового, измельченного до заданной крупности, материала. Поэтому повышение точности управления плотностью пульпы, снижение длительности переходных процессов обеспечивают снижение амплитуды колебаний содержания готового класса и повышение его среднего уровня, уменьшение выхода некондиционной продукции.

К основным возмущениям на процесс образования плотности пульпы относится изменение расхода воды в загрузке мельницы, тем более, если последний обеспечивает режим стабилизации плотности пульпы в барабане мельницы и непрерывно изменяется при изменении расхода руды в загрузке. В условиях измельчения руд с переменными физико-механическими свойствами, обеспечения поисковых режимов загрузки по руде барабанной мельницы или стабилизации уровня заполнения, изменение расхода руды может достигать ±50% относительно среднего уровня, Это приводит к аналогичным изменениям текущего расхода воды, в загрузку мельницы и, в свою очередь, нарушает процесс классификации в классифицирующем аппарате и приводит к колебаниям плотности пульпы в потоке на сливе классификатора.

Изменение расхода воды в загрузке мельницы приводит к соответствующим изменениям плотности пульпы на сливе мельницы по конкретной переходной характеристике, которая определяет время транспортного запаздывания. Изменение условий работы измельчительного агрегата

-уровня загрузки, средней внутримельнич- ной крупности и т.д., приводит к некоторому изменению показателей переходной характеристики. Поэтому в данном способе управления необходимо предварительно определить среднее значение длительности переходного процесса. Учет длительности переходного процесса позволит обеспечить более точную компенсацию изменения расхода воды в загрузку мельницы путем соответствующего измзнения расхода добавочной воды в классифицирующий аппарат.

Данное техническое решение позволяет существенно уменьшить действие указанного возмущения, но не исключить его. Кроме того, при изменении расходов перерабатываемых руд необходимо непрерывно корректировать значение суммарного расхода воды в цикл измельчения. Иногда в классифицирующий аппарат направляют различные второстепенные потоки пульпы

-дренажи, смывы,просыпи материалов и т.д. Это непосредственно может контролироваться только по изменению плотности пульпы в потоке на сливе классифицирующего аппарата. Для этого в цанном способе применяется измеритель плотности пульпы, который в совокупности с дополнительным управляющим блоком обеспечивает непрерывную коррекцию суммарного расхода воды.

На чертеже приведен пример системы автоматического управления, реализующий данный способ управления.

Система содержит: 1 - измельчитель- ный агрегат; 2 - классифицирующий аппарат; 3,4 - измерители текущих расходов воды в измельчительный агрегат и классифицирующий аппарат; 5 - измеритель текущих значений плотности пульпы в потоке на сливе; 6 - блок задержки сигналов текущих значений расхода воды; 7 - блок суммирования; 8 - блок выработки управляющего воздействия; 9 - блок выработки корректирующего воздействия; 10 - исполнительный механизм.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно в конкретных технологических условиях работы цикла измельчения снимают ряд переходных характеристик изменения плотности пульпы в потоке на сливе мельницы, по которым определяют среднее значение времени действия переходного процесса и оценивают возможность аппроксимации собственно переходного процесса апериодическим звеном 1-ого порядка. При этом следует учитывать, что переходный процесс считается

закончившимся, если контролируемая величина достигает значения 0,95 от уровня нового установившегося значения. По полученным данным настраивается блок б задержки сигналов, при этом найденное выше значение времени длительности переходной характеристики должно соответствовать времени достижения 0,75 уровня сигнала на выходе блока задержки от амп0 литуды сигнала скачкообразно приложенного на вход блока задержки.

Текущие значения расходов воды измеряются измерителями 3 и 4. Измеренные значения расхода воды в классификатор 2

5 непосредственно и расхода воды в загрузку мельницы 1 через блок б задержки суммируются в блоке 7. В блоке 9 непрерывно сравниваются текущие значения плотности пульпы и ее заданное значение. По отклоне0 нию от заданного в блоке 9 вырабатывается корректирующее воздействие на управляющий блок 8, где сравниваются текущие значения суммарного расхода воды в цикл измельчения и плотности пульпы, причем

5 при отклонении от задания последние корректируются и корректируют суммарный расход воды в цикл измельчения путем соответствующего изменения с помощью исполнительного механизма 10 расхода воды

0 в классифицирующий аппарат.

Анализ известной патентной и научно- технической литературы показал, что в предлагаемом способе суммирование сигнала текущих значений расхода воды в из5 мельчительный агрегат с задержкой, которая определяется предварительно и соответствует среднему времени длительности переходного процесса, непрерывная коррекция суммарного расхода воды по те0 кущим значениям плотности пульпы в потоке на сливе классификатора представляют собой новые признаки, обладающие на наш взгляд существенными отличиями.

Поименение способа обеспечивает ком5 пенсацию возмущений на плотность пульпы в потоке на сливе классификатора от изменения расхода воды в барабан мельницы, отработку возмущений от изменения расхода воды при изменении давления в

0 подводящих водоводах и от изменения результирующей плотности пульпы при действии других возмущений - изменения среднего расхода перерабатываемого материала, подачи в классифицирующий аппа5 рат дополнительных потоков пульпы и т.д., то есть практически всех значимых возмущений.

Опробование способа в реальных условиях обогатительной фабрики с применением серийно выпускаемых измерителей

расхода воды - ИР-61, плотности пульпы - ПР-1025 м, комплекта приборов системы КАСКАД-2. позволило обеспечить стабилизацию плотности-пульпы с относительной ошибкой в среднем ± 2,0%. Этот способ достаточно просто реализуется на микропроцессорных средствах управления - серийных микроконтроллерах или в виде отдельного программного модуля, может работать на любых циклах измельчения в составе последовательно соединенных из- мельчительного агрегата и классифицирующего аппарата.

Формула изобретения Способ автоматического управления плотностью пульпы на сливе классифицирующего аппарата, включающий измерение текущих расходов воды в мельницу и классификатор текущего значения плотности пульпы в потоке на сливе классификатора и

определение отклонения последнего от требуемого значения плотности, определение суммарного расхода воды в цикл измельчения и изменения расхода воды в классификатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет снижения длительности переходных процессов, определяют среднюю длительность переходного процесса изменения плотности пульпы при изменении расхода воды в мельницу, суммирование текущих значений расхода воды в мельницу осуществляют с задержкой времени на величину средней длительности переходного процесса изменения плотности, стабилизируют суммарный расход воды изменением расхода воды в классификатор, а при отклонении текущего значения плотности пульпы в потоке на сливе классификатора от требуемого корректируют суммарный расход воды.

Изобретение относится к способам автоматического управления технологическими процессами при мокром способе измельчения и классификации руд и других материалов на предприятиях черной и цветной металлургии, химической промышленности и промышленности строительных материалов. Способ обеспечивает компенсацию основных возмущений на плотность пульпы в потоке на сливе классифицирующего аппарата, относительная ошибка стабилизации плотности пульпы в среднем составляет ± 2,0%, повышается точность автоматического управления и снижается длительность переходных процессов. Сущность способа состоит в том, что стабилизируется общий расход воды в цикле измельчения в составе барабанной мельницы и классифицирующего аппарата, причем значения расхода воды в мельницу учитывают с задержкой, учитывающей длительность и характер переходного процесса изменения плотности пульпы на сливе мельницы при изменении расхода воды в загрузке барабана, воздействуя на расход воды в классификатор, и корректируется при отклонении плотности пульпы на сливе от заданной. 1 ил. сл с V4 VJ СЛ