Способ управления шаровым заполнением мельницы Советский патент 1993 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к области дробления с управлением подачи мелющих тел в мельнице с центральной разгрузкой (МШЦ) и может быть использовано на обогатительных фабриках металлургии, химической промышленности, строительной индустрии и т.д.

Известен способ управления шаровым заполнением мельниц, основанный на использовании среднего значения одного из составляющих мощности, например, активного тока.

Недостатком этого способа является то, что среднее значение составляющего активной мощности весьма приближенного оценивает шаровое заполнение мельницы, Поскольку мощность потребляемая приводом мельницы (или ее составляющая) зависят не только от заполнения мельницы

мелющими телами, но также от пульпового заполнения, содержания твердого в мельнице и других факторов. Точность поддержания оптимального шарового заполнения в этом способе невелико.

Наиболее близким по технической сущности является способ управления шаровым заполнением мельницы с центральной разгрузкой, включающий измерение мощности, потребляемой двигателем мельницы и ее шаровую догрузку.

Эта система обеспечивает поддержание шарового заполнения на оптимальном уровне 47-48%, что соответствует максимуму потребляемой энергии на шаровых мельницах с разгрузкой через решетку (МШР). Однако данный способ не может обеспечить любое заданное значение заполнения мелющими телами и поэтому не является униviо о ю ел о

кальным. Так, например, для мельниц с центральной разгрузкой (МШЦ) необходимо поддерживать заполнение 42% (при большем заполнении из мельницы выходят шары). В этих условиях максимальная потребляемая мощность или стабилизация заданного значения приведут к потерям производительности и точности управления. i . .. .- .

Целью изобретения является повыше- ние точности управления.

Эта цель достигается тем, что в способе управления шаровым заполнением мельницы с центральной разгрузкой, включающем измерение мощности, потребляемой двига- телем мельницы, и ее шаровую догрузку, рассчитывают начальное Мшо и конечное Мшк шаровые заполнения/с учетом среднечасовой производительности мельницы определяют оптимальную траекторию из- менения абсолютного шарового заполнения Мш в зависимости от величины переработки руды при заданном относительно шаровом заполнении в долях от объема барабана, определяют фактическое шаровое заполнение МШ(Ф) в соответствии с выражением:

МШ(Ф) Мшо + (КШ + Кф)0 - СиЗМ + ДМш, (1)

где Кш и Кф - расходные коэффициенты шаров и футеровки соответственно;.

Q - переработка руды между двумя очередными перегрузками шаров;

Сизм. - убыль в массе шарового запол- нения за счет износа;

АМШ- поправка шарового заполнения по результатам визуального контроля, и по текущей Мш - МШ(Ф) производят необходимую догрузку шаров, причем о мак- симальном приближении к оптимальному шаровому заполнению судят по минимальному приращению мощности, потребляемой двигателей мельницы. При этом расходные коэффициенты Кш и Кф коррек- тируют в процессе работы мельницы с учетом фактического расхода шаров, футеровки и переработанной руды.

Сущность способа заключается в том, /что измеряют мощность, потребляемой дви- гателем мельницы и с этим учетом изменяют подачу мелющих тел, измеряют суммарное количество перерабатываемой руды, время работы и простоя мельницы, вводят начальную шаровую нагрузку, расходные коэффи- циенты износа шаров и футеровки, величину текущей порции подгрузки шаров и поправку визуального контроля шарового заполнения. Подгрузку шаров осуществля

0

5 0 , 5

0

ют по фактическому текущему заполнению мельницы мелющими телами, определяемому с учетом скоростей износа футеровки, шаров, суммарному количеству переработанной руды.

На фиг. 1 представлена структурная.схема устройства, реализующая данный способ; на фиг. 2 иллюстрируется метод определения заполнения мельницы шарами при визуальном контроле; на фиг. 3 - представлена оптимальная траектория изменения заполнения барабана по мере эксплуатации мельницы.

На фиг. 1 показаны датчики автоматического ввода:

2) Q - переработка мельницы за отчетный период и с накоплением (датчик конвейерных весов);

NM - мощность двигателя мельницы (измерительный преобразователь активной мощности); .

2 Т - учет времени работы и простоя, слева - ввод констант Мшо. Кш, Кф. и датчики ручного ввода Сш и А Мш.

В микроЭВМ вводится информация всех датчиков (автоматического и ручного ввода). По формуле приведенной выше определяется фактическое шаровое заполнение, причем компонента Д Мш определяется согласно рис.2 с помощью визуального контроля по следующим формулам:

,50-1,27

b a-0,3 -D Мш р V а Д Мш Мш Мш(Ф)

где р- заполнение барабана мельницы шарами в долях от объема барабана; .

а - расстояние от горизонта поверхности шаровой загрузки до верха барабана по вертикали, м;

D - текущее значение внутреннего диаметра цилиндрической части барабана, м;

V - текущий объем барабана мельницы, м ;

и- насыпная плотность шаров, т/м.

В задачу управления по данному способу входит поддержание как можно ближе к оптимальной траектории, определяемой рис. 3. Здесь Мшо - начальная шаровая загрузка вновь загружаемой мельницы, т; МШк - конечная шаровая загрузка мельницы перед очередным перефутерованием. Линия на графике рис. 3 отражает процесс изменения массы шарового заполнения барабана в зависимости от величины переработки (Q, т) при заданном постоянном значении 0,42 от объема барабана.

Коэффициенты Кш и Кф корректируются в процессе работы мельницы с учетом фактического расхода шаров, футеровки и переработанной руды. Мощность потребляемая двигателем мельницы NM используется в управлении как сигнал обратной связи. По ре- акции этого параметра на определенную порцию подгрузки можно судить качественно о близости к оптимальному шаровому заполнению. Чем ниже скорость изменения мощности на порцию (кюбель) шаров. тем ближе объем к оптимальным условиям и наоборот.

Реализация данного способа управления представлена на конкретных примерах.

Пример 1. Шаровая мельница с центральной разгрузкой МШЦ 5500x6500 с внутренним диаметром барабана D 5260 мм (с учетом футеровки толщиной 120 мм) и длиной цилиндра барабана L 6500 мм имеет следующие показатели скоростей изно- са шаров Кш 0,625 кг/т и футеровки Кф 0,031-кг/т (на тонну измельченной руды), часовая производительность мельницы 400 т/ч, емкость одного кюбеля 3 т., масса шаровой загрузки в начале срока эксплуа- тации Мшо 273 т.

Рассчитывают, какова должна быть масса шаровой нагрузки к исходу первого месяца работы мельницы после перефутеровки.

Для этого используют формулу фактиче- ского шарового заполнения МШ(Ф), но сначала рассчитывают сколько тонн руды мельница переработает за этот месяц, при условии, что фактическое время ее работы (с учетом простоев) равняется 20 дням.

20x24x400 192000т.

За это время суммарное количество израсходованных шаров составило:

г 192000 X 0,625 „оп.

Gu,- --- щ---- 120т.

Очевидно, точно такое же количество шаров, т.е. 120 т должно быть подгруженодля компенсации их износа. Компенсация изно- . са футеровки определяется как

Сф

192000 X 0.03125 1000

6т.

Таким образом, при отсутствии поправок на визуальный контроль (т.е. Дми) 0), по формуле (1)

Мш - 273 + 120 + 6 - 120 + 0 279 т.

Пример 2, После двухмесячной непрерывной работы, мельница была.остановлена и произведен визуальный контроль заполнения барабана с помощью выдвижной штанги, который дал величину расстояния от горизонта шаровой загрузки до верха барабана мельницы 3080 мм. Определяют поправку А Мш.

Для ее нахождения надо знать фактический диаметр барабана мельницы. При условии износа футеровки со скоростью 10 мм а месяц, он составит Оф DH + O.Q2 х 2 5,28+ + 0,04 5.32м.

По формулам (2) и (3)

b а - 0,50ф 3,08 - 2,66 0.42 м

р 0.5 - 1,27 --- 0.5 - 1.27 0,40 i фЪ.

Фактическое шаровое заполнение (по массе) по формуле (4)

МШф 0.4

3.14 5,32

6,5.4.8 277 т.

Расчетное значение для оптимального шарового заполнения в 42%

Q 1 л . с оо2 МШф 0,42 D -6,5.4.8 291 т.

Величина поправки ДМШ 291 -277 14т. Т.е. следует дополнительно подгрузить около 5 кюбелей шаров..

Данный способ позволит эффективно управлять подачей мелющих тел, обеспечить заполнение на любом заданном уровне.

Повышение точности управления достигается в 10-15%,

50

Использование: на обогатительных фабриках в металлургии, химической промышленности, строительной индустрии и т.д. Способ управления шаровым заполнением мельницы с центральной разгрузкой. Сущность изобретения: способ включает измерение мощности потребляемой двигателем мельницы и ее шаровую догрузку, вычисление начальное и конечное шаровые заполнения, с учетом среднечасовой производительности мельницы, определение оптимальной траектории изменения абсолютного шарового заполнения в зависимости от величины переработки руды при заданном относительном шаровом заполнении в долях от объема барабана, определение фактического шарового заполнения. 1 з.п.ф-лы. 3 ил. ел С

Формула изобретения 1. Способ управления шаровым заполнением мельницы с центральной разгрузкой, включающий измерение мощности, потребляемой двигателем мельницы, и ее шаровую догрузку, отличающийся тем,

что. с целью повышения точности управления, рассчитывают начальное МШо и конечное МШк шаровые заполнения, с учетом среднечасовой производительности мельницы определяют оптимальную траекторию изменения абсолютного шарового зэполнения Мш в зависимости от величины переработки руды при заданном относительном шаровом заполнении в долях от объема барабана, определяют фактическое шаровое заполнение Мш(Ф) в соответствии с выражением.

Мш(Ф) Мш о +(Кш + Кф)0 - Сизм + ДМШ, где Кш и Кф- расходные коэффициенты шаров и футеровки соответственно;

Q - количество переработанной руды между двумя очередными перегрузками шаров;. ,

Сизм - убыль в массе шарового заполнения за счет износа; ..-.

0

Д Мш - поправка шарового заполнения по результатам визуального контроля; и по текущей разности Мш - МШ(Ф) производят необходимую догрузку шаров, причем о максимальном приближении к оптимальному шаровому заполнению судят по минимальному приращению мощности, потребляемой двигателем мельницы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что расходные коэффициенты Кш и Кф корректируют в процессе работы мельницы с учетом фактического расхода шаров, футеровки и переработанной руды.