СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПОЛНЕНИЯ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ ИЗМЕЛЬЧАЕМЫМ МАТЕРИАЛОМ Советский патент 1972 года по МПК B02C23/02 

Изобретение относится к способам автоматического регулирования заполнения барабанных мельниц измельчаемым материалом, работающих как в открытом, так и в замкнутом циклах на обогатительных фабриках руд черных и цветных металлов, угля, в промышленности строительных материалов.

Известен способ автоматического регулирования заполнения барабанных мельниц измельчаемым материалом путем изменения составляющего параметра мощности приводного электродвигателя мельницы и управления в зависимости от величины этого параметра производительностью исходного питания измельчаемого материала. Однако этот сиособ не позволяет учитывать оптимальное заполнение барабанной мельницы измельчаемым материалом, максимальной производительности мельницы но готовому продукту, так как максимум тока, иотребляемого электродвигателем мельницы, не совпадает с максимумом производительности мельницы по готовому продукту и сдвинут в область заполнения мельницы измельчаемым материалом больше оптимальных.

Цель изобретения - поддержание оптимального занолнения барабанной мельницы измельчаемым материалом, максимальной производительности мельницы по готовому продукту при изменении качества исходного

материала и дрейфе статических характеристик мельницы в результате износа мелющих тел и футеровки.

Предлагаемый сиособ отличается от известного тем, что изменение составляющего параметра мощности осуществляют путем автоматического поиска и поддержания минимума синуса угла сдвига фаз между наиряжением и током статора приводного электродвигателя

барабаиной мельницы.

Поиск и поддержание минимума синуса угла сдвига фаз между напряжением и током статора электродвигателя производят экстремальным регулятором, сигнал которого корректирует задание звукометрического регулятора стабилизации заполнения.

Сигналом экстремального регулятора изменяют задание регулятора соотношения производительиостей но исходному измельчаемому

материалу и оборотным иескам классификатора; сигналом со звукометрического регулятора системы стабилизации заполнения барабанной мельницы корректируют задание регулятора соотношения производительностей по

исходному измельчаемому материалу и оборотным пескам классификатора.

На фиг. 1 графически изображена экстремальная зависимость заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом от синуком статора приводного электродвигателя мельницы; на фиг. 2 - блок-схема, реализующая способ автоматического регулирования заполнения барабанной мельницы, работающей в открытом цикле, по параметру sin ф; на фиг. 3 - блок-схема, реализующая способ автоматического регулирования заполнения барабанной мельницы, работающей в открытом цикле с коррекцией задания звукометрического регулятора стабилизации заполнения, по параметру з1пф; на фиг. 4 - блок-схема, реализующая способ автоматического регулирования заполнения барабанной мельницы, работающей в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом; иа фиг. 5-блок-схема, реализующая способ автоматического регулирования заполнения барабанной мельницы, работающей в замкнутом цикле, по параметру sin ф.

В основу способа положена экстремальная зависнмость заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом от синуса угла сдвига фаз между нанряжеиием и током статора приводного электродвигателя переменного тока мельницы. Кроме того, нредставлеиы статические характеристики мельницы:

М -количество измельчаемого материала в мельнице, г;

MO - оптимальное количество измельчаемого материала в мельнице, г;

Qr - производительность мельницы по

готовому продукту, т/ч; Ф - угол сдвига фаз между напряжением и током статора приводного электродвигателя тока, град; sin ф - синус угла сдвига фаз между напряжением и током статора приводного электродвигателя переменного тока;

Qr (М) - статическая характеристика мельницы (зависимость производительности мельницы по готовому продукту от заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом);

sin ф (М) -зависимость заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом от синуса угла сдвига фаз между напряжением и током статора приводного электродвигателя переменного тока мельницы.

Дрейф статических характеристик от износа мелющих тел и футеровки мельницы, а также качество исходного измельчаемого материала показаны статическими характеристиками Qri (М) и Qr2 (М). Соответственно дрейфуют и зависимость sinф (М) от sin ф1 (М) до sin ф2 (М). При этом оптимальное заполнение изменяется от Moi до Моз.

Характерной особенностью зависимости sin ф (М) является то, что sin ф достигает минимума при оптимальном заполнении барабана мельницы измельчаемым материалом, когда

производительность мельницы по готовому продукту достигает максимума sin ф, так как параметр для экстремального регулирования заполнения барабанных мельниц имеет ряд преимуществ перед другими параметрами:

а)явно выраженный экстремум, совпадающий с экстремумом статической характеристики мельницы независимо от ее дрейфа;

б)высокую чувствительность;

в) использование статически усредненного сигнала по каналу регулирования минимальным запаздыванием.

Блок-схемы, представленные на фиг. 2-5, содержат: барабанную мельницу /; электродвигатель 2 переменного тока; датчик 3 синуса угла сдвига фаз между напряжением и током статора приводного электродвигате тя 2; экстремальный регулятор 4; исполнительный механизм 5 системы загрузки мельницы исходным измельчаемым материалом; регулирующий орган 6; бункер 7 с измельчаемым материалом; регулятор 8 соотношения производительиостей по исходному измельчаемому материалу и оборотным пескам классификатора 9; управляемый преобразователь 10 напряжения; электродвигатель 11 постоянного тока спирали классификатора 9; редуктор 12; датчик 13 заполнения барабаиа мельницы измельчаемым материалом; усилитель 14; звукометрический регулятор 15 системы автоматической стабилизации заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом.

Блок-схему, изображенную на фиг. 2, наиболее целесообразно применять в тех случаях, когда величина опти.мального заполнения барабанной мельницы изменяется сравнительно быстро и необходимо непрерывно отыскивать величину оптимального заполнения и определять регулирующие воздействия,

которые выводили бы мельницу в зону максимальной производительности но готовому продукту. Это может быть в случае относительно быстрого изменения качества исходного измельчаемого материала.

Система работает следующим образом. Сигнал с датчика 3, минимум которого является показателем максимума производительности мельницы по готовому продукту, поступает на вход экстремального регулятора 4. Последний

отыскивает такие регулирующие воздействия, поступающие на иснолнительный механизм 5 и регулирующий орган 6, изменяющий подачу измельчаемого материала в мельницу, при которых достигается минимальное значение

сигнала датчика 3, а следовательно, и максимальная производительность барабанной мельницы по готовому продукту.

Блок-схему, представленную на фиг. 3, целесообразно применять при относительно

медленном изменении величины оптимального заполнения барабанной мельницы, а именно при медленном изменении физико-механических свойств измельчаемого материала при износе мелющих тел и футеровки барабанной

Система работает следующим образом. При отклонении сигнала датчика 13 заполнения барабаииой мельницы измельчаемым материалом от заданного значения этот сигнал постунает через усилитель 14 на регулятор 15, который через иснолнительный механизм 5 и регулирующий орган 6 изменяет производительность мельницы таким образом, что количество материала в мельнице остается постоянным. Величина оптимального заполнения мельницы измельчаемым материалом изменяется вследствие износа мелющих тел и футеровкц, а также изменяется качество исходного материала.

Сигнал с датчика 3, минимум которого является показателем максимума производительности мельницы по готовому продукту, поступает на вход экстремального регулятора 4, последний корректирует задание регулятора 15 при изменении величины онтимального заполнения, при этом достигается минимальное значение сигнала датчика 3, а следовательно, и максимальная производительность барабанной мельницы по готовому продукту.

Примерные блок-схемы, реализующие способ экстремального регулирования заполнения барабанной мельницы, работающей в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, представлены на фиг. 4 и 5.

Характерной особенностью регулирования заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом, работающей в замкнутом цикле с классифицирующим аппаратом, является необходимость одновременного изменения производительностей по исходному материалу и по оборотным пескам в заданном соотнощении, определяемого качеством и количеством исходного материала и песков.

Система регулирования, представленная на фиг. 4, работает следующим боразом. При отклонении заполнения барабанной мельницы измельчаемым материалом от оптимального значения увеличивается синус угла сдвига фаз между напряжением и током статора приводного электродвигателя 2, который контролируется датчиком 3.

Сигнал с датчика 3 поступает на экстремальный регулятор 4, который одновременно изменяет производительность по исходному питанию измельчаемым материалом (через исполнительный механизм 5 и регулирующий орган 6} и производительность по оборотным пескам классификатора 9 (через преобразователь 10 напряжения, электродвигатель 11 спирали классификатора, редуктор 12) путем изменения скорости вращения спирали классификатора в наивыгоднейщем соотнощении, определяемом регулятором 8 соотнощения, при этом достигается минимальное значение сигнала датчика 3, а следовательно, и максимальная производительность барабанной мельницы по готовому продукту. Задание регулятору соотнощения производительностей по исходному материалу и пескам задается вручную или автоматически в зависимости от количества и качества (крупность, измельчаемость и т. п.) исходного материала и оборотных песков классификатора 9. Эту систему целесообразно использовать при относительно

частом изменении качества исходного измельчаемого материала и, следовательно, частом изменении величины оптимального заполнения мельницы измельчаемым материалом, так как система осуществляет непрерывный поиск

оптимального заполнения.

Система, представленная на фиг. 5, работает аналогично. Различие лищь в том, что здесь экстремальный регулятор дискретно во времени корректирует задание звукометрического

регулятора 15 системы автоматической стабилизации измельчаемого материала в мельнице по параметру, характеризующему заполнение барабанной мельницы измельчаемым материалом. Это целесообразно в случаях,

когда величина оптимального заполнения изменяется относительно нечасто, и поэтому возможна стабилизация оптимального заполнения мельницы измельчаемым материалом в течение некоторого промежутка времени между

действиями экстремального регулятора, что способствует стабилизации качества слива классифицирующего аппарата.

Предмет изобретения

30

1.Способ автоматического регулирования заполнения барабанных мельниц измельчаемым материалом путем изменения составляющего параметра мощности приводного электродвигателя мельницы и управления в зави симости от величины этого параметра производительностью исходного питания измельчаемого материала, отличающийся тем, что, с

целью поддержания оптимального заполнения мельницы и максимальной ее производительности по готовому продукту при изменении качества исходного материала и дрейфе статических характеристик мельницы в результате

износа мелющих тел и футеровки, изменение составляющего параметра мощности осуществляют путем автоматического поиска и поддержания минимума синуса угла сдвига фаз между напрял ением и током статора приводнего электродвигателя барабанной мельницы.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что поиск и поддержание минимума синуса угла сдвига фаз между напряжением и током статора электродвигателя производят экстремальным регулятором, сигнал которого корректирует задание звукометрического регулятора стабилизации заполнения.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сигналом экстремального регулятора изменяют задание регулятора соотнощения производительностей по исходному измельчаемому материалу и оборотным пескам классиф катора.

pa системы стабилизации заполнения мельницы корректируют задацне регулятора соотношения цроизводительностей по исходному измельчаемому материалу и оборотным нескам классификатора.

г/т/ч) Sin (f

OrlM)

MO М.

01

Риг 2

/J

Задание

/ орренция

т/7Ч

Задание

иг.з

ЭаЗйЯие

Задание