Способ регулирования процесса помола твердых материалов в барабанной мельнице Советский патент 1980 года по МПК B02C25/00 

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОМОЛА ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ В БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЕ

I

Изобретение предназначено для управления проце ссами помола различных материалов и может быть реализовано в химической, горнообогатительной и металлургической отраслях промышленности, а также в индустрии стройматериалов.

Известен способ регулирования работой мельницы с параллельно установленной пилотной мельницей, заключающийся в измерении дисперсности исходных и готовых продуктов основной и пилотной мельниц при изменении загрузки измельчаемым материалом обеих мельниц с использованием ЭВМ для управления работой основной мельницы 1.

Однако данный способ не обеспечивает надежности и качества управления процессом помола ввиду отсутствия учета влияния на измельчение многих других факторов (влажность материала, степень аспирации мельницы и др.).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регулирования процесса помола твердых материалов в барабанной мельнице с параллельно включенной в процесс пилотной мельницей при помоле в каждой из мельниц

одинакового материала до заданной дисперсности, заключающийся в периодическом определении изменения дисперсности материала в пилотной мельнице при различных значениях регулирующих параметров, в качестве которых принимаются скорость вращения мельницы и степень заполнения ее мелющими телами 2.

При использовании этого способа режим работы пилотной мельницы оптимизируется, далее по данным текущих значений дисперсности материала определяется константа скорости измельчения, а также время пребывания материала в ней. После этого процесс помола в трубной мельнице путем регулирования скорости вращения мельницы и Величины ее мелюц1ей загрузки ведут таким образом, чтобы произведение константы скорости измельчения в ней на время пребывания было равно произведению тех же величин для пилотной мельницы.

Недостатком такого способа является отсутствие учета свойств измельчаемого материала, ограниченность воздействия на процесс (возможность изменения только величины загрузки и скорости вращения), а также сложность осуществления процесса, так как необходимо определение константы скорости измельчения материала и времени его пребывания для обеих мельниц, что Ййчивает возможность регулирования и предопределяет недостаточно высокую эффективность работы помольной установки. Целью изобретения является повышение эффективности измельчения. Указанная цель достигается тем, что в способе регулирования процесса помола твердых материалов в барабанной мельнице с параллельно включенной в процесс пилотной мельницей при помоле в каждой из мельниц одинакового материала до заданной дисперсности, заключающемся в периодическом определении изменения дисперсности материала в пилотной мельнице при различных значениях регулирующих параметров, в качестве которых принимаются скорость вращения мельницы и степень заполнения ее мелющими телами, по данным периодических определений находят соответствующие заданной точности регулирования вид модели процесса измельчения и зависимость кинематических параметров модели от регулирующих параметров с определением интервала оптимальных значений каждого из последних,а процесс помола в барабанной мельнице ведут при значениях регулирующих параметров, находящихся внутри найденных интервалов.. Кроме того, в качестве дополнительных регулирующих параметров используют влажность измельчаемого материала и скорость аспирациопногогаза через зону помола. Выбор конкретной модели процесса измельчения, соответствующей заданной скорости, из нескольких вариантов моделей, рассчитанных по различным механизмам измельчения, позволяет в достаточной мере .учитывать влияние свойств материала на процесс измельчения, а применение в качестве дополнительных регулирующих тОров влажности и количества аспирационных газов - повысить степень оптимизации процесса, так как выбранный круг регулирующих параметров охватывает практически все известные факторы, существенным образом влияющие на процесс измельчения. Пример }. Производится расчет параметров модели измельчения и оптимальных значений регулирующих параметров при помоле мергелей Катав-Ивановского и известняка Карагандинского цементных заводов. При помоле в пилотной мельнице этих продуктов по данным измельчения дисперсности материала в процессе измельчения ра1ссчить1вают несколько моделей процесса различного механизма измельчения, учитывающих, например, стадийность, обратимость и т. д. Из полученного ряда моделей - -выбирают те, которыеудовлетворяют заданным требованиям соответствия с реальным процессом. После этого определяют влияние на величину констант скоро .ти выбранных моделей различных управляющих факторов: влажности материала, скорости вращения пилотной мельницы, загрузки ее мелющими телами и скорости аспирационного воздуха. На основе полученных зависимостей определяют оптимальные режимные параметры работы мельницы. При выборе модели и определении ее параметров применяют следующую методику: при заданном значении начальной дисперсности интегрируют дифференциальные сравнения моделей, соответствующие предполагаемым механизмам процесса измельчения, и по результатам интегрирования вычисляют сумму квадратов отклонений рассчитанных по моделям дисперсностей от взятых из эксперимента данных. Для каждого меха низма выбирают такие константы скоростей по стадиям и порядок процессов, которые обеспечивают минимум суммы квадратов отклонений расчетных и экспериментальных данных, при этом используют метод поиска на сетке. Для каждого из измельчаемых материалов на ЭВМ «Наири-3 просчитывают все возможные варианты механизмов процесса и выбирают наиболее вероятные модели. Например, для мергеля Катав-Ивановского цементного завода модель строят на основе стадийного механизма измельчения: первая стадия протекает при изменении дисперсности от начального материала до крупности, соответствующей Roog 20%, вторая стадия -- от Roo8 20% до Roos 3%. Для этого механизма сумма квадратов разностей между экспериментальными значениями дисперсностей в заданные моменты времени и рассчитанными по уравнению модели составляет 0,0004, в то время как для одностадийного или обратимого механизма они больше и равны соответственно 0,026 и 0,01. В связи с Тем, что оптимальные значения скорости вращения мельницы и степени ее; заполнения мелющими телами при помоле исследуемь х материалов находятся в интервале, совпадающем с принятым на практике, в качестве главного pe yлиpyющeгo параметра выбирают влажность измельчаемого материала. Вычисление константы скоростей измельчения по стадиям имеют экстремальные зависимости от влажности. Константа скорости измельчения первой стадии ki, а следовательно, и скорость процесса, максимальны при влажности W 0,3%, константа скорости измельчения второй стадии kj имеет максимум при W 0,5%. Таким образом, для ведения процесса с оптимальной скоростью при помоле материала, крупнее Z Rgog 20%, оптимальная влажность должна быть 0,35%, при более тонком помоле необходимо повышать влажность материала до 0,45%. Расчет процесса измельчения по традиционной формуле В. В. Товарова дает погрешность 27%. Расчет по найденной модели

снижает ошибку до 3%, что позволяет с высокой точностью вести оптимизацию процесса, регулируя влажность исходного материала.

Пример 2. При расчете процесса измельчения известняка Карагандинского завода была принята модель с одностадийным механизмом помола при протекании обратного процесса. Последнее вызвано повышенным агрегированием этого легкоразмалываемого материала. Найдено, что константа скорости прямого процесса увеличивается с увеличением влажности, константа скорости обратного процесса имеет минимум при влагосодержании . Максимальная скорость ведения процесса достигается при влажности 10/0.

в настоящее время процесс измельчения известняков, однотипных по свойствам с Карагандинским, осуществляется при влажности, составляющей 3-4% на входе в мельницу, до 0,5% - на выходе.

Расчет показывает, что при измельчении этого известняка при влажности 1% увеличение производительности мельницЫ составляет 20-25%.

Формула изобретения

0 что в качестве дополнительных регулирующих параметров используют влажность измельчаемого материала и скорость аспирационного газа через зону помола.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

,№ 557815, кл. В 02 С 25/00, 1974 (прототип).