Устройство для автоматическогоупРАВлЕНия пРОцЕССОМ пОМОлА B шАРОВОйМЕльНицЕ C ВВОдОМ пОВЕРХНОСТНО- АКТиВНОгО ВЕщЕСТВА Советский патент 1981 года по МПК B02C25/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЖНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОМОЛА В ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЕ С ВВОДОМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к устройст вам автоматического управления проц сом измельчения в шаровой трубной мельнице и может найти гфименение в цементной, горнообогатительной и других отраслях промьшшенности, где применяется тонкое измельчение материалов. Дпя интенсификации процесса измельчения в мельницу вводятся различные поверхностно-активные вещест ва (ПАВ), которые ослабляют агломерацию, гидратацию, адсорбционную прочность частиц материала, очищают шары и бронефутеровку измельчительного агрегата. Известно устройство введения ПАВ в первую камеру мельницы, снабженное датчиком производительности по готовому продукту, выход которого подключен ко входу регулятора расхода ПАВ l . „ Недостатком данного устройства -является то, что оно предусматривае изменение подачи ПАВ пропорционально производительности по готовому продукту, в то время как эффективность ввода ПАВ определяется, с одной стороны, его концентрацией в из мельчаемом материале, находящемся внутри мельницы, с другой стороны, изменяющимися свойствами материалд. Известно также устройство для автоматического управления процессом помола в шаровой мельнице с вводом ПАВ, включающее датчик тонко ти помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом, и задатчик степени измельчения готового продукта, выходы которых соединены со входами регулятора расхода исходного материала, выход которого подпючен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода ПАВ, на рходы которого подклю;чены датчик уровня заполнения мельшцы материалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещества, а выход соединен со входом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества 2.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает оптимального управления с точки зрения минимизации удельных затрат электроэнергии на помол. Это происходит вследствие того, что концентрация ПАВ в измельчаемом материале поддерживается постоянной. Однако зависимость величины удельных затрат на помол при постоянной степени измельчения готового продукта не только зависит от концентрации ПАВ, но и носит экстремальный характер-, имея явно вьфаженный минимум при некоторых значениях концентрации ПАВ ,в измельчаемом материале. При этом положение экстремальной точки смещается в зависимости от изменений свойств размалываемого материала. Экстремальная зависимость удельных Затрат на измельчение от концентрации ПАВ в материале при постоянной степени измельчения готового продукта объясняется тем, что если мельница работает в режиме, соответствующем левой ветви экстремальной характеристики, то повьшение концентрации ПАВ ведет к более интенсивному процессу измельчения вследствие того, что все образованные заново поверхности материала покрываются монослое ем ПАВ. В случае, если концентрация ПАВ превысила некоторое оптимальное значение, в материале наблюдается избыток ПАВ. Тогда ПАВ начинает действовать как клейкое вещество и в некоторых случаях на выходе мельницы можно наблюдать крупные склеенные куски материала из-за повышенной концентрации ПАВ. Скорость продвижения материала по мельнице уменьшается , уровень заполнения мельницы материалом увеличивается, производител1 ность падает, удельные затраты на измельчение увеличиваются, т.е. мельница переходит в режим, соответствующий правой ветви экстремальной характеристики.

Цель изобретения - снижение удель ных затрат электроэнергии на помол.

Цель достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом помола в шаровой мельнице с вводом поверхностнб-активного вещества, включающее датчик тонкости

458474

помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом, и задатчик степени измельчения готового продукта, выходы которых соединены со

5 входами регулятора расхода исходного материала, выход которого подключен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода поверхностно-активного вещества, на входы которого подключены датчик уровня заполнения мельницы материалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещества, а выход соединен со входом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, снабжено датчиком мощности, потребляемой приводом мельницы, датчиком производительности по готовому продукту, блоком деления

20 и экстремальным регулятором, причем датчик мощности, потребляемой приво.дом мельницы, и датчик производительности по готовому продукту подключены ко входам блока деления, вЫход кото25 торого подключен ко входу экстремального регулятора, выход которого соединен со входом задатчика концентрации поверхностно-активного вещества. На чертеже представлена блок-схема данного устройства.

Устройство содержит мельницу I, датчик 2 тонкости помола, датчик 3 . уровня заполнения мельницы материалом (в качестве такого датчика может быть использован электроакустический датчик), регулятор 4 расхода исходного материала, задатчик 5 степени измельчения готового продукта, регулирующий орган 6 расхода исходного

40 материала, регулятор 7 расхода ПАВ, регулирукшщй орган 8 расхода ПАВ, датчик 9 мощности, потребляемой приводом мельницы, датчик 10 производительности мельницы по готовому продукту (в качестве датчика производительности может быть использован расходомер готового продукта или счетчик числа переключений камерного насоса), блок 11 деления, экстремальный регулятор 12 концентрации ПАВ, задатчик 13 концентрации ПАВ.

Мельница работает в режиме, соответствующем левой ветви экстремальной зависимости удельных затрат электроэнергии на помол от концентрации ПАВ в измельчаемом материале. Пусть дано пробное воздействие по увеличению концентрации ПАВ. Увеличение кон5центрации ПАВ способствует улучшению условий помола и увеличению степени измельчения готового продукта. Увеличение степени измельчения готового продукта фиксируется датчиком 2 через некоторый интервал времени, который превышает время переходного процесса, и регулятор 4 вырабатывает воздействие, направленное на компенсацию этого изменения за счет увеличения расхода исходного материала. Увеличение производительности фиксируется датчиком 9, сигнал с которо го поступает на блок 11 деления, на другой вход которого подают сигнал об изменении мощности, потребляе мой приводом. В блоке деления производится вьиисление удельных затрат электроэнергии на помол как отношения величины сигнала мощности к величине сигнала производительности. Величина мощности также меняется вследствие изменения загрузки мельницы. Однако величина мощности возрастает не в такой значительной мере .как производительность мельницы. Это объясняется тем, что основная часть мощности затрачивается на v теремещение мелющих тел, а не материальной загрузки. В результате отношение щности к производительност уменьшается и экстремальный регулято 12концентрации ПАВ, который работае в режиме поиска минимума входной переменной, вырабатывает воздействие на увеличение концентрации ПАВ в материале. Этот сигнал через задатчик 13концентрации ПАВ поступает на вхо регулятора 7 расхода ПАВ, На второй вход регулятора ПАВ подают сигнал с выхода датчика уровня заполнения первой камеры мельницы материалом для поддержания расхода ЦАВ в мельницу пропорционально количеству материала в зоне дробления. Выход регу лятора расхода ПАВ соединен со входом регулирующего органа расхода ПАВ При переходе объекта в режим, соответствующий правой ветви экстремальной характеристики, увеличение концентрации ПАВ приводит к уменьшению степени измельчения готового продукта, увеличению удельных затрат элект роэнергии на помол и экстремальный регулятор осуществляет реверс в сторону уменьшения концентрации ПАВ. Оптимальное значение концентрации ПАВ в материале изменяется при изме7нении свойств измельчаемого материг ла, условий помола, а также при изменении заданного значения степени измельчения готового продукта. При изменении указанных факторов найдегноё ранее экстремальным .peгyлятopo значение концентрации ПАВ перестает быть оптимальным и экстремальный регулятор осуществляет поиск нового значения концентрации ПАВ, соответствующего минимальным удельным затратам электроэнергии на помол. Формула изобретения Устройство для автоматического управления процессом помола в шаровой мельнице с вводом поверхностноактивного вещества, включаннцее датчик тонкости помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом и за датчик степени измельчения готового продукта, выходы которых соединены со входами регулятора расхода исход ного материала, выход которого подк тчен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода поверхностно-активного вещества, на входы которого подключен i датчик уровня заполнения мельницы м териалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещества, и выход соединен со входом регулирующего органа расхода поверхностноактивного вещества, о т л. и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью снижения удельных затрат электроэнергии, устройство снабжено датчиком мощности, потребляемой приводом мельницы, датчиком производительности по готовому продукту, блоком деленш и экстремальным регулятором, причем датчик мощности, потребляемой приводом мельницы и датчик производительности по готовому продукту подклнгчены ко входам блока деления, выход которого подкл1рчен ко входу экстремального регулятора, выход которого соединен со входом задатчика концен1|рации поверхностно-активного вещества.: Источники информации, % принятые во внимание при экспертизе 1,Дешко Ю.И. Измельчение материалов в цементной промьшшенности. Стройиздат, 1966, с,185-187. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2454842/33 кл. В 02 С 25/00, 1977.