Способ управления процессом измельчения в барабанных мельницах Советский патент 1982 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к горнообогатительной промышленности и используется для управления процессом измельчения в барабанных мельницах, преимущественно в мел ьницах самоизмельчения.

Известны способы управления мельницами путем изменения скорости их вращения }.

В этом способе изменение скорости вращения мельнихда осуществляют в зависимости от шума. Хотя акустический сигнал мёльнйцы самоизмельчения и несет косвенную информацию о внутримельничной загрузке, полностью положиться на достоверность этой информации нельзя. Во-первых, на формирование акустического сигнала влияют не только состояние внутримель-. ничной загрузки, но и плотность этой средал, физико-механические свойства руды, скорость вращения мельница; во-вторых, на акустический сигнал влияют помехи - фон цеха, шум мельницы второй стадии измельчения (обычно мельницы самоизмельчения ставятся в первой стадии, а во второй, в большинстве случаев, применяют шаровые мельницы) и шум мельнИц других технологических цепей.

Поэтому реализация этого способа управления не дает ожидаемого эффекта, к тому же здесь не решается проблема борьбы с образованием крити- ческого класса крупности, с сегрегацией внутримельничной загрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессом измельчения в барабанных мельницах,

10 включающий стабилизации тоннажа и гранулометрического состава исходного питания, внутримельничной плотности пульпы и скорости вращения барабана мельницы 2.

15

В этом способе приращения скорости вращения в сторону ее увеличения производится в зависимости от количества выводимой гали. Однако при этом способе длительное увеличение

20 скорости вращения от номинального значения приводит к накоплению в мельнице измельченного продукта, а в некоторых случаях это может привести и к забивке мельницы.

25

Цель изобретения - повышение качества управления.

Достигается это тем, что в способе управления процессом измельчения в барабанных мельницах, включающем 30 стабилизации тоннажа и гранулометрического состава исходного питания, внутримельничной плотности пульпы и скорости вращения барабана мельницы измеряют дополнительно действительный тоннаж внутримельничной загрузк сравнивают его с заданньии, а стабил зацию скорости вращения при нахождении действительного тоннажа внутримельничной загрузки в заданных пределах осуществляют на номинально значении, и при выходе действительного тоннажа на заданные пределы изменения скорости вращения осущест ляют путем кратковременных скачкообразных разнополярных отклонений скорости от номинального значения. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - график управляющих воздействий. Измельчаемый материал находится в бункерах 1 и 2 соответственно для крупного и мелкого классов, откуда руда через пластинчатые питатели 3 и 4 подается на ленточный конвейер который транспортирует ее в загрузочную воронку мельницы б. Датчики 7 и 8 измеряют давление масла в под шипниках, затем сигналы этих датчиков подаются на преобразователь 9. Преобразованный и усиленный в устройстве 10 сигнал несет информацию о загруэке мельницы рудой, который подается-на дискректор 11. Когда сигнал, поступающий с устройства 10 превысит определенный уровень д заданное, т.е. нарушится нормальный процесс измельчения и в мельнице начнет накапливаться материал, дискректор сработает и подаст сигнал на регулятор 12. В этом регуляторе управляющий сигнал формируют и воздействуют на регулирующий орган 13 привода 14 мельницы 6, Величину воздействия и время t , tj,-t, t выбирают в зависимости от типа мель ницы. Смысл такого вида управляющего воздействия заключается в том, что резкое изменение скорости враще ния мельницы вверх и вниз от номинальйот скорости приводит к перемешиванию материала внутримельничной загрузки. При увеличении скорости врагдения мельницы трудноизмельчаёмы класс, к TOf.iy же, получает приращен энергии удара. Однако время воздействия t необходимо тщательно подбирать, так как черезмерно больш время t, приведет к еще большему на кфпяению материала в мельнице, Умен скорости вращения мельницы вниз от номинальной помимо перемешивания материала .приводит к разгрузке мелкого материала (в том числе и критического класса), Это объясняется уменьшением периферичес кой скорости в зоне разгрузочной решетки. Тйм самым не только улучшаются условия измельчения в водопадном режиме при номинальной скорости вращения, но и в большем количестве, чем обычно, выводится трудноизмельчаемый класс крупности, который успешней может быть переработан во второй стадии (например, в шаровой мельнице). Для улучшения качества управления процессом измельчения в барабанной мельнице дополнительно проводят стабилизацию тоннажа и гранулометрического состава исходного питания мельницы и ее внутримельничной плотности. Для стабилизации тоннажа исходного питания на ленточном конвейере 5 установлен автоматический весоизмеритель 15, например, ленточные весы. Сигнал весоизмерителя 15 подают на вторичный прибор 16, где преобразуют, усредняют за время,которое больше или равно времени (Т t), определяемого колебательностью количества исходного материала на ленточном конвейере 5 (обычно t 10 с), и усиливают, откуда он поступает на электронный регулятор 17. Регулятор сравнивает поступающий на него сигнал с Д заданным и вырабатывает управляющий сигнал. При отклонении количества исходного питания от д заданного управляющий сигнал регулятора воздействует через магнитный усилитель на исполнительный механизм 18, который изменяют соответственно положению движка реохорда 19 (R) блока управления. Это приводит к изменению напряжения питания блоков управления 20 и 21 двигателей 22 и 23 пластинчатых питателей 3 и 4 и соответствующего уменьшению или увеличению скорости их вращения. При увеличении тоннажа исходного питания скорость вращения двигателей питателей уменьшают, при уменьшении тоннажа - увеличивают. Для стабилизации гранулометрического состава исходного питания на ленточном конвейере 5 устанавливают автоматический гранулометр 24, Сигнал с гранулометра подают на вторичный прибор 25, откуда он, усиленный, преобразованный и устредненный, поступает на электронный регулятор соотношения классов 26. Регулятор сравнивает поступающий на него сигнал с Л заданным и вырабатывает- управляющий сигнал. Управляющий сигнал регулятора 26 через магнитный усили-. тель воздействует на исполнительный механизм 27, который изменяет соответствующее положение движка реохорда 28 (R) . Это приводит к распределению напряжения между блоками управления 20 и 21, двигателей 22 и , 23, пластинчатых питателей 3 и 4 и изменению их скоростей вращения. При уменьшении крупности исходного питания происходит перераспределение напряжения между блоками управления 20 и 21, приводящее к увеличению скорости вращения двигателя питателя 3 крупной руды, при увеличении крупности - увеличению скорости вращения двигателя питателя 4 мелкой руды. При этом общий тоннаж питателей остается неизменным.

Стабилизацию внутримельничной плотности пульпы осуществляют регулированием соотношения руда - вода. Для этого на вход электронного регулятора 29, через вторичный прибор 30, подают сигнал от автоматического весоидмерителя исходного питания 15 и с выхода датчика 31 расхода воды. Суммарный сигнал регулятор сравнивает с Л заданным и вырабатывает управляющий сигнал. При отклонении соотношения руда - вода от А заданного управляющий сигнал регулятора воздействует на исполнительный механизм регулируемой задвижки 32 и изменяет расход подаваемой в барабанную мельницу воды.

Для предупреждения перезаполнения барабанной мельницы измельчаемой рудой и предотвращения ее завала, сигнал с дискректора 11 дополнительно подают на регулятор 17 для корректировки тоннажа исходного питания. При нарушении нормального процесса измельчения и переполнения мельницы измельчаемой рудой .суммарный сигнал, подаваемый на вход регулятора 17, превышает Д заданное. Регулятор 17 вырабатывает управляющий сигнал, который через магнитный усилитель воздействует на исполнительнйй механизм 18, изменяет положение движка реохорда 19 (Ry), уменьшает напряжение

блоков управления 20 и 21 двигателей 22 и 23 пластинчатых питателей 3 и 4 и снижает скорость их вращения.

Способ был опробован на промышленной мельнице Каскад типа МБ-50-18. Общий тоннаж исходного питания был застабилизирован, т.е. Q ИСХ 70. т/ч const, отношение крупного (Q) к мелкому (Qg) классу поддерживалось постоянным 1/3 const. Крупный класс образован рудой крупностью 500 + 200 мм, мелкий - 200 + О мм. Соотношение руда; - вода поддерживалось на постоянном -уровне и контролировсшось по плотности подбутарного продукта 5 мельницы, косвенно характеризующей внутримельничную плотность, и составляло 60% твердого. Заполнение мельницы определялось по току приводного двигателя мельницы, что техниче ки легче реализовать, чем определение давления масла в подшипниках

При токе приводного двигателя, превышающем нормальное значение 650 А, производили изменение скорости вращения мельницы согласно приведенному графику /фиг. 2). Скорость вращения мельницы изменяли в пределах ±2 об/мин от номинального. Ширина импульса равнялась 7 мин. Отбор проб подбутарного продукта (Орош производили ручным способом до возмущения и после него {через 7 мин). С целью выявления эффективности каждого воздействия на процесс измельчения серия импульсов проводилась поэтапно, т.е. между увеличением скорости вращения и ее уменьшением был разрыв в 3 ч. Данные опробываний приведены в таблице.

Щения18,600 11,600 6,400 5,400

до возмущения 12,050 10,440 6,470 5,870 после возму11,900 10,860 6,900 щения

Из таблицы видно, что распределение классов крупности после нанесенного возмущения стало более равномерным, чем до возмущения. Содержание классов 100 мкм и +74 мкм в опыте 1 (увеличение скорости барабана мельницы с 15,5 до 17,5 об/мин) стало большим в общей сложности на 3,7%. При уменьшении скорости вращения

4,500 53,500 4,620 60,55

мельницы гранулометрический состав готового продукта стал тоже более равномерным, хотя и не наблюдается

60 увеличение 100 мкм, -«-74 мкм. Последнее объясняется тем, что при уменьшении скорости вргицения мельницы истирающее воздействие преобладает над ударным, поэтому не наблюдается увеличение класса 200 мкм. 5,760 4,300 60,28

Однако при уменьшении скорости вращения мельницы увеличивается тоннаж подбутарного класса (QfciAu) в среднем на 20-25%. Тем самым увеличивается вывод из зоны помола трудноизмельчаемого класса,

В опытах 1 и 2 производилось определение по локальному электроакустическому датчику геометрии движения внутримельничной загрузки. Опыты показали, что при всех возмущениях происходит изменение геометрии внутримельничной загрузки, т.е. происходит изменение углов отрыва кусков руды от барабана мельницы, а значит и перемешивание материала, так как геометрия движения внутренних слоев также изменяется. Степень перемешивания зависит от величины воздействия и его количества. I

Предложенный способ управления барабанных мельниц позволяет повысить эффективность работы мельнищл, в особенности мельниц самоизмельчения. Это приводит к повышению производительности мельниц по готовому продукту на а по исходному .до 20%, и улучшению качества самоизмельчения. Например, при выведени в среднем 10-1If гали и скрапа на Ингулецком ГОКе производительность цикла самон-змеЛьчения по исходному /} 3ffffffffe/e

продукту возросла на 30%, а по измельченному - на 12,8%.

Формула изобретения

Способ управления процессом измельчения в барабанных мельницах, включающий стабилизацию тоннажа и гранулометрического состава исходного питания, стабилизации внутримельничной плотности пульпы, стабилизацию скорости вращения барабана мельницы, отличающийся тем, что, с целью повышения качеств управления, измеряют дополнительно действительный тоннаж внутримельничной загрузки, сравнивают его с за|данным, а стабилизацию скорости вращения при нахождении действительног тоннажа внутримельничной загрузки в -заданных пределах осуществляют на номинальном значении, и при выходе действительного тоннажа за заданные пределы изменения скорости вращения осуществляют путем кратковременнЕах скачкообразных разнополярних отклонений скорости от номинального значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

П

a

I1Г

- -I11-r

tpef.l