Способ управления процессом обогащения угля Советский патент 1982 года по МПК B03D1/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ

1

Изобретение относится к области управления технологическими процессами с помощью вычислительных машин и может найти применение в угольной, горнорудной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ управления процессом обогащения угля путем изменения выходов концентратов отделений на основе .текущих значений выхода и зольности концентратов 1.

Известен способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу, путем изменения выхода ковдент;рата на отдельных операциях 2.

Недостаток известных способов заключается в низкой точности управления, что ие позволяет обеспечить значительное повышение выхода готового продукта заданной средней зольности вводу того, что не учитывается ряд характеристик угля, как объекта обогащення.

например, содержание тяжелых фракций в концентрате, содержание крупных и шламовых классов в рядовом , содержаще серы в легких фракинях, т.е. управление в рассматриваемом способе ведется по одной из основных характеристик - содержанию легких фракций в отходах, - в то время как остальные характеристики, оказьшающие существенное влияние на изменение качественно-количественных показателей готового

10 продукта, ие учитываются.

Цель изобретения - повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом обогащения

fS угля, основанном на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании .максимального выхода готового продукта заданной средней

20 зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, измеряют содержание тяжелых фракций и серы в концентрате по операциям и процессу в целом, определяют состояние операций и процесса как корень квадратный из суммы квадратов отклонений фактических характеристик от заданных, определяют отношения найденных величин состояния по операциям к измеренным величинам по процессу в целом и корректируют выход концентрата на операции с максимальным отношением пропорционально этому отношению, а выходы концентратов на остальных операциях - обрат но пропорционально отношениям измеренных величин по операциям. На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления способа. Позициями 1-3 обозначены операции процес са обогашения угля. Кроме того, схема включает пробоотборник 4, блок 5 систематического измерения характеристик угля, вычислительную машину 6, датчики 7-9 количества концентрата, датчики 10-12 зольности кон- центрата, экстремальные регуляторы 13-15, 16-18 количества отходов. Пробоотборником 4 отбираются пробы необогашенного угля и направляются в блок 5 систематического измерения характеристик угля Необогащенный уголь подвергается классификации и затем идет на обогащение по операциям процесса (1-3). После обогащения получаются концентрат и отходы, при этом датчики 7-9 измеряют количество, а датчики 10-12 зольность концентрата. Датчики 16-18 измеряют количество отходов по операциям процесса. Все измеренные величины заносятся в память вы шслительной машины 6. . Реализация поставленной цели происходит в вычислительной машине по алгоритму, суть которого состоит в минимизации длины вектора отклонений нормированных характеристик текущего режима работы от оптимального (за данного)i Таким образом, процесс управления техноло гическими операциями необходимо вести так, чтобы постоянно получать минимальной длины вектор - (0 Объясним выражение (1). Обозначим точками n-мерного пространства заданный . текущий R ri;r/2;.., Гр режимы работы процесса обогащения. Соединим точки RO и К, тогда длина вектора равна /RRo где pj-XjO- j/r/); JM, Kj - весовые коэффициенты, r° MJr-l- соответственно характеристиКИ заданного и .текущего ре 9 14 Для углеобогатительной фабрики область определения реальных режимой ее работы ограничена, однако число всевозможных режимов достатоадо велико, тто не позволяет заранее предусмотреть все режимы, т.е. произвести расчет показателей любого режима и хранить их в памяти вычислительной машины. Все зто приводит к тому, что вс))кий раз из множества режимов работы рассчитывается наиболее делесообразный в данной производственной ситуации. При определении режима руководствуются правилом из всевозможных режимов выбирают тот, у которого длина вектора /RRo/ минимальна по сравнению с оставшимися. Прежде всего решается задача поиска оптимальных показателей обогащения угля по выходным параметрам отдельных операций обогащения. Постановка ее заключается в следующем: требуется найти максимум функции при ограничении на зольность готового проmax Ф СК -ь ПК. А + ВК. А + ТК. А : А А,(2) CK,.F. пк 1::пк.Р, ; ex.Ffi ткгЦтк ,р; -, 6К .1;л-1)/-гао; ,( -V( ,U,AC,./-,O.. aj(j, aij,aj2 - коэффициенты полиномов; Ti ajo + ai, Aj + aj2 - нагрузка по необогащенному углю на секцию, т/ч; у,- - выход концентрата с операции процесса,%: Я - коэффициент, учитьшающий изменение цены 1 т концентрата в зависимости от его зольности;и - цена концентрата, руб/т; А - заданная зольность,%; Для различных значений заданной зольности существуют свои точки текущей зольности, в которых достигается максимум Ф -критерия (2). Причем их анализ показывает, что начиная с некоторого момента, значение теку ™u a г uov rnnnrr. мпмАита пиошэиио .revi/. щей зольности становится нечувствительным к изменениям заданной зольности, хотя значение max Ф на последнем шаге увеличения заданной зольности больше max Ф на предыдущем шаге. Эта особенность позволяет опре делить целесообразное значение заданной золь ности и задачу поиска оптимальных показателей операций процесса обогашения решать в два этапа. На первом этапе производится поиск оптимальных показателей на отдельных операциях. На втором находятся такие управ ляюшие воздействия на процессы, яггобы золь ность суммарного концентрата была равна заданной. /.. Суть алгоритма поиска оптимальных показ телей операций процесса обогащения заключается в следующем. Производится выбор общих характернстак всех операций процесса }Я } (такими харак теристиками, в частности, могут быть: содержание тяжелых фракций в концентрате, содержание серы в легких фракциях; содержание легких фракций в отходах; зольность концентрата операций; нагрузка на входе операций и др.). Определяются базовые (заданные) значения характеристику R°.. . Находится нормированное отклонение ,р; kj(l-rj/ri), где kj - масштабный ко эффициент, j - характеристики. Определяется длина вектора отклонений ха рактеристик i-й операции процесса обогащения от базовых V-( Находятся оптимальные значения зольности и выхода концентрата отдельных операций процесса тс1хфрСК.-ПК.-Л. + ВК,. при Aj Aj Вычисляется общее значение. Ф -критерия Определяются текущие характеристики про дуктов обогащения и отходов. 16 Находятся отношения длин векторов отдельных операций к длине вектора всего процесса. Сравниваются текущие характеристики с заданными. Если хотя бы одна из характеристик не соответствует заданной, то находится операция с максимальным отношением. Игменяетс выход концентрата, операций с максимальным отношением Fj/F пропорционально этому отношению, а выхода концентратов остальных операций - обратно пропорционально найденным величинам. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить выход готового продукта с заданными зольностью, серой и содержанием тяжелых фракций в концентрате. Формула изобретения Способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях; отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют содержание тяжелых фракций и серы в концентрате по операциям и процессу в целом определяют состояние операций и процесса как корень квадратный из суммы квадратов отклонений фактических характеристик от заданных, определяют отнощения найденных величин состо-. яния по операциям к измеренным величинам по процессу в целом и корректируют выход ковдентрата на операции с максимальным отношением пропорционально этому отношению, а выходы концентратов на остальных операциях - обратно пропорционально отношениям измеренных величинпо операциям. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2572765/03, кл. В 03 D 1/00, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 716597, кл. В 03 В 13/00, 1980 (прототип).

ffj7acct cf/fatft//f

E

Д

/

fffrryoffbl

tfof/tift fnpam

ЕЗem}foffbi

отходы