CN112199906B - 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法 - Google Patents

一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112199906B
CN112199906B CN202011083735.7A CN202011083735A CN112199906B CN 112199906 B CN112199906 B CN 112199906B CN 202011083735 A CN202011083735 A CN 202011083735A CN 112199906 B CN112199906 B CN 112199906B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ore
return ratio
sand return
sand
cyclone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011083735.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112199906A (zh
Inventor
杨天皓
段银联
王庆凯
邹国斌
高明生
高瑞琢
翟成杰
孙连喜
王晓琨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BGRIMM Technology Group Co Ltd
Shandong Gold Mining Laizhou Co Ltd Sanshandao Gold Mine
Original Assignee
BGRIMM Technology Group Co Ltd
Shandong Gold Mining Laizhou Co Ltd Sanshandao Gold Mine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BGRIMM Technology Group Co Ltd, Shandong Gold Mining Laizhou Co Ltd Sanshandao Gold Mine filed Critical BGRIMM Technology Group Co Ltd
Priority to CN202011083735.7A priority Critical patent/CN112199906B/zh
Publication of CN112199906A publication Critical patent/CN112199906A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112199906B publication Critical patent/CN112199906B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Abstract

本发明公开了一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，首先实时检测旋流器给矿流量、压力、浓度，实时检测数据归档至数据库中；然后完成软测量算法参数计算；再选取返砂比软测量计算周期，最后在线计算返砂比。本发明在线算法仅依赖旋流器给矿流量、压力、浓度在线测量值，实现了返砂比的在线软测量；利用离线多次取样方法确定参数，在计算参数时使用最小二乘方法，确保了返砂比计算误差的最小化。

Description

一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法
技术领域
本发明涉及一种工艺流程参数在线软测量方法，尤其是一种磨矿分级流程返砂比在线测量方法。
背景技术
返砂比是指磨矿分级流程中旋流器沉砂与溢流的干矿量之比，是衡量磨矿分级流程磨机台效与旋流器分级效率的重要指标。返砂比过低往往表明旋流器分级效率较低、溢流“跑粗”；而返砂比过高往往表明磨机过载，不仅磨矿粒度难以达标，还会造成电能的浪费。因此，为使磨矿分级流程产品粒度达到目标要求，并实现节能降耗，需要在生产操作中维持返砂比在合理区间内。但是，由于难以直接或间接实时测量沉砂、溢流干矿量，因此难以获得返砂比的实时值。
通常情况下，可通过开展流程考察获取返砂比：对旋流器给矿、沉砂、溢流取样、筛析、烘干、称重，分别获得各点浓度与粒度分布；再根据各点浓度与粒度分布数据利用进出质量平衡原则计算得到返砂比。但是这种方法只能得到取样时刻返砂比的值；并且从完成取样到得到计算结果工作周期较长，最快约3-4天。对于无时无刻不处于动态变化之中的生产流程，这大大削弱了该方法用于指导生产的价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可编程实现的、性能优异且可实时运行的磨矿分级流程返砂比在线软测量的方法。
本发明的技术方案如下：
一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：在生产流程中安装可实时检测旋流器给矿流量、压力、浓度的仪表，仪表的输出应当为经过校准的误差在可接受范围的数据；实时检测数据归档至数据库中；
步骤二：按照如下子步骤完成软测量算法参数计算：
1)、对带有体积刻度的烧杯称重，记烧杯重量为m1；分别取粒度不同矿石烘干，将不同粒度矿石全部倒入带有刻度的烧杯中，并称重，记烧杯与矿石总重为m2；使用量筒向烧杯中加入体积为V1的水，并使水没过矿石，记烧杯中总体积为V2；得到矿石密度
Figure BDA0002719583490000011
2)、在给矿量、给水量、磨机功率、旋流器给矿流量、旋流器给矿压力和旋流器给矿浓度这些实时参数维持相对稳定的条件下，对旋流器沉砂、溢流取样，对样品称重、烘干，获得沉砂、溢流浓度分别为suf、sof；记录取样时刻前5分钟与后5分钟旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值qcfeed、pcfeed、scfeed；
3)、重复步骤2)，共完成n次，n≥2；记每次得到的参数分别为sufi、sofi、qcfeedi、pcfeedi、scfeedi，i＝1,2,L,n；
4)、求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kq：
Figure BDA0002719583490000021
所得到的kq最优解即为Kq；
5)、求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kw、Kv：
Figure BDA0002719583490000022
其中，
Figure BDA0002719583490000023
所得到的kw、kv，最优解即为Kw、Kv；
步骤三：选取返砂比软测量计算周期Ts：所选取的返砂比软测量计算周期Ts不小于磨机矿石平均停留时间；
步骤四：按照如下子步骤在线计算返砂比：
1)、分别计算一个返砂比软测量计算周期内旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值Qcfeed、Pcfeed、Scfeed；
2)、计算旋流器给矿矿浆密度：
Figure BDA0002719583490000024
3)、测量参数一致性评价：判断下式是否成立：
Figure BDA0002719583490000025
若成立，则说明流程现处于稳定工况，且流程测量误差较小，可继续进行后续计算步骤；若不成立，则输出前一个计算周期的返砂比计算值；
4)、计算旋流器给矿矿浆体积浓度：
Figure BDA0002719583490000031
并计算：
Figure BDA0002719583490000032
5)、计算返砂比：
Figure BDA0002719583490000033
当更换仪表、磨机更换衬板、旋流器更换沉砂嘴等设备后，应当重新开展步骤二、步骤三，重置软测量参数Kq、Kw、Kv。
步骤三中，所选取的返砂比软测量计算周期Ts为磨机矿石平均停留时间的1-1.5倍。
步骤三中，Ts不小于仪表采样周期的40倍。
本发明采取的上述技术方案具有以下优点：第一、本发明在线算法仅依赖旋流器给矿流量、压力、浓度在线测量值，实现了返砂比的在线软测量，避免了传统取样方法工作周期长、不具有实时性的缺点；第二、本发明利用离线多次取样方法确定参数，在计算参数时使用最小二乘方法，确保返砂比计算误差的最小化；第三、本发明计算步骤清晰、简洁，无需额外的修正步骤，便于编程实现。
附图说明
图1是本发明的算法流程示意图；
图2是本发明实施案例的磨矿工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供的碎矿或磨矿流程考察粒度信息数据协同计算方法包括以下步骤：
步骤一：在生产流程中安装可实时检测旋流器给矿流量、压力、浓度的仪表，仪表的输出应当为经过校准的误差在可接受范围的数据；实时检测数据可归档至数据库中；
步骤二：按照如下子步骤完成软测量算法参数计算：
2.1取样测得矿石密度ρore；
2.2在给矿量、给水量、磨机功率、旋流器给矿流量、旋流器给矿压力、旋流器给矿浓度等实时参数维持相对稳定的条件下，对旋流器沉砂、溢流取样，对样品称重、烘干，获得沉砂、溢流浓度分别为suf、sof；记录取样时刻前5分钟与后5分钟旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值qcfeed、pcfeed、scfeed；
2.3重复步骤2，共完成n次，n≥2；记每次得到的参数分别为sufi、sofi、qcfeedi、pcfeedi、scfeedi，i＝1,2,L,n；
2.4求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kq：
Figure BDA0002719583490000041
所得到的kq最优解即为Kq；
2.5求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kw、Kv：
Figure BDA0002719583490000042
其中，
Figure BDA0002719583490000043
所得到的kw、kv最优解即为Kw、Kv；
步骤三：根据磨机选型设计参数“矿石平均停留时间”选取返砂比软测量计算周期Ts；考虑到不同原矿处理量下的返砂比不具有操作策略上的可比性，所选取的返砂比软测量计算周期Ts至少应不小于磨机矿石平均停留时间，推荐为磨机矿石平均停留时间的1-1.5倍；同时也应当考虑仪表的采样周期，推荐Ts不宜小于仪表采样周期的40倍；
步骤四：按照如下子步骤在线计算返砂比：
4.1分别计算一个返砂比软测量计算周期内旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值Qcfeed、Pcfeed、Scfeed；
4.2计算旋流器给矿矿浆密度：
Figure BDA0002719583490000044
4.3测量参数一致性评价——判断下式是否成立：
Figure BDA0002719583490000045
若成立，则说明流程现处于稳定工况，且流程测量误差较小，可继续进行后续计算步骤；若不成立，则输出前一个计算周期的返砂比计算值；
4.4计算旋流器给矿矿浆体积浓度：
Figure BDA0002719583490000051
并计算
Figure BDA0002719583490000052
4.5计算返砂比：
Figure BDA0002719583490000053
上述步骤一、步骤二、步骤三为准备步骤，步骤四为在线计算步骤；当更换仪表、磨机更换衬板、旋流器更换沉砂嘴等设备后，应当重新开展步骤二、步骤三，重置软测量参数Kq、Kw、Kv。
下面以一个实施例具体说明本发明的计算方法：
某选矿厂采用如图2所示磨矿分级流程，按照本发明方法开发并部署返砂比在线软测量程序：
步骤一：流程中有旋流器给矿流量、浓度、压力仪表，并可实现数据归档；
步骤二：按照如下子步骤进行：
2.1测得矿石密度为2.704t/m3；
2.2-2.3旋流器取样3次，所得到参数如下：
第一次取样 第二次取样 第三次取样
溢流浓度s<sub>of</sub>-％ 51.2 52.8 49.3
沉砂浓度s<sub>uf</sub>-％ 77.7 80.2 75.3
给矿流量q<sub>cfeed</sub>-m<sup>3</sup>/h 1243.2 1156.2 1223.8
给矿压力p<sub>cfeed</sub>-kPa 89.3 78.9 88.2
给矿浓度s<sub>cfeed</sub>-％ 69.2 70.8 67.0
2.4-2.5计算得到Kq＝5.757×10-3，Kw＝2.286，Kv＝4.421。
步骤三：该选矿厂球磨机矿石平均停留时间为3.5分钟，流量计、压力计、浓度计的采样周期为1秒；综合考虑下，选取返砂比软测量计算周期Ts为3.5分钟；
步骤四：完成软测量参数与计算周期设置后，在每个周期内计算出一个返砂比的值。

Claims (4)

1.一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：在生产流程中安装可实时检测旋流器给矿流量、旋流器给矿压力和旋流器给矿浓度的仪表，仪表的输出应当为经过校准的数据；实时检测数据归档至数据库中；
步骤二：按照如下子步骤完成软测量算法参数计算：
1)、对带有体积刻度的烧杯称重，记烧杯重量为m1；分别取粒度不同矿石烘干，将不同粒度矿石全部倒入带有刻度的烧杯中，并称重，记烧杯与矿石总重为m2；使用量筒向烧杯中加入体积为V1的水，并使水没过矿石，记烧杯中总体积为V2；得到矿石密度
Figure FDA0003560913360000011
2)、在给矿量、给水量、磨机功率、旋流器给矿流量、旋流器给矿压力和旋流器给矿浓度这些实时参数维持稳定的条件下，对旋流器沉砂、溢流取样，对样品称重、烘干，获得沉砂、溢流浓度分别为suf、sof；记录取样时刻前5分钟与后5分钟旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值qcfeed、pcfeed、scfeed；
3)、重复步骤2)，共完成n次，n≥2；记每次得到的参数分别为sufi、sofi、qcfeedi、pcfeedi、scfeedi，i＝1,2,…,n；
4)、求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kq：
Figure FDA0003560913360000012
所得到的kq最优解即为Kq；
5)、求解下述无约束非线性优化问题，得到参数Kw、Kv：
Figure FDA0003560913360000013
其中，
Figure FDA0003560913360000014
所得到的kw、kv，最优解即为Kw、Kv；
步骤三：选取返砂比软测量计算周期Ts：所选取的返砂比软测量计算周期Ts不小于磨机矿石平均停留时间；
步骤四：按照如下子步骤在线计算返砂比：
1)、分别计算一个返砂比软测量计算周期内旋流器给矿流量、压力、浓度归档数值的平均值Qcfeed、Pcfeed、Scfeed；
2)、计算旋流器给矿矿浆密度：
Figure FDA0003560913360000021
3)、测量参数一致性评价：判断下式是否成立：
Figure FDA0003560913360000022
若成立，则说明流程现处于稳定工况，且流程测量误差较小，继续进行后续计算步骤；若不成立，则输出前一个计算周期的返砂比计算值；
4)、计算旋流器给矿矿浆体积浓度：
Figure FDA0003560913360000023
并计算：
Figure FDA0003560913360000024
5)、计算返砂比：
Figure FDA0003560913360000025
2.如权利要求1所述的磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，其特征在于当更换仪表、磨机更换衬板、旋流器更换沉砂嘴等设备后，应当重新开展步骤二、步骤三，重置软测量参数Kq、Kw、Kv。
3.如权利要求1或2所述的磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，其特征在于步骤三中，所选取的返砂比软测量计算周期Ts为磨机矿石平均停留时间的1-1.5倍。
4.如权利要求1或2所述的磨矿分级流程返砂比在线软测量方法，其特征在于步骤三中，Ts不小于仪表采样周期的40倍。
CN202011083735.7A 2020-10-12 2020-10-12 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法 Active CN112199906B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011083735.7A CN112199906B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011083735.7A CN112199906B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112199906A CN112199906A (zh) 2021-01-08
CN112199906B true CN112199906B (zh) 2022-05-13

Family

ID=74014302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011083735.7A Active CN112199906B (zh) 2020-10-12 2020-10-12 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112199906B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113751179B (zh) * 2021-09-15 2022-04-26 矿冶科技集团有限公司 半自磨机优化控制方法、系统及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101244403A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 西安艾贝尔科技发展有限公司 一种磨矿分级过程优化控制方法
CN104028364A (zh) * 2014-04-30 2014-09-10 江西理工大学 一种多金属选矿磨矿分级优化测试方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738257B (zh) * 2014-12-12 2019-06-18 通用电气公司 测量方法及系统
CN109142167B (zh) * 2018-06-26 2021-02-26 中国矿业大学 一种磨矿粒度的在线鲁棒正则软测量模型的建立方法
CN109840377B (zh) * 2019-01-30 2022-12-30 北京矿冶科技集团有限公司 一种磨机混合填充率在线软测量方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101244403A (zh) * 2008-03-17 2008-08-20 西安艾贝尔科技发展有限公司 一种磨矿分级过程优化控制方法
CN104028364A (zh) * 2014-04-30 2014-09-10 江西理工大学 一种多金属选矿磨矿分级优化测试方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
水力旋流器溢流粒度软测量方法的研究;李祥崇;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑)》;20130315;全文 *
磨矿分级智能控制系统研究;葛鹏;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑)》;20160615;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112199906A (zh) 2021-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105699258B (zh) 一种细骨料在线检测装置及方法
CN101038277B (zh) 基于最小二乘-支持向量机的制粉过程煤粉细度软测量方法
CN107727540A (zh) 一种机制砂在线检测装置及在线检测方法
CN112199906B (zh) 一种磨矿分级流程返砂比在线软测量方法
CN106604893B (zh) 制备具有高压实密度的电解二氧化锰的方法以及由此制备的电解二氧化锰
CN207742058U (zh) 一种机制砂在线检测装置
CN108393146B (zh) 一种钢球磨煤机制粉系统自适应最优解耦控制方法
CN105057079A (zh) 磨矿矿石粒度控制系统及控制方法
US20140238906A1 (en) Automated system for coal spiral
CN113296561B (zh) 一种用于造球机的控制系统及控制方法
CN111932391B (zh) 一种碎矿或磨矿流程考察粒度分布数据一致性修正的计算方法
CN101799394A (zh) 一种水力旋流器溢流粒度分布的软测量方法
CN104263960B (zh) 金湿法冶金置换过程中置换率和金泥品位的在线预测方法
CN106383040B (zh) 一种脱硫湿磨机石灰石制浆系统性能测试方法
CN111610043A (zh) 一种评价混煤磨制时粗粉分离器分离效果的方法
CN207951697U (zh) 破碎机和破碎机控制系统
CN105547447A (zh) 一种基于物料试验的科里奥利秤准确度检测方法及装置
RU2517826C1 (ru) Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы
CN114459942A (zh) 一种智能浓细度测量系统及其选矿厂矿浆浓细度检测的方法
CN117172553B (zh) 基于arima模型的重晶石粉生产中控系统
CN220399194U (zh) 一种在线煤粉粒级组成检测装置
CN111054512B (zh) 一种sabc碎磨工艺系统中矿石碎磨参数控制方法和装置
CN116307137A (zh) 基于多元线性回归算法的机制砂细度模数预测方法与系统
CN112403660A (zh) 一种智能磨矿控制系统
CN112547293B (zh) 一种棒磨机负荷智能控制的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant