EP2769769A1 - Method for controlling and/or regulating a crushing mill and crushing plant - Google Patents

Method for controlling and/or regulating a crushing mill and crushing plant Download PDF

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EP2769769A1
EP2769769A1 EP13156417.1A EP13156417A EP2769769A1 EP 2769769 A1 EP2769769 A1 EP 2769769A1 EP 13156417 A EP13156417 A EP 13156417A EP 2769769 A1 EP2769769 A1 EP 2769769A1
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EP
European Patent Office
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der
grinder
parameter
des
mahleinrichtung
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13156417.1A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Lekscha
Bernd Zehentbauer
Victor Seleznev
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating

Abstract

The method involves determining two parameters characterizing the operation of a grinding mill (2). The derivative of the former parameter is determined after the latter parameter. The sign of the derivative is determined. The grinding mill is controlled or regulated depending on the sign of the derivative. The relative speed of a grinding unit (4) is used as former parameter and the power factor is used as latter parameter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Mahlanlage sowie eine Mahlanlage.The invention relates to a method for controlling and / or regulating a grinding plant and a grinding plant.

Die Mahlung ist ein mechanisches Verfahren, dessen Aufgabe eine Verringerung der Partikelgrößen fester Stoffe durch Überwindung der Bindekräfte in den Ausgangsteilchen ist. Der Mahlprozess wird dabei in einem geschlossenen Mahlkreis durchgeführt. Eine Mahlanlage umfasst neben der eigentlichen Mahleinrichtung wie beispielsweise eine Kugelmühle, in der der Stoff gemahlen wird, außerdem eine Trenneinrichtung wie einen Klassierer, mit welchem der gemahlene Stoff abhängig von der Körnung bzw. Korngröße getrennt, also klassiert wird. Dabei verlassen ausreichend gemahlene Teilchen (Fertigklasse) die Trenneinrichtung über den Überlauf, die nicht ausreichend gemahlenen Teilchen im Unterlauf. Letztere werden zur Mahleinrichtung zurückgeführt und somit dem Mahlprozess wieder hinzugeführt. Zusätzlich umfasst insbesondere bei der Bearbeitung von Eisenerz die Mahlanlage einen Separator in Form eines Magnetseparators. Dieser ist dazu ausgelegt, ferromagnetische Teile des den Überlauf der Trenneinrichtung verlassenden gemahlenen Materials von nicht magnetischen zu trennen.Milling is a mechanical process whose task is to reduce the particle sizes of solids by overcoming the binding forces in the starting particles. The grinding process is carried out in a closed grinding circle. In addition to the actual grinding device, such as a ball mill, in which the material is ground, a grinding plant also comprises a separating device, such as a classifier, with which the ground material is separated, ie classified, depending on the grain size or grain size. In this case, sufficiently ground particles (finished grade) leave the separator over the overflow, the insufficiently ground particles in the lower run. The latter are returned to the grinder and thus added to the grinding process again. In addition, especially in the processing of iron ore, the grinding plant comprises a separator in the form of a magnetic separator. This is designed to separate ferromagnetic parts of the overflow of the separator leaving ground material from non-magnetic.

In den existierenden Mahlanlagen werden überwiegend Mahleinrichtungen ohne Drehzahlregelung eingesetzt. Gegenwärtig wird das Verfahren der Stoffzerkleinerung ohne Drehzahlregelung der Mahleinrichtung angewendet, wodurch die Effektivität der Mahlprozesse signifikant verringert wird.Grinders without speed control are predominantly used in the existing grinding plants. At present, the pulping process is used without speed control of the grinder, which significantly reduces the effectiveness of the grinding processes.

Bei konstanter Drehzahl der Mahleinrichtung verläuft der Materialzerkleinerungsprozess in einer der folgenden Betriebsarten:

  • Kaskadenbetrieb/Kaskadenfahrweise (ohne Anheben der Mahlkörper),
  • Mischbetrieb (mit Abrollen der Mahlkörper und ihrem teilweisen Anheben),
  • Kataraktbetrieb (mit überwiegendem Anheben der Mahlkörper).
At a constant speed of the grinder, the material shredding process proceeds in one of the following modes:
  • Cascade operation / cascade operation (without lifting of the grinding media),
  • Mixed operation (with unwinding of the grinding media and their partial lifting),
  • Cataract operation (with predominant lifting of the grinding media).

Bei allen drei Mahlarten ist im zentralen Teil der Kugelbeladung eine tote Zone vorhanden. Der Kern aus sich nicht bewegenden Kugeln erfüllt praktisch keine Arbeit zur Stoffzerkleinerung, was zu einer Vergrößerung des spezifischen Energieverbrauchs führt. Dieser Kern stellt ungefähr 30 % des Gesamtvolumens der Mahlkörper dar. Wenn man den Kern dazu bringt, sich an der Zerkleinerungsarbeit zu beteiligen, so kann die Produktivität der Mahleinrichtung ohne Erhöhung der Leistungsaufnahme verbessert werden.For all three types of grinding a dead zone is present in the central part of the ball load. The core of non-moving balls performs virtually no work for pulping, leading to an increase in specific energy consumption. This core represents approximately 30% of the total volume of the grinding media. If the core is made to participate in the crushing work, the productivity of the milling equipment can be improved without increasing the power consumption.

Der Mahlprozess hängt von einer Vielzahl von Faktoren (Mahlbarkeit des Erzes, Trommeldrehzahl, Volumen der Trommelfüllung mit Erz-Kugel-Belastung, Verhältnis von Fest- zu Flüssigstoff in der Mahleinrichtung, Verschleißzustand der Kugeln und der Auskleidung usw.) ab, die sich in Realzeit in einem ausreichend breiten Bereich verändern.The milling process depends on a variety of factors (grindability of the ore, drum speed, volume of drum filling with orb-ball load, ratio of solid to liquid in the grinder, state of wear of the balls and the lining, etc.), which are in real time in a sufficiently broad range.

Die Aufgabe der Prozesssteuerung bei konstanter Drehzahl besteht in der Stabilisierung der Prozessgrößen (Roherzdurchsatz, Menge der Umlaufsande, Volumen der Trommelbeladung, prozentualer Feststoffanteil im Auslauf der Mahleinrichtung, Feststoff- oder Fertigklasseanteil im Auslauf des Klassierers, Auslaufvolumen).The task of process control at constant speed is to stabilize the process variables (raw-material throughput, amount of circulating sands, volume of drum loading, percentage solids in the outlet of the grinder, solid or finished-class proportion in the outlet of the classifier, outlet volume).

Die Schwankungen der Qualität des Rohmaterials als auch die Veränderung der Leistung führen dazu, dass sich der Arbeitsbereich der Anlage von einem optimalen Bereich unterscheidet. Dieser Stand führt zur Steigerung des relativen Energieverbrauches und hat einen negativen auf Life-Cycle der Anlage. Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Mahlanlage sowie eine Mahlanlage anzugeben, bei der die Effizienz gesteigert wird.The variations in the quality of the raw material as well as the change in performance mean that the working range of the system differs from an optimal range. This stand leads to an increase in relative energy consumption and has a negative impact on the plant's life cycle. It is therefore an object of the invention to provide a method for controlling and / or regulating a grinding plant and a grinding plant, in which the efficiency is increased.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Mahlanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Eine derartige Mahlanlage umfasst eine drehzahlregelbare Mahleinrichtung zum Mahlen eines Stoffes, eine Trenneinrichtung zur Klassierung des gemahlenen Stoffes sowie einen der Trenneinrichtung nachgeschalteten Separator.The first object is achieved by a method for controlling and / or regulating a grinding plant with the features of claim 1. Such a grinding plant comprises a variable speed grinder for grinding a substance, a separator for classifying the ground material and a separator downstream separator.

Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  1. a) Es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt,
  2. b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt,
  3. c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt,
  4. d) die Mahlanlage wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.
The method comprises the following steps:
  1. a) at least one characteristic of the operation of the grinding plant characteristic first parameter and a second parameter,
  2. b) the derivation of the first parameter is determined according to the second parameter,
  3. c) the sign of the derivative is determined
  4. d) the grinding plant is controlled and / or regulated depending on the sign of the derivative.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Mahlanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 10. Erfindungsgemäß weist eine derartige Mahlanlage eine Mahleinrichtung zum Mahlen eines Stoffes sowie eine Trenneinrichtung zur Klassierung des gemahlenen Stoffes und eine Steuer-/Regeleinheit auf, in der eine Software zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist.The second object is achieved by a grinding plant with the features of claim 10. According to the invention, such a grinding plant on a milling device for grinding a substance and a separator for classifying the ground material and a control / regulating unit in which a software for performing the inventive Method is implemented.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings.

Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:

FIG 1
eine Mahlanlage,
FIG 2
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit des Leistungsfaktors S der Mahleinrichtung von der relativen Geschwindigkeit der Mahleinrichtung Vreg nach den Formeln verschiedener Autoren,
FIG 3
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit von der der bezogenen Energieintensität Eord von der Produktivität der Mahleinrichtung nach Ausgangserz Qr,
FIG 4
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Beschickung der Mahleinrichtung Ford von der Produktivität nach Ausgangserz Qr,
FIG 5
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Mühlenleistung von der Produktivität der Mahleinrichtung Nord nach Ausgangserz Qr,
FIG 6
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Produktivität der Mahleinrichtung nach Ausgangserz Qr vom Verhältnis «Flüssig/Feststoff» W/F,
FIG 7
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Energieintensität Eord von der Überlaufdichte der Trenneinrichtung Rcl,
FIG 8
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Energieintensität Eord vom Verhältnis «Flüssig/Feststoff» W/F in der Mahleinrichtung,
FIG 9
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Produktivität der Mahleinrichtung nach Ausgangserz Qr von der Umlaufbelastung C,
FIG 10
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Produktivität der Mahleinrichtung nach Ausgangserz Qr von der Dichte des Überlaufs der Trenneinrichtung Rcl,
FIG 11
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit des bezogenen Füllvolumens Ford der Mahleinrichtung vom Verhältnis «Flüssig/Feststoff» W/F,
FIG 12
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Energieintensität Eord von der bezogenen Beschickung der Mahleinrichtung Ford,
FIG 13
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit des bezogenen Füllvolumens Ford der Mahleinrichtung von der Pulpedichte Rm nach der Mahleinrichtung,
FIG 14
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der bezogenen Leistung der Mahleinrichtung Nord von der bezogenen Beschickung der Mahleinrichtung Ford,
FIG 15
ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit des Leistungsfaktors S der Mahleinrichtung von der relativen Geschwindigkeit der Mahleinrichtung Vreg in Prozenten der kritischen Änderung des prozentualen Füllungsvolumens der Mahleinrichtung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Mahleinrichtung.
For a further description of the invention reference is made to the embodiments of the drawings. Each shows in a schematic schematic diagram:
FIG. 1
a grinding plant,
FIG. 2
a diagram with the qualitative dependence of the power factor S of the grinder on the relative speed of the grinder Vreg according to the formulas of various authors,
FIG. 3
a diagram with the qualitative dependence of the related energy intensity E ord of the productivity of the grinder to the output rate Q r ,
FIG. 4
a graph showing the qualitative dependence of the related feed of the grinder F ord of the productivity after the initial ore Q r,
FIG. 5
a diagram with the qualitative dependency of the related mill power from the productivity of the grinder N ord to the starting point Q r ,
FIG. 6
a diagram with the qualitative dependency of the productivity of the grinder on the output ratio Q r of the ratio "liquid / solid" W / F,
FIG. 7
a diagram with the qualitative dependence of the related energy intensity E ord of the overflow density of the separator R cl ,
FIG. 8
a diagram with the qualitative dependence of the related energy intensity E ord on the ratio "liquid / solid" W / F in the grinder,
FIG. 9
a diagram with the qualitative dependency of the productivity of the grinder on the output rate Q r of the circulation load C,
FIG. 10
a diagram with the qualitative dependency of the productivity of the grinder on the output rate Q r of the density of the overflow of the separator R cl ,
FIG. 11
a diagram with the qualitative dependence of the related filling volume F ord of the grinder on the ratio "liquid / solid" W / F,
FIG. 12
a diagram with the qualitative dependence of the related energy intensity E ord of the related loading of the grinder F ord ,
FIG. 13
a diagram with the qualitative dependence of the related filling volume F ord of the grinder from the pulp density R m after the grinder,
FIG. 14
a diagram with the qualitative dependence of the related power of the grinder N ord of the related load of the grinder F ord ,
FIG. 15
a diagram with the qualitative dependence of the power factor S of the grinder from the relative speed of the grinder Vreg in percent of the critical change of the percentage filling volume of the grinder as a function of the speed of the grinder.

FIG 1 zeigt eine Mahlanlage 2, mit der ein zu mahlender Stoff S, wie bspw. Eisenerz enthaltendes Gestein gemahlen und klassiert wird. Der zu mahlende Stoff S wird zunächst einer drehzahlregelbaren Mahleinrichtung 4 zugeführt und gemahlen. Die Mahleinrichtung wird von einem Abtrieb 5 angetrieben. Nach dem Mahlvorgang gelangt der gemahlene Stoff S in eine Trenneinrichtung 6 wie einen Klassierer, in welcher der gemahlene Stoff S abhängig von der Körnung bzw. Korngröße getrennt, also klassiert wird. Die Trenneinrichtung wird von einem Motor 7 angetrieben. Dabei verlassen ausreichend gemahlene Teilchen des Stoffes S die Trenneinrichtung 6 über den Überlauf 8, die nicht ausreichend gemahlenen Teilchen verlassen die Trenneinrichtung 6 durch den Unterlauf 10 und werden zur Mahleinrichtung 4 zurückgeführt. Die die Mahleinrichtung 4 durch den Überlauf 8 verlassenden Teilchen werden anschließend einem Separator 12, im Ausführungsbeispiel einem Magnetseparator zugeführt. Dieser ist dazu ausgelegt, ferromagnetische Teile des gemahlenen Stoffes S von nichtmagnetischen zu trennen. Die ferromagnetischen Teile verlassen den Separator 12 als Zwischenprodukt am Ausgang 14. Die nicht-ferromagnetischen Teile verlassen den Separator 12 in dessen Tailing 16. FIG. 1 shows a grinding plant 2, with a substance to be ground S, such as iron ore containing rock is ground and classified. The material S to be ground is first fed to a variable-speed grinder 4 and ground. The grinder is driven by an output 5. After the grinding process, the milled substance S enters a separating device 6 as a classifier, in which the milled substance S is separated depending on the grain size or grain size, that is classified. The separator is driven by a motor 7. In this case, sufficiently ground particles of the substance S leave the separating device 6 via the overflow 8, the particles which have not been ground sufficiently leave the separating device 6 through the underflow 10 and are returned to the grinding device 4. The milling device 4 leaving the overflow 8 particles are then fed to a separator 12, in the embodiment of a magnetic separator. This is designed to separate ferromagnetic parts of the ground substance S from non-magnetic. The ferromagnetic parts leave the separator 12 as an intermediate product at the exit 14. The non-ferromagnetic parts leave the separator 12 in its tailing 16.

Des Weiteren umfasst die Mahlanlage 2 Messeinrichtungen zur Erfassung von Messgrößen 17, die zur Steuerung/Regelung der Mahlanlage 2 verwendet werden. Es handelt sich dabei im Einzelnen um eine Messeinrichtung 18 zur Erfassung der Umlaufbelastung C, eine Messeinrichtung 20 zur Erfassung der Leistung des Antriebs der Trenneinrichtung 6 Icl, eine Messeinrichtung 22 zur Erfassung des Wasserverbrauchs der Trenneinrichtung 6 Gvk, eine Messeinrichtung 24 zur Erfassung des Fertigklassengehalts nach der Mahleinrichtung 4 Rm, Sm, eine Messeinrichtung 26 zur Erfassung des Fertigklassengehalts am Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 Scl, eine Messeinrichtung 28 zur Erfassung der Umrichterfrequenz f des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 30 zum Erfassen der Drehzahl ndv der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 32 zum Erfassen der Leistung Pdv des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 34 zum Erfassen des Füllvolumens V der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 36 zum Erfassen des Füllvolumens F der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 38 zum Erfassen der Drehzahl nm der Mahleinrichtung 4, eine Messeinrichtung 40 zum Erfassen des Gewichts Qr des zu mahlenden Stoffes S, eine Messeinrichtung 42 zum Erfassen des Wasserverbrauchs Qvm der Mahleinrichtung 4.Furthermore, the grinding plant 2 comprises measuring devices for detecting measured variables 17, which are used for controlling / regulating the grinding plant 2. Specifically, this involves a measuring device 18 for detecting the circulation load C, a measuring device 20 for detecting the power of the drive of the separating device 6 Icl, a measuring device 22 for detecting the water consumption of the separating device 6 Gvk, a measuring device 24 for detecting the finished-grade content the grinder 4 Rm, Sm, a measuring device 26 for detecting the finished class content at the overflow 8 of the separator 6 Scl, a measuring device 28 for detecting the inverter frequency f of the drive 5 of the grinder 4, a measuring device 30 for detecting the speed ndv of the grinder 4, a Measuring device 32 for detecting the power Pdv of the drive 5 of the grinder 4, a measuring device 34 for detecting the filling volume V of the grinder 4, a measuring device 36 for detecting the filling volume F of the grinder 4, a measuring device 38 for detecting the rotational speed nm of the grinder 4, a trade fair A device 40 for detecting the weight Qr of the material S to be ground, a measuring device 42 for detecting the water consumption Qvm of the grinder 4.

Außerdem umfasst die Mahlanlage 2 diverse Regler, die den Mahlprozess regeln. Es handelt sich dabei um einen Regler 44 für die Beschickung der Mahleinrichtung 4 mit dem zu mahlenden Stoff S, einen Regler 46 zur Regelung des Verhältnisses Flüssig-/Feststoff in der Mahleinrichtung 4 W/F, einen Regler 48 zur Regelung der Drehzahl der Mahleinrichtung 4, einen Regler 50 zur Regelung der Rechenklasse des Überlaufs 8 der Trenneinrichtung 6.In addition, the grinding plant 2 includes various controllers that regulate the grinding process. It is a controller 44 for feeding the grinder 4 with the material to be ground S, a controller 46 for regulating the ratio liquid / solid in the grinder 4 W / F, a controller 48 for controlling the speed of the grinder. 4 , a controller 50 for controlling the computing class of the overflow 8 of the separator 6.

Die Messgrößen 17 werden von einer Steuer-/Regeleinheit 51 erfasst. Diese berechnet anhand der Messgrößen Steuergrößen 52, welche sie an die oben genannten Regler weiterleitet.The measured variables 17 are detected by a control unit 51. This calculates on the basis of the measured variables control variables 52, which forwards them to the controllers mentioned above.

Die Mahlanlage 2 wird nun mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert/geregelt. Dazu werden die folgenden Schritte durchgeführt:

  1. a) es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt,
  2. b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt,
  3. c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt,
  4. d) die Mahlanlage wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.
The grinding plant 2 is now controlled / regulated by means of the method according to the invention. To do this, the following steps are performed:
  1. a) at least one characteristic of the operation of the grinding plant characteristic first parameter and a second parameter,
  2. b) the derivation of the first parameter is determined according to the second parameter,
  3. c) the sign of the derivative is determined
  4. d) the grinding plant is controlled and / or regulated depending on the sign of the derivative.

Es wird folgende Realisierungsmethode vorgeschlagen:

  • In Echtzeit erfolgt die Überwachung von: relativer Drehzahl der Mahleinrichtung 4 ndv unter Berücksichtigung der Netzfrequenzregelung für den Antrieb 5, in diesem Fall ein Elektromotor, Roherzdurchsatz der Mahleinrichtung 4 Qr, Füllungsvolumen F, V der Mahleinrichtung 4 mit dem zu mahlenden Stoff S, in diesem Fall Erzmasse und Kugelbelastung, Leistungsaufnahme Pdv des Antriebs 5, Wasserverbrauch der Mahleinrichtung 4 Qvm und Trenneinrichtung 6 Qvk, Stromlast Icl des Motors 7 der Trenneinrichtung 6, Pulpedichte im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Rm und Trenneinrichtung 6 Rcl.
The following implementation method is proposed:
  • In real time, the monitoring of: relative speed of the grinder 4 ndv taking into account the mains frequency control for the drive 5, in this case an electric motor, Roherzendurchsatz the grinder 4 Qr, filling volume F, V of the grinder 4 with the material to be ground S, in this Case ore and ball load, power consumption Pdv of the drive 5, water consumption of the grinder 4 Qvm and separator 6 Qvk, current load Icl of the motor 7 of the separator 6, pulse density in the outlet of the grinder 4 Rm and separator 6 Rcl.

Durch Berechnung werden ermittelt: dimensionsloser Leistungsfaktor S, relative Drehzahl der Mahleinrichtung 4 no, Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis W/F, Energiebedarf unter Berücksichtigung der bezogenen Motorleistung E, Anteil der Fertigklasse im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Sm und Trenneinrichtung 6 Scl, Umlaufbelastung C für "Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6" und deren Ableitungen.By calculation are determined: dimensionless power factor S, relative speed of the grinder 4 no, liquid-solid ratio W / F, energy consumption taking into account the motor power E, proportion of finished class in the outlet of the grinder 4 Sm and separator 6 Scl, circulation load C for "Grinder 4 - separator 6" and their derivatives.

Zur Ermittlung der Regelgrenzen für die Drehzahl der Mahleinrichtung 4 unter Berücksichtigung der Frequenzänderung im Versorgungsnetz werden die Nenndrehzahl des Motors no, die kritische Drehzahl der Mahleinrichtung 4 nkrit, die Beladung des Mahleinrichtungsvolumens für den Leistungsbedarf No unter Berücksichtigung der Frequenzänderung des Umrichters fo bestimmt.To determine the control limits for the speed of the grinder 4, taking into account the frequency change in the supply network, the rated speed of the motor no, the critical speed of the grinder 4 nkrit, the loading of the Mahleinrichtungsvolumens for the power demand No determined taking into account the frequency change of the inverter fo.

Die Steuerung /Regelung der Mahlanlage 2 erfolgt mittels eines Regelkreis der Relativgeschwindigkeit der Mahleinrichtung Vrel als Funktion der optimalen Nutzleistung (des dimensionslosen Leistungsfaktors S).The control / regulation of the grinding plant 2 takes place by means of a control circuit of the relative speed of the grinder Vrel as a function of the optimum net power (of the dimensionless power factor S).

Die Regelung der optimalen Motorleistung erfolgt im vorgegebenen Bereich der relativen Drehzahl der Mahleinrichtung 4 und vorgegebenen Bereich der Füllung der Mahleinrichtung 4 mit Roherz.The regulation of the optimum motor power takes place in the predetermined range of the relative speed of the grinder 4 and predetermined range of the filling of the grinder 4 with Roherz.

Die Suche nach Zonen mit optimaler Nutzleistung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Füllungsvolumen und relativen Drehzahlen der Mahleinrichtung erfolgt auf der Basis der nichtlinearen Abhängigkeiten Nord= f(F) (vgl. FIG 14) und S=f(V) (vgl. FIG 15).The search for zones with optimum net power as a function of different filling volumes and relative rotational speeds of the grinding device is based on the nonlinear dependencies North = f (F) (cf. FIG. 14 ) and S = f (V) (cf. FIG. 15 ).

Die Steuer-/Regeleinheit 51 empfängt und berechnet die Messgrößen 17 von den Messeinrichtungen für Roherzgewicht Qr, Wasserverbrauch der Mühle GVM, Wasserverbrauch der Trenneinrichtung 4 Gvk, Beladungsvolumen der der Mahleinrichtung 4, Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Pdv, Ströme der Spiralen 1-2 der Trenneinrichtung 6 Icl, Auslaufdichte der Trenneinrichtung 6 Rcl, Dichte des Pulpeauslaufs der Mahleinrichtung 4 Rm, Sandzirkulation C, Masse der Sande im Kreislauf "Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6" Sp, Produktkörnung im Trenneinrichtungsauslauf für rechnerische Klasse Scl*, Drehzahl der Mahleinrichtung 4 nm, Drehzahl des Antriebs 5 nd, Umrichterfrequenz f, Erz-Wasser-Verhältnis Qr/Qv, Flüssigkeit/Feststoffs -Verhältnis in der Mahleinrichtung 4 W/F, relative Drehzahl der Mahleinrichtung 4 von der kritischen Vrel, Ableitungen der Abhängigkeiten.The control unit 51 receives and calculates the measured quantities 17 from the raw-mass weight measuring devices Qr, water consumption of the grinder G VM , water consumption of the separator 4 Gvk, load volume of the grinder 4, power of the drive 5 of the grinder 4 Pdv, currents of the spirals 1 -2 of the separator 6 Icl, outlet density of Separator 6 Rcl, density of pulp outlet of grinder 4 Rm, sand circulation C, mass of sands in circuit "Grinder 4 - separator 6" Sp, product grain in the separator outlet for computational class Scl *, speed of the grinder 4 nm, speed of the drive 5 nd, Inverter frequency f, ore to water ratio Qr / Qv, liquid / solid matter ratio in the grinder 4 W / F, relative speed of the grinder 4 of the critical Vrel, derivations of the dependencies.

Die Prozesssteuerung wird auf folgende Weise verwirklicht:

  • zur Drehzahlerhöhung der Mahleinrichtung an den Regler 48 (bei Begrenzung der relativen Drehzahl der Mahleinrichtung 4 im Bereich von 64 bis 100 % der kritischen),
  • an den Regler 44 im Bereich von 30 bis 50 % unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors für die Änderung der relativen Drehzahl entsprechend dem Füllungsvolumen der Erz-Kugel-Belastung und unter Berücksichtigung der Abweichung dieses Parameters vom Basiswert (vgl. FIG 15).
The process control is realized in the following way:
  • to increase the speed of the grinding device to the controller 48 (when limiting the relative speed of the grinder 4 in the range of 64 to 100% of the critical),
  • to the controller 44 in the range of 30 to 50% taking into account the correction factor for the change in the relative rotational speed corresponding to the filling volume of the ore-ball load and taking into account the deviation of this parameter from the base value (see. FIG. 15 ).

Erhöhung der Drehzahl der Mahleinrichtung 4 bei:

  • positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung der relativen Trommeldrehzahl Vreg der Mahleinrichtung 4 zur Ableitung des Leistungsfaktors S unter Berücksichtigung der Änderung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung mit Roherz (vgl. FIG 15),sowie der Erhöhung des Füllungsvolumens F der Mahleinrichtung bei Erhöhung der Roherzbelastung,
  • bei positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung der bezogenen Leistung Nord zum bezogenen Wert des Füllungsvolumens Ford (vgl. FIG 14).
Increasing the speed of the grinder 4 at:
  • positive value of the ratio of the derivative of the relative drum speed Vreg of the grinder 4 for deriving the power factor S taking into account the change in the filling volume of the grinder with Roherz (see. FIG. 15 ), as well as the increase in the filling volume F of the grinder when increasing the Roherzherzbelastung,
  • with a positive value of the ratio of the derivative of the drawn power North to the value of the filling volume Ford (cf. FIG. 14 ).

Reduzierung der Drehzahl der Mahleinrichtung 4 bei:

  • negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung der relativen Trommeldrehzahl Vreg der Mahleinrichtung 4 zur Ableitung des Leistungsfaktors S unter Berücksichtigung der Änderung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung mit Roherz (vgl. FIG 15),
  • bei negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung der bezogenen Leistung Nord zum bezogenen Wert des Füllungsvolumens Ford (vgl. FIG 14).
Reduction of the speed of the grinder 4 at:
  • Negative value of the ratio of the derivative of the relative drum speed Vreg of the grinder 4 for deriving the power factor S taking into account the change in the filling volume of the grinder with Roherz (see. FIG. 15 )
  • in the case of a negative value of the ratio of the derivative of the drawn power North to the value of the filling volume Ford (cf. FIG. 14 ).

Stabilisierung der Prozessgrößen für die Zyklussteuerung:

  • bei Nullwerten des Verhältnisses der Ableitung der relativen Trommeldrehzahl Vreg der Mahleinrichtung 4 zur Ableitung des Leistungsfaktors S unter Berücksichtigung der Änderung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung mit Roherz (vgl. FIG 15).
  • bei Nullwerten des Verhältnisses der Ableitung der bezogenen Leistung Nord zum bezogenen Wert des Füllungsvolumens Ford (vgl. FIG 14).
Stabilization of process variables for cycle control:
  • at zero values of the ratio of the derivative of the relative drum speed Vreg of the grinder 4 for deriving the power factor S taking into account the change in the filling volume of the grinder with Roherz (see. FIG. 15 ).
  • at zero values of the ratio of the derivative of the drawn power North to the value of the filling volume Ford (cf. FIG. 14 ).

Außerdem erfolgt eine Regelung der Mahlanlage 2 mit einem Regelkreis für optimalen Energiebedarf für die Zerkleinerung in Bezug auf Roherzdurchsatz, mahleinrichtungsinterne Füllung der Mahleinrichtung 4 mit Erz-Kugel-Belastung, Wasserführungen in Mahleinrichtung 4 und Trenneinrichtung 6.In addition, there is a control of the grinding plant 2 with a control loop for optimal energy consumption for crushing in relation to Roherzendurchsatzsatz, internal mill filling of the grinder 4 with orb-ball load, water channels in grinder 4 and separator 6.

Die Suche der Zonen mit optimalem Energiebedarf in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Werten der Parameter: Roherzdurchsatz der Mahleinrichtung (vgl. FIG 3), Füllungsvolumen der Mahleinrichtung 4 unter Berücksichtigung der Korrekturen der Mahleinrichtungsfüllung (vgl. FIG 12), Wasserführung in der Mahleinrichtung (vgl. FIG 2) sowie Wasserführung in der Trenneinrichtung 6 (vgl. FIG 7) erfolgt auf der Basis der nichtlinearen Abhängigkeiten E= f(Q) (vgl. FIG 3), E=f(F) (FIG 12), E=f(Rclk) (vgl. FIG 7), E=f(W/F) (vgl. FIG 8).The search of the zones with optimal energy demand as a function of the different values of the parameters: gross heart rate of the grinder (cf. FIG. 3 ), Filling volume of the grinder 4 taking into account the corrections of the Mahleinrichtungsfüllung (see. FIG. 12 ), Water supply in the grinder (cf. FIG. 2 ) and water flow in the separator 6 (see. FIG. 7 ) takes place on the basis of the nonlinear dependencies E = f (Q) (cf. FIG. 3 ), E = f (F) ( FIG. 12 ), E = f (Rclk) (cf. FIG. 7 ), E = f (W / F) (cf. FIG. 8 ).

Die Steuerung zur Beseitigung von Unter-/Überlast wird auf folgende Weise realisiert:

  • der Steuer-/Regeleinheit 51 empfängt die Messgrößen 17 von den Messeinrichtungen für Roherzgewicht Qr, Wasserverbrauch der Mahleinrichtung 4 GVM, Wasserverbrauch der Trenneinrichtung 4 Gvk, Beladungsvolumen der Mahleinrichtung 4 F, Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Pdv, Auslaufdichte der Trenneinrichtung 6 Rcl, Dichte des Pulpeauslaufs der Mahleinrichtung 4 Rm, Drehzahl der Mahleinrichtung 4 nm, Drehzahl des Motors 5 nd, Umrichterfrequenz f,
  • die relative Drehzahl der Mahleinrichtung 4 in Abhängigkeit von der kritischen Vrel, der Energiebedarf E, das Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnis W/F, die Produktkörnung im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 für die rechnerische Klasse Scl*, die Umlaufbelastung des Systems Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6 C und die Ableitungen der Abhängigkeiten werden bestimmt.
Underload / Overload control is realized in the following way:
  • the control unit 51 receives the measured variables 17 from the raw-material weight measuring devices Qr, water consumption of the grinder 4 G VM , water consumption of the separator 4 Gvk, load volume of the grinder 4 F, power of the drive 5 of the grinder 4 Pdv, outlet density of the separator 6 Rcl , Density of pulp outlet of Grinder 4 Rm, speed of grinder 4 nm, speed of motor 5 nd, converter frequency f,
  • the relative speed of the grinder 4 as a function of the critical Vrel, the energy requirement E, the liquid / solid ratio W / F, the product grain in the overflow 8 of the separator 6 for the computational class Scl *, the circulation load of the system grinder 4 - separator 6 C and the derivatives of dependencies are determined.

Für die Erhöhung des Roherzdurchsatzes und die Verringerung des Energiebedarfs erfolgt die Aufgabenstellung:

  • An den Regler 44 für die Beschickung der Mahleinrichtung 4 mit dem zu mahlenden Stoff S:
    • bei positivem Wert der Ableitung des Energiebedarfs Eord über die Zeit und negativem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit (vgl. FIG 3),
    • bei negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung der mahleinrichtungsinternen Füllung Ford (vgl. FIG 12).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Optimierung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses in der Mahleinrichtung 4 bei Erhöhung des Wasserverbrauchs der Mahleinrichtung 4:
    • Bei negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F (vgl. FIG 8).
  • An den Regler 50 bei vorgegebenem Roherzdurchsatz der Mahleinrichtung 4 durch Verringerung des Wasserverbrauchs in der Trenneinrichtung 6:
    • Bei Abnahme der rechnerischen Klasse bei positivem Wert der Ableitung des Energiebedarfs Eord über die Zeit und negativem Wert der Ableitung der Pulpedichte im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 über die Zeit (FIG 7).
The task is set for increasing the raw material throughput and reducing the energy requirement:
  • To the controller 44 for feeding the grinder 4 with the material to be ground S:
    • if the value of the energy requirement Eord is positive over time and the value of the derivative of the throughput Qr is negative over time (cf. FIG. 3 )
    • with a negative value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for the derivation of the internal filler Ford (cf. FIG. 12 ).
  • To the controller 46, taking into account the optimization of the liquid / solid ratio in the grinder 4 when increasing the water consumption of the grinder 4:
    • In the case of a negative value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for the derivation of the liquid / solid ratio W / F (cf. FIG. 8 ).
  • To the controller 50 at a given Roherzdurchsatz the grinder 4 by reducing the water consumption in the separator 6:
    • If the arithmetic class decreases with a positive value of the derivation of the energy demand Eord over time and the negative value of the derivative of the pulse density in the overflow 8 of the separation device 6 over time ( FIG. 7 ).

Für die Reduzierung des Roherzdurchsatzes bei der Erhöhung des Energiebedarfs erfolgt die Aufgabenstellung:

  • An den Regler 44 für die Beschickung der Mahleinrichtung 4 mit dem zu mahlenden Stoff S:
    • bei negativem Wert der Ableitung des Energiebedarfs Eord über die Zeit und positivem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit (vgl. FIG 3),
    • bei positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung der mahleinrichtungsinternen Füllung Ford (vgl. FIG 12).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Optimierung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses in der Mahleinrichtung 4 bei Reduzierung des Wasserverbrauchs der Mahleinrichtung 4:
    • Bei positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung des Flüssigkeit-Feststoffs (W/F)-Verhältnisses (vgl. FIG 8).
  • An den Regler 50 bei der Ausgangserzreduzierung durch Erhöhung des Wasserverbrauchs in der Trenneinrichtung 6:
    • Bei Erhöhung der rechnerischen Klasse bei negativem Wert der Ableitung des Energiebedarfs Eord über die Zeit und positivem Wert der Ableitung der Pulpedichte im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 Rcl über die Zeit (vgl. FIG 7).
To reduce the raw material throughput while increasing the energy requirement, the task is carried out:
  • To the controller 44 for feeding the grinder 4 with the material to be ground S:
    • if the value of the energy requirement Eord is negative over time and the value of the derivative of the throughput Qr is negative over time (cf. FIG. 3 )
    • with a positive value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for the derivation of the internal filling Ford (cf. FIG. 12 ).
  • To the controller 46 taking into account the optimization of the liquid / solid ratio in the grinder 4 while reducing the water consumption of the grinder 4:
    • For a positive value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for deriving the liquid-solid (W / F) ratio (see. FIG. 8 ).
  • To the controller 50 in the output reduction by increasing the water consumption in the separator 6:
    • When increasing the arithmetic class with negative value of the derivative of the energy demand Eord over time and positive value of the derivative of the pulse density in the overflow 8 of the separator 6 Rcl over time (see. FIG. 7 ).

Stabilisierung der Parameter für die Zyklusregelung:

  • bei Nullwert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung der mahleinrichtungsinternen Füllung Ford (vgl. FIG 12),
  • bei Nullwert des Verhältnisses der Ableitung des Energiebedarfs Eord zur Ableitung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F (vgl. FIG 8),
  • bei Erreichen der rechnerischen Klasse in der Pulpe im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 unter Berücksichtigung der Pulpedichte (vgl. FIG 7).
Stabilization of the parameters for the cycle control:
  • at zero value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for the derivation of the internal filler filling Ford (cf. FIG. 12 )
  • at zero value of the ratio of the derivative of the energy demand Eord for deriving the liquid / solid ratio W / F (see. FIG. 8 )
  • upon reaching the arithmetic class in the pulp in the overflow 8 of the separator 6, taking into account the pulse density (see. FIG. 7 ).

Regelkreis für den Roherzdurchsatz der Mahleinrichtung 4 in Abhängigkeit von den Parametern für Zerkleinerungsprozess, Klassierung und Wasserführungen im Zyklus bei Regelung der Drehzahl der Mahleinrichtung.Control circuit for the raw material throughput of the grinding device 4 as a function of the parameters for the comminution process, classification and water flows in the cycle during regulation of the speed of the grinding device.

Die Suche der Zonen mit optimalem Durchsatz in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Werten der Parameter: bezogene Motorleistung (vgl. FIG 5), Wasserführung in der Mahleinrichtung 4 (vgl. FIG 6) sowie in der Trenneinrichtung 6 (vgl. FIG 10), Umlaufbelastung C (vgl. FIG 9) erfolgt auf der Basis der nichtlinearen Abhängigkeiten: Qr=f(Nord) (vgl. FIG 5), Qr=f(Rcl) (vgl. FIG 10), Qr=f(W/F) (vgl. FIG 6), Qr=f(C) (vgl. FIG 9).The search of the zones with optimum throughput depending on the different values of the parameters: related engine power (cf. FIG. 5 ), Water supply in the grinder 4 (see. FIG. 6 ) and in the separator 6 (see. FIG. 10 ), Circulation load C (cf. FIG. 9 ) is based on the nonlinear dependencies: Qr = f (north) (cf. FIG. 5 ), Qr = f (Rcl) (cf. FIG. 10 ), Qr = f (W / F) (cf. FIG. 6 ), Qr = f (C) (cf. FIG. 9 ).

Die Steuerung zur Beseitigung von Unter-/Überlast wird auf folgende Weise realisiert:

  • der Steuer-/Regeleinheit 51 empfängt die Messgrößen 17 von den Messeinrichtungen für Roherzgewicht Qr, Wasserverbrauch der Mahleinrichtung 4 GVM, Wasserverbrauch der Trenneinrichtung 6 Gvk, Beladungsvolumen der Mahleinrichtung 4 F, Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Pdv, Auslaufdichte der Trenneinrichtung Rcl, Drehzahl der Mahleinrichtung 4 nm, Drehzahl des Antriebs 5 nd, Umrichterfrequenz f,
  • die relative Drehzahl der Mahleinrichtung 4 in Abhängigkeit von der kritischen Vrel, der Energiebedarf E, das Flüssigkeit-Feststoffs-Verhältnis W/F, die Produktkörnung im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 für die rechnerische Klasse Scl*, die Umlaufbelastung des Systems Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6 C und die Ableitungen der Abhängigkeiten werden bestimmt.
Underload / Overload control is realized in the following way:
  • the control unit 51 receives the measured quantities 17 from the measuring devices for raw weight Qr, water consumption of the grinder 4 G VM , water consumption of the separator 6 Gvk, loading volume of the grinder 4 F, power of the drive 5 of the grinder 4 Pdv, outlet density of the separator Rcl, Speed of the grinder 4 nm, speed of the drive 5 nd, frequency converter f,
  • the relative speed of the grinder 4 as a function of the critical Vrel, the energy requirement E, the liquid-solid ratio W / F, the product grain in the overflow 8 of the separator 6 for the computational class Scl *, the circulation load of the system grinder 4 - separator 6 C and the derivatives of dependencies are determined.

Aufgabenstellung für die Erhöhung des Roherzdurchsatzes und Verringerung des Energiebedarfs:

  • An den Regler 44:
    • Bei negativem Wert der Ableitung der Leistung Nord über die Zeit und negativem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit (vgl. FIG 5).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Optimierung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F in der Mahleinrichtung 4 bei Erhöhung des Wassers in der Mahleinrichtung 4:
    • Bei negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F (vgl. FIG 6).
  • An den Regler 50 bei maximal möglicher Vorgabe des Roherzdurchsatzes der Mahleinrichtung 4 durch Verringerung des Wasserverbrauchs in der Trenneinrichtung 6 bei Verringerung der rechnerischen Klasse:
    • Bei negativem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit und negativem Wert der Ableitung der Pulpedichte im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 Rcl über die Zeit (vgl. FIG 10) .
  • An den Regler für Umlaufbelastung unter Berücksichtigung deren Optimierung für den Zyklus Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6 bei Erhöhung des Wassers in der Mahleinrichtung 6 oder Verschlechterung der Erzzerkleinerung in der Mahleinrichtung 6 unter Berücksichtigung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften des Roherzes, seiner Kornzusammensetzung bei Aufgabe in die Mahleinrichtung 6 und anderer Parameter:
    • Bei positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung der Umlaufbelastung C (vgl. FIG 9).
Task for increasing the raw material throughput and reducing the energy requirement:
  • To the controller 44:
    • In the case of a negative value, the derivative of the power North over time and the negative value of the derivative of the throughput Qr over time (cf. FIG. 5 ).
  • To the controller 46, taking into account the optimization of the liquid / solid ratio W / F in the grinder 4 when increasing the water in the grinder 4:
    • With a negative value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the liquid / solid ratio W / F (see. FIG. 6 ).
  • To the controller 50 at the maximum possible specification of the raw material throughput of the grinder 4 by reducing the water consumption in the separator 6 with reduction of the computational class:
    • With negative value of the derivative of the flow rate Qr over time and negative value of the derivative of the pulse density in the overflow 8 of the separator 6 Rcl over time (see. FIG. 10 ).
  • To the regulator for circulation load, taking into account their optimization for the cycle grinder 4 - separator 6 when increasing the water in the grinder 6 or deterioration of erosion in the grinder 6, taking into account the mechanical-physical properties of the raw ore, its grain composition when placed in the grinder 6 and other parameters:
    • With a positive value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the circulation load C (see. FIG. 9 ).

Aufgabenstellung für die Reduzierung des Roherzdurchsatzes:

  • An den Regler 44:
    • Bei positivem Wert der Ableitung der Leistung Nord über die Zeit und positivem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit (vgl. FIG 5).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Optimierung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F in der Mahleinrichtung 4 bei Reduzierung des Wassers in der Mahleinrichtung 4:
    • Bei positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung des Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnisses W/F (vgl. FIG 6).
  • An den Regler 50 bei maximal möglicher Vorgabe des Roherzdurchsatzes der Mahleinrichtung 4 durch Erhöhung des Wasserverbrauchs in der Trenneinrichtung 6 bei Erhöhung der rechnerischen Klasse:
    • Bei positivem Wert der Ableitung des Durchsatzes Qr über die Zeit und positivem Wert der Ableitung der Pulpedichte im Überlauf 8 der Trenneinrichtung 6 Rcl über die Zeit (vgl. FIG 10).
  • An den Regler für Umlaufbelastung unter Berücksichtigung deren Optimierung für den Zyklus Mahleinrichtung 4 - Trenneinrichtung 6 bei Reduzierung des Wassers in der Mahleinrichtung 4 oder Verschlechterung der Erzzerkleinerung in der Mahleinrichtung 4 unter Berücksichtigung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften des Roherzes, seiner Kornzusammensetzung bei Aufgabe in die Mahleinrichtung 4 und anderer Parameter:
    • Bei negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung der Umlaufbelastung C (vgl. FIG 9).
Task for the reduction of raw material throughput:
  • To the controller 44:
    • With a positive value of the derivative of the power North over time and a positive value of the derivative of the flow rate Qr over time (cf. FIG. 5 ).
  • To the controller 46 taking into consideration the optimization of the liquid / solid ratio W / F in the grinder 4 when reducing the water in the grinder 4:
    • With a positive value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the liquid / solid ratio W / F (see. FIG. 6 ).
  • To the controller 50 at the maximum possible specification of the Roherzendurchsatzes the grinder 4 by increasing the water consumption in the separator 6 at increasing the computational class:
    • With a positive value of the derivative of the flow rate Qr over time and positive value of the derivative of the pulse density in the overflow 8 of the separator 6 Rcl over time (see. FIG. 10 ).
  • To the regulator for circulation load, taking into account their optimization for the cycle grinder 4 - separator 6 when reducing the water in the grinder 4 or deterioration of erosion in the grinder 4, taking into account the mechanical and physical properties of the raw ore, its grain composition when placed in the grinder 4 and other parameters:
    • With negative value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the circulation load C (see. FIG. 9 ).

Stabilisierung der Prozessgrößen für den Zerkleinerungszyklus:

  • bei Nullwert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung der Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 (vgl. FIG 5),
  • bei Nullwert des Verhältnisses der Ableitung des Durchsatzes Qr zur Ableitung des Flüssigkeit-Feststoffs-Verhältnisses W/F (vgl. FIG 6).
Stabilization of the process variables for the shredding cycle:
  • at zero value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the power of the drive 5 of the grinder 4 (see. FIG. 5 )
  • at zero value of the ratio of the derivative of the flow rate Qr for deriving the liquid-solid ratio W / F (see. FIG. 6 ).

Regelkreis für das Volumen der mahleinrichtungsinternen Füllung der Mahleinrichtung 4 mit Erz-Kugel-Belastung bezüglich Roherzdurchsatz, Wasserführung in der Mahleinrichtung und bezogene Motorleistung bei Drehzahlregelung der Mahleinrichtung.Control circuit for the volume of internal milling device filling of the grinding device 4 with orbital ball load with respect to raw heart throughput, water flow in the grinder and related motor power at speed control of the grinder.

Zur Kontrolle der Zerkleinerungsparameter unter Berücksichtigung der Drehzahlregelung der Mahleinrichtung werden die bezogenen Parameter analog den vorstehenden Regelkreisen verwendet.In order to control the comminution parameters taking into account the speed control of the grinder, the related parameters are used analogously to the above control loops.

Die Suche der Zonen mit optimaler Beladung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung 4 erfolgt in Abhängigkeit von Pulpedichte im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Rm, bezogener Füllung der Mahleinrichtung 4 mit Erz-Kugel-Belastung Ford (vgl. FIG 13), Wasserführung in der Mahleinrichtung F=f(W/F) (vgl. FIG 11), Roherzdurchsatz der Mahleinrichtung 4 Qr (vgl. FIG 4), bezogener Leistung Nord (vgl. FIG 14) auf der Basis der nichtlinearen Abhängigkeiten Ford=f(Qr) (vgl. FIG 4), Ford=f(Rm) (vgl. FIG 13), Ford=f(W/F) (vgl. FIG 11), Ford=f(Nord) (vgl. FIG 14).The search of the zones with optimum loading of the filling volume of the grinder 4 is carried out as a function of pulp density in the outlet of the grinder 4 Rm, related filling of the grinder 4 with ore ball load Ford (see. FIG. 13 ), Water supply in the grinder F = f (W / F) (see. FIG. 11 ), Raw material throughput of the grinder 4 Qr (cf. FIG. 4 ), referred power north (see. FIG. 14 ) based on the nonlinear dependencies Ford = f (Qr) (cf. FIG. 4 ), Ford = f (Rm) (cf. FIG. 13 ), Ford = f (W / F) (cf. FIG. 11 ), Ford = f (North) (cf. FIG. 14 ).

Die Steuerung zur Beseitigung von Unter-/Überlast wird auf folgende Weise realisiert:

  • die Steuer-/Regeleinheit 51 empfängt die Messgrößen 17 von den Messeinrichtungen für Roherzgewicht Qr, Wasserverbrauch der Mahleinrichtung 4 GVM, Beladungsvolumen der Mahleinrichtung 4 F, Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Pdv, Dichte des Pulpeauslaufs der Mahleinrichtung 4 Rm, Drehzahl der Mahleinrichtung 4 nm, Drehzahl des Antriebs 5 nd, Umrichterfrequenz f,
  • die relative Drehzahl der Mahleinrichtung in Abhängigkeit von der kritischen Vrel, der Energiebedarf E, das Flüssigkeit/Feststoffs-Verhältnis, die Produktkörnung im Auslauf der Mahleinrichtung 4 für die rechnerische Klasse Sm*, die Ableitungen der Abhängigkeiten werden bestimmt.
Underload / Overload control is realized in the following way:
  • the control unit 51 receives the measured quantities 17 from the measuring devices for raw weight Qr, water consumption of the grinder 4 G VM , loading volume of the grinder 4 F, power of the drive 5 of the grinder 4 Pdv, density of the pulp outlet of the grinder 4 Rm, speed of the grinder 4 nm, speed of drive 5 nd, inverter frequency f,
  • the relative speed of the grinder as a function of the critical Vrel, the energy requirement E, the liquid / solid ratio, the product grain in the outlet of the grinder 4 for the computational class Sm *, the derivations of the dependencies are determined.

Aufgabenstellung zur Erhöhung der Roherzbeladung des Füllvolumens der Mahleinrichtung 4:

  • An den Regler 44 bei:
    • positivem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Füllungsvolumens Ford zur Ableitung der Pulpedichte im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Rm (vgl. FIG 13),
    • negativem Wert der Ableitung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung 4 Ford über die Zeit und negativem Wert der Ableitung der Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Nord über die Zeit (FIG 14),
    • negativem Wert der Ableitung Füllungsvolumens der Mahleinrichtung 4 Ford über die Zeit und negativem Wert der Ableitung des Roherzdurchsatzes der Mahleinrichtung 4 Qr über die Zeit (vgl. FIG 4).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Regelung der Wasserführung in der Mahleinrichtung 4 nach dem Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis W/F in der Mahleinrichtung 4 bei Erhöhung des Wassers in der Mahleinrichtung 4:
    • Negativem Wert der Ableitung des Füllungsvolumens Ford über die Zeit und positivem Wert der Ableitung des Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnisses W/F über die Zeit (vgl. FIG 11).
Task to increase the Roherz load of the filling volume of the grinder 4:
  • To the controller 44 at:
    • positive value of the ratio of the derivative of the filling volume Ford for the derivation of the pulp density in the outlet of the grinder 4 Rm (see. FIG. 13 )
    • Negative value of the derivative of the filling volume of the grinder 4 Ford over the time and negative value of the derivative of the power of the drive 5 of the grinder 4 North over time ( FIG. 14 )
    • negative value of the derivation of the filling volume of the grinder 4 Ford over the time and negative value of the derivation of the raw material throughput of the grinder 4 Qr over time (cf. FIG. 4 ).
  • Taking into account the regulation of the water flow in the grinder 4 according to the liquid-solid ratio W / F in the grinder 4 with increasing the water in the grinder 4 to the controller 46
    • Negative value of the derivative of the filling volume Ford over the time and positive value of the derivative of the liquid-solid ratio W / F over time (see. FIG. 11 ).

Aufgabenstellung zur Reduzierung der Roherzbeladung Mahleinrichtung 4:

  • An den Regler 44:
    • negativem Wert des Verhältnisses der Ableitung des Füllungsvolumens Ford zur Ableitung der Pulpedichte im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Rm (vgl. FIG 13),
    • positivem Wert der Ableitung des Füllungsvolumens der Mahleinrichtung Ford über die Zeit und positivem Wert der Ableitung der Leistung des Antriebs 5 der Mahleinrichtung 4 Nord über die Zeit (vgl. FIG 14),
    • positivem Wert der Ableitung Füllungsvolumens der Mahleinrichtung 4 Ford über die Zeit und positivem Wert der Ableitung des Roherzdurchsatzes der Mahleinrichtung 4 Qr über die Zeit (vgl. FIG 4).
  • An den Regler 46 unter Berücksichtigung der Regelung der Wasserführung in der Mahleinrichtung 4 nach dem Flüssigkeit-Feststoffs-Verhältnis W/F in der Mahleinrichtung 4 bei Reduzierung des Wassers in der Mahleinrichtung 4:
    • Positivem Wert der Ableitung des Füllungsvolumens Ford über die Zeit und negativem Wert der Ableitung des Flüssigkeit-Feststoffs-Verhältnisses W/F über die Zeit (vgl. FIG 11).
Task for the reduction of the raw heart loader grinding device 4:
  • To the controller 44:
    • Negative value of the ratio of the derivative of the filling volume Ford for the derivation of the pulse density in the outlet of the grinder 4 Rm (see. FIG. 13 )
    • Positive value of the derivative of the filling volume of the grinder Ford over the time and positive value of the derivative of the power of the drive 5 of the grinder 4 North over time (see. FIG. 14 )
    • positive value of the derivation of the filling volume of the grinder 4 Ford over time and the positive value of the derivation of the raw material throughput of the grinder 4 Qr over time (cf. FIG. 4 ).
  • To the controller 46, taking into account the regulation of the water flow in the grinder 4 according to the liquid-solid ratio W / F in the grinder 4 in reducing the water in the grinder 4:
    • Positive value of the derivative of the filling volume Ford over the time and negative value of the derivative of the liquid-solid ratio W / F over time (see. FIG. 11 ).

Stabilisierung der Parameter für die Steuerung des Zerkleinerungszyklus:

  • Bei Nullwerten des Verhältnisses der Ableitung des Füllungsvolumens Ford der Mahleinrichtung 4 zur Ableitung der Pulpedichte im Auslauf der Mahleinrichtung 4 Rm (vgl. FIG 13).
Stabilization of parameters for the control of the shredding cycle:
  • At zero values of the ratio of the discharge of the filling volume Ford of the grinder 4 for the derivation of the pulp density in the outlet of the grinder 4 Rm (see. FIG. 13 ).

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Mahlanlage (2) umfassend eine drehzahlregelbare Mahleinrichtung (4) zum Mahlen eines Stoffes (S), eine Trenneinrichtung (6) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S) und einen der Trenneinrichtung (6) nachgeschalteten Separator (12), mit folgenden Schritten: a) es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage (2) charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt, b) es wird die Ableitung des ersten Parameters (P1) nach dem zweiten Parameter (P2) ermittelt, c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt, d) die Mahlanlage (2) wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt. Method for controlling and / or regulating a grinding plant (2) comprising a variable-speed grinding device (4) for grinding a substance (S), a separating device (6) for classifying the ground substance (S) and a separator connected downstream of the separating device (6) ( 12), with the following steps: a) at least one characteristic for the operation of the grinding plant (2) characteristic first parameter and a second parameter, b) the derivative of the first parameter (P 1 ) is determined according to the second parameter (P 2 ), c) the sign of the derivative is determined d) the grinding plant (2) is controlled and / or regulated depending on the sign of the derivative. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem als Separator (12) ein Magnetseparator verwendet wird.Method according to claim 1,
in which a magnetic separator is used as the separator (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die relative Drehzahl (Vreg) der Mahleinrichtung (4) und als zweiter Parameter der Leistungsfaktor (S) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
in which the relative speed (Vreg) of the grinder (4) is used as the first parameter and the power factor (S) is used as the second parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die die bezogene Leistung (Nord) der Mahleinrichtung (4) und als zweiter Parameter das bezogene Füllungsvolumen (Ford) der Mahleinrichtung (4) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
in which the related power (north) of the grinder (4) is used as the first parameter and the related filling volume (Ford) of the grinder (4) is used as the second parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter des Energiebedarfs (Eord) und als zweiter Parameter der Durchsatz (Qr) der Mahleinrichtung (4) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
in which the throughput (Qr) of the grinding device (4) is used as the first parameter of the energy requirement (Eord) and as the second parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter der Energiebedarf (Eord) und als zweiter Parameter die mahleinrichtungsinterne Füllung (Ford) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
where the first parameter is the energy requirement (Eord) and the second parameter is the internal filler (Ford). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter der Energiebedarf (Eord) und als zweiter Parameter das Flüssigkeits/Feststoff-Verhältnis (W/F) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
where the first parameter is the energy requirement (Eord) and the second parameter is the liquid / solid ratio (W / F). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die Leistung (Nord) und als zweiter Parameter der Durchsatz (Qr) der Mahleinrichtung (4) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
where the first parameter is the power (North) and the second parameter is the throughput (Qr) of the grinder (4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter der Durchsatz (Qr) der Mahleinrichtung (4) und als zweiter Parameter das Flüssigkeits-/Feststoff-Verhältnis (W/F) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
in which the throughput (Qr) of the grinder (4) is used as the first parameter and the liquid / solid ratio (W / F) is used as the second parameter. Mahlanlage (2) mit einer drehzahlregelbaren Mahleinrichtung (4) zum Mahlen eines Stoffes (S), einer Trenneinrichtung (6) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S), einem der Trenneinrichtung (6) nachgeschalteten Separator (12) und einer Steuer-/Regeleinheit (51), in der eine Software zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert ist.Grinding plant (2) with a variable speed grinder (4) for grinding a substance (S), a separating device (6) for classifying the ground material (S), a separator (12) connected downstream of the separating device (6) and a control / regulating unit (51) implementing software for performing the method of any one of the preceding claims.
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