SU1015910A1 - Способ управлени многостадийным процессом обогащени железных руд - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТАДИЙНЫМ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД,включающий стадии измельчени  в шаровых мельницах, классификации и магнитной сепарации, основанный на измерении производительности процесса, содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате , процентного содержани  железа в хвостах, расхода воды по стади м, определении динамических коэффициентов флуктуации произво . дительности процесса, .содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате и процентного содержани  железа в хвостах и изменении расхода руды и воды, отличающийс  .тем, что, с целью повышени  точности управлени , дополнительно измер ют расход электрюэнергии по каждой стадии и по процессу в целом,, объемное заполнение шаровой мельницы первой стадии, давление пульпы на входе каждой стадии, определ ют коэффициент измельчаемости по каждой стадии как величину отношени  расхода электроэнергии к производительности стадии и содержанию готового класса по стади м классификации, динамические коэффициенты флуктуации расхода электроэнергии по каждой стадии и процессу в целом, объемного заполнени  шаровой мельницы, давлени  пульпы.на входе каждой стадии и задают пропорционально .величине коэффициентов измельчаемости каждой стадии и всего процесса производительность процесса по стади м, шаровую загрузку и расход воды, а по динамическим коэффициентам флуктуации производи (Л тельности процесса, объемного заполнени  шароЁой мельницы первой стадии, расхода электроэнергии первой стадии, содержани  готового класса по первой стадии классификации , процентного содержани  железа в хвостах корректируют заданную производительность и расход воды в шаровую мельницу и в первую стадию классификации, по дингмичессл , КИМ коэффициентам флуктуации давлени  пульпы на входе стадии, расхода со электроэнергии и содержанию готовог .ЕО класса соответственно по ВТОРОЙ и третьей стади м и процентного содержани  железа в хвостах корректируют расход воды и заданную производительность каиэдой стадии, по динамическим коэффициентам содержани  готового класса в концентрате и суммарйого расхода электроэнергии по процессу в целом формируют расход электроэнергии процесса.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению многостадийным процессом обогащени  руд на обогати тельных комбинатах в услови х обога щени труднообогатимых руд и измен ющегос  состо ни  технологического оборудовани . Известен способ управлени  многостадийным процессом обогащени  руд, заключающийс  в том, что удель ные расходы электроэнергии определ ютс  по величине шаровой загрузки и производительности мельнида Ci. Недостатком такого способа управлени  рудообогатительной фабрикой по режимам энергопотреблени   вл етс  то,- что в виду малой точности определени  шарового заполнени  имеют место частые отклонени  параметров технологического процесса от оптимальных значений и, как следствие большие потери полезного компонента малый выход и низкое качество концентрата , большие потери электроэнергии . Известен также способ управлени  многостадийным процессом обогащени  железных руд, включающий стадии измельчени  в шаровых мельницах, классификации и магнитной сепарации, основанный на измерении производительности процесса, содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате, процентного содержани  железа в хвостах, расхода воды по стади м, определении динамических коэффициентов флуктуации производительности процесса, содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате и процентного содержани  железа в хвостах и изменении расхода руды и воды 2. Недостатком известного способа  вл етс  то, что при изменении содержани  труднообогатимых руд в исходной руде не учитываетс  измельчае мость руды по стади м. Кроме того, с изменением состо ни  мелющих тел и футеровки мельниц ухудшаетс  качество работы мельниц, а, следовательно , зменьшаетс  производительность линии по исходной руде, происходит увеличение удельного расхода электропотреблени  процессом обогащени , что приводит к снижению точности управлени  и, как следствие , увеличению расхода электроэнергии и снижению производительности процесса.. Целью изобретени   вл етс  повышение точности Управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу управлени  мно стёщийным процессом обогащени  железных руд, включающему измельчени  Башаровых мельницах,классификации имагнитной сепарации, ос нованному на измерении производительности процесса, содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате, процентного содержани  железа в хвостах, расхода воды по стади м, определении динамических коэффициентов флуктуации производительности процесса, содержани  готового класса по стади м классификации и в концентрате и процентного содержани  железа в хвостах и изменении расхода руды и воды, дополнительно измер ют расход электроэнергии по каждой стадии и процессу в целом, объемное заполнение шаровой мельницы первой стадии , давление пульпы на входе каждой стадии, определ ют коэффициент измельчаемости по каждой стадии как величину отношени  расхода электроэнергии к производительности стадии и содержанию готового класса по стади м классификации, динамические коэффициенты флуктуации расхода электроэнергии по каждой с.тадии и процессу в целом, объемного заполнени  шаровой мельницы давлени  пульпы на входе каждой стадии и задают пропорционально величине коэффициентов измельчаемости каждой стадии и всего процесса производительность процесса по стади м, шаровую загрузку и расход воды, а по динамическим коэффициентам флуктуации производительности процесса, объемного заполнени  шаровой мельницы перво.й стадии, расхода электроэнергии первой стадии, содержани  готового класса по первой стадии классификации , процентного содержани  железа в хвостах корректируют заданную производительность и .расход воды в шаровую мельницу и в первую стадию классификации, по динамическим коэффициентам флуктуации давлени  пульпы на входе стадии, расхода электроэнергии и содержанию готового класса соответственно по второй и третьей стади м и процентного содержани  железа в хвостах корректируют расход воды и заданную производительность каждой стадии, по динамическим коэффициентам содержани  готового класса в концентрате и суммарного расхода электроэнергии по процессу в целом формируют расход электроэнергии процесса. Таким Образом, управление многостадийным процессом основано на слеующих предпосылках. Лри обогащении руд с различными текстурными и физико-механическими свойствами и заданном раскрытии зерна по стади м энергоемкость процесса и ее энергоотребление пропорционально прираению по стади м и зависит т коэффициента измельчаемости.

При посто нных значени х произв ддительности ., гранулометричеркого состава , шарового заполнени  и объемного заполнени  рудой шаровой мельницы первой стадии обогащени  расход электроэнергии пропорционален коэффициенту измельчаемости

4W

Э.Ч

.ОЮ

где aW

расход -электроэнергии,

Э.Ч измеренный за период времени Т;

.Q,

изменение производительности процесса за период времени Т; содержание класса 0,070 мм в сливе классифицирующего аппарата; е . - коэффициент, завис щий от устанрвленной (дл  данной обогатительной фабрики) величины удельного расхода электроэнергии;

Т - период стационарности процесса, равный от 1 о 14 ч и завис щий от процентного содержани  разновидностей руд, поступанлцих на обогащение.

При стабилизации производительности многостадийного процесса обогащени  по исходной руде .коэффици- . ент-К,11 мбжет служить косвенным арс№1етром, характеризующим режим аботы процесса и его стадий.

В то же врем , если на входе многостадийного процесса процентное содержание труднообогатимых руд измеи етс , то соответственно ему измен ютс  следующие параметры: объемного ЗЕШОЛнени  шаровой мельницы первой стадии/ гранулометрический состав в сливах классифицирующих аппаратах 1,0 и ж стадий обогащени , процентное содержание магнитнаго железа в хвостах и расход электроэнергии по стади м, т.е. динамика изменени  во времени перечисленных параметров также может быть положена в основу коррекции режимов работы многостадийного процесса и трех ее стадий обогащени .

Дингилика флуктуации параметров, характеризующих режимы работы процесса , может быть определена следующим образом:

t

л где е

максимальное значение модул  сигнала датчика, из- . мер ющего контролируемую величину;

л X

максимальное значение модул  производной сигнала ошибки этого датчика.

Тогда динамический коэффициент изменени  флуктуации расхода электроэнергии за врем  Т может быть косвенным показателем, характеризующим коэффициент измельчаемости и разновидности руд, поступающих на измельчение - классификацию и обогащение.

На чертеже схематически показана схема автоматического управлени  процессом .

Многостадийный процесс обогащени  железных руд включает три стадии измельчени  в шаровых мельницах,три стадии классификации и магнитной сепарации .

Система содержит шаровую мельницу 1 с приводом. ., в которую руда поступает системой конвейерных линий 3 с приводом 4, классификатор 5 с при-, .водом 6, магнитный сепаратор 7 с приводом 8, зумпф 9. Эти технологические элементы линии используютс  на первой стадии измельчени  - клас-. сификации и сепарации.

Во второй стёщчи обогащени  использ ,уютс  насосный агрегат 10 с приводом 11, гидроциклон 12 диаметрс 1 00 мм, шарова  мельница 13 с приводом 14,. дешламатор 15, магнитные сепараторы 16, 17, зумпф 18.

В третьей стадии обогащени  руд

0 используютс  насосный агрегат 19 с приводом 20 гидроциклона 21 дийметром 350 мм, шарова  мельница 22, дешламатор 24 с приводом 23, магнитные сепараторы 25, 26.

Система содержит цифровую комбинированную систему управлени  первой стадии обогащени , включанвдую датчик 27 автоматических конвейерных весов, датчик 28 объемной за0 грузки шаровой мельницы 1 рудой, датчик 29 гранулометрического состава слива классификатора 5, микропроцессорный комплекс 30, исполнительный механизм 31, измен ющий воду в шаровую мельницу, исполнительный механизм 32, измен ющий воду, в классификатор, дaтчиk 33 процентного содержани  магнитного железа в хвостах, устройство 34 автоматической подачи шаров в мельницу 1.

0 Цифрова  комбинированна  система управлени  второй стадией обогагйени  включает датчик 35 давлени , датчик 36 гранулометрического состава слива гидроциклона диаметром

5 500 мм, датчик 37 процентного содержани  магнитйого железа слива дешламатора 15, исполнительный механизм 38, измен ющий воду в зумпф 9, микропроцессорный комплекс ЗЭ. Циф0 рова  комбинированна  система управлени  третьей стадии включает датчик 40 давлени , датчик 41 гранулометрического состава слива гидроциклона диаметром 350 мм, датчик 42 процентного содержани  магнитного желе5 за слива дешламатора 24, исполнител ный механизм 43, измен ющий воду в зумпф 18, микропроцессорный комплекс 44, датчик 45 процентного содержани  гранулометрического состав в концентрате. На приводах 2,6,8, 11 и т.д. обогатительных агрегатов установлены счетчики расхода электр ческой энергии датчиков 46-56. Сигн лы с датчиков поступают на сумма ,тор 57, где сигналы обрабатываютс  и суммируютс  по каждой стадии I , Q lit и по всей линии в целом. Сумматор 57 св зан с компаратором 58, в котором устанавливаетс  заданный расход электроэнергии, вычислительным микропроцессорным устройством 5 прогнозирующим расход электроэнергии на период Т, Tj... и корректирующий работу цифровых комбинированных систем управлени  30, 39, 44 Управление многостадийным процессом обогащени  руд по параметрам энерго потреблени  осуществл етс  путем воздействи  на производительность процесса, путем изменени  подачи шаров в.мельницу 1, расхода воды в мельницу 1 и классификатор 5, расхода воды в зумпфы 9,. . ia, дроизводительноозлЬ ,Лесковых насосов 10,19. Оптимальное заполнение шаровой мельницы 1 рудой-и водой поддержи ,,,ваетс  путем..изменени  скорости привода 4 конвейерных питателей 3 и изменени  положени  исполнительного механизма 31 с помощью цифрово комбинированной системы управлений первой стадией, построенной на микр процессорном комплексе 30. Мик юпроцессорный комплекс 30 вы батывает сигналы оптимального расхода руды и воды в мельницу по сиг .налу датчиков 27,28,29,33, посту )А;ающие на вход комплекса 30. При этом в микропроцессорном ком плексе 30 по сигналам датчиков 27рассчитываетс  в MONjepTH времени Т , То ... содержаниё,,готового класса ,J в сливе классифицирующего ,, аппарата 5. первой,тадии, произвоп дительность линии по исходной руде XQ, расход электроэнергии WJ- и по этим величинам по формуле т р«1 5 0. -0,010. рассчитывают коэффициент измельчаемое ти. Если коэффициент , то прин тые значени , загрузки шаровой мельницы шарами и заданное значение расхода воды в шаровую мельницу первой стадии принимаетс  в соот .ветствии.с технологической картой, занесенной щ пам .ть микропроцессорного комплекса 30-. Если коэффициент ,j, то прин тые значени  загрузки шаровой мельницы шарами и заданное значение расхода воды в шаровую мельницу первой стадии принимаетс  по технологической карте дл  труднообогатимых руд. Если коэффициент прин тые значени  загрузки шаровой мельницы, шарами и заданное значение расхода воды в шаровую мельницу первой стадии принимаетс  по технологической карте дл  легкообогатимых руд. . Дл  второй и третьей стадий обогащени  микропроцессорные комплексы 39 и 44 по информации датчиков 36, 49, 50, 51, 52 и 41, 53, 54, 55, 565 определ ют содержание готового класса в сливе классифицирующего аппарата Х д-,оВторой стадии обогащени , расход электроэнергии. ВТО-, РОЙ стадии и аналогично определ ют по третьей стадии обогащени  и рассчитывают коэффициенты изМельчаемости дл  второй и третьей стадий т gx« X 42 ,070 C-Y Ш 2-1 Q -0.010 Величины х| и х определ ютс  методом баланса или рассчитываютс  по величине датчиков расходомеров, установленных на входных патрубках гидроциклонов 12 и 21. В соответствии с технологическими картами, нанесенными в пам ть микропроцессорных комплексов ЗУ и 44, по коэффициентам. , ..,: кЗак зад т заА Т з«д..А выбираютс  максимальные производительности Песковых насосов 10,19. Аналогичный микропроцессорный комплекс 59 по информации датчиков 27, 45 и сум латора 57 рассчитывают следующим образом: ., ; -. .С„.о По коэффициентам .,, , К. К,дд в соответствии с технологической картой задаётс  оптимальное значение производительности многостадийного процесса обогащени . Коррекци  управл ющих воздействий выполн етс  микропроцессорными комплексами 30, 39, 44, 59 по величине и знаку,рассчитанных динамических коэффициентов флуктуации сигналов , поступающих с датчиков 27-29, 33,. 35-37, -40-42 и oyiviMHрующего устройства 57 в следугацей последователь ности.

Микропроцессорный комплекс 30 по информации датчиков 27, 28, сумматра 57, датчиков 29, 33 определ ет, следующие динамические коэффициенты О - производительности процесса, - объемного запол.нени  шаровой мельницы i )т, - расхода электроэнергии первой стадии измельчени  классфикации магнитной сепарации, л)4 процентного содержани  магнитного железа в хвостах.

При изменении разновидности руд, поступающих на и,змельчение, измен ютс  коэффициенты V , V , л , 4. Пусть на обогащение поступают только вкрапленные руды (труднообогатимые ).. .Суммарный коэффициент л),. л) ,)j., и микропроцессорный комплекс 30 вьщает команду на уменьшение производительности многостадийного- процесса. Сигнал с микропроцессорного комплекса 30 поступает на вход тиристорного преобразовател  привода 4, который уменьшает обороты двигател  конвейеных линий 3. При изменении (увеличении ) содержани  труднообогатимых руд в исходной руде измен етс  (уменьшаетс ) содержание готового класса на сливе классификатора 5. При этом V ..- и микропроцессорный комплекс 30 выдает Команду на изменение подачи воды- на классификатор б путем изменени  положени  исполнительного механизма 32 таким

образом, чтобы V разновидность руд может мен -тьс  в течение суток в широких пределах, то вследствие этого измен етс .содержание . раскрытых зерен и увеличиваютс  потери железа в хвостах. При этом V зад микропроцессорны комплекс 30 выдает команду на изменение дополнительной подачи воды в магнитный сепаратор 7 таким образом , чтобы 5- 53С1А

При переходе от тонковкрапленных (труднообогатимых) руд к широковкраленным рудам (легкообогатимым)увелчиваетс  содержание готового клас са в сливе классификатора 5. Вследствие .3ToroV - ;-,jc,A , 2 2 зад з ззаА 4 3ctA микропроцессорный комплекс 30 вьвдает команду на .увеличение производительности многостадийного процесса по исходной руде (увеличение скорости конвейерных линий 3) и выдает команду на коррек цию подачи воды в мельницу (исполнительный механизм 31) до .

-о А) л) л

33 Зад I 4- 43CIA

Така  коррекци  позвол ет оптими- .зировать режимы работы измельчительного комплекса первой стадии обот

гащенин по вьходу.готового класса ,070.мм в сливе классификатора 5 и минимизировать потери магнитного железА в хвостах магнитного сепаратора 7 .

Дл  поддержани  в оптимальных пределах режима работы второй стадии обогащени  микропроцессорного комплекса 39 по информаг.ии датчиков 35, 36, 37 и сигналов сумматора 57 рпредел ют следующие динамические коэффициенты: V( - давлени  пульпы на входе пескового насоса 10, - г гранулометрического состава слива гидроциклона 12 диаметром 500 мм, -Jg процентного содержани  магнитного

железа в хвостах слива дешламатора 15 и -Од - расхода электроэнергии второй стадии обогащени , суммарный экономический коэффициент стадии:

it V - e-в случае переработки труднооботонковкрапленных j, .гатимых ютельствует о знaчитeJfьнc5м

что свидетельствует нарушении режима работы второй ста- дии по выходу процентного содержани  - 0,070 готового класса стадии и содержани  магнитного железа в хвостах магнитного сепаратора 17 и слиЕе дешламатора 15. В этом случае микропроцессорный комплекс 39 выдает команду на изменение давлени  на входе в гидроциклон 12 путем увелтл .чен11 . воды в зумпф 9 изменением положени  заслонки 38 и корректирует ; (увеличизает) обороты привода 11

пескового насоса 10 от номинальных. Эффективность классификации (содержание готового класса - 0,070 мм в сливе гидроциклона диаметром 501) мм )соответствует норме. Увеличиваетс  содержание класса - 0,070 в песках гидроциклона 12 от шаровой мельницы 13, увеличиваетс  степень измельчени  и зад 8заААналогично регулируют.режимы работы в третьей стадии обогащени  путем расчета микропроцессо ным комплексом 44 динамических коэффициентов по информации датчиков 40-42 и сигналов сумматоров 57.

Учитыва , что N-to коэффициент давлени  на выходе пескового насоса . 19, V-i - гранулометрического состава слива батареи гидроциклона .21 дис1Метром 350 мм, процентного содержани  магнитного железа в хвостах слива дешламатора 24 и магнитного сепаратора 26, V - расхода электроэнергии в третьей стадии обогащени  и суммарный динамический коэффициент стадии,л),у|- л)д +

+ П+ -12+ 13При изменении текущего содержани  готового класса - 0,070 мм в сливе батареи гидроциклона 21 от

заданного щ шзсгл

микропроцессорный комплекс 44 вЬщаех команду на изменение (увеличение) подачи воды (путем изм енени  положени  заслонки 43) в зумпф 18, корректируют (увеличивают) обороты привода 20 пескового насоса 19.

Контроль расхода электроэнергии по стади м обогащени  и в целом по секции, управление электропотреблением осуществл етс  микропроцессорным комплексбм 59 по сигналам датчиков 46-56, поступающих на вход сумматора 57.

На вход сумматора поступает сигнал от компаратора, лимитирующего уровень расхода электроэнергии по стади м и линии в целом.

Микропроцессорный комплекс 59 определ ет по формуле

э.д е з««т- / з«А

прогнозируемое значение расхода электроэнергии по линии, завис щее от коэффициента измельчаемости, заданной за период производительности , характер раскрыти  зерна по

jOiaccy - 0,070 мм в концентрате и коэффициента удельного расхода электроэнергии.

Рассчитанное значение W,.. заноситэ

с  в пам ть микропроцессорного комплекса и  вл етс  лимитирующим уровнем расхода электроэнергии по линии в компараторе 58.

Микропроцессор вычисл ет динамические коэффициенты флуктуации ср0 держани  готового класса в концентрате Vgu , суммарного расхода электроэнергии по линии и их сумму + V и сравнивает с заданным

ЛзаА .

5 .. EcлиVлзdA лт (случай переработки труднообргатимых .руд) уровень расхода электроэнергии в компараторе увеличивают и в случае

/изал лт (случай переработки легко обогатимых руд) уровень расхода электроэнергии в компараторе 58 уменьшают..

Использование Изобретени  позвол ет повысить выход концентрата, уменьшить потери железа в хвостах и расход электроэнергии.

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГО-. СТАДИЙНЫМ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД,включающий стадии измельчения в шаровых мельницах, классификации и магнитной сепарации, основанный на измерении производительности процесса, содержания готового класса по стадиям классификации и в концентрате, процентного содержания железа в' хвостах, расхода воды по стадиям, определение динамических коэффициентов флуктуации производительности процесса, содержания готового класса по стадиям классификации и в концентрате и процентного содержания железа в хвостах и изменении расхода руды и воды, отличающийся .тем, что, с целью повышения точности управления, дополнительно измеряют расход электроэнергии по каждой стадии и по процессу в целом,, объемное заполнение шаровой мельницы первой стадии, давление пульпы на входе каждой стадии, определяют коэффициент измельчаемости по каждой стадии как величину отношения расхода электроэнергии к производительности стадии и содержанию готового класса по стадиям классификации, динамические коэффициенты флуктуаций расхода электроэнергии по каждой стадии и процессу в целом, объемного заполнения шаровой мельницы, давления пульпы.на входе каждой стадии и задают пропорционально величине коэффициентов измельчаемости каждой стадии и всего процесса производительность процесса по стадиям, шаровую загрузку ' _с и расход воды, а по динамическим $ коэффициентам флуктуации производй-г тельности процесса, объемного заполнения шаройой мельницы первой стадии, расхода электроэнергии первой стадии, содержания готового класса по первой стадии классификации, процентного содержания железа в хвостах корректируют заданную производительность и расход воды в шаровую мельницу и в первую стадию классификации, по динамичес,ким коэффициентам флуктуации давления пульпы на входе стадии, расхода электроэнергии и содержанию готово^ .го класса соответственно по второй 'итретьей стадиям и процентного содержания железа в хвостах корректируют расход вода и заданную производительность каждой стадии, по динамическим коэффициентам содержания готового класса в концентрате и суммарного расхода электроэнергии по процессу в целом формируют расход электроэнергии процесса.

   SU„„ 1015910