Автоматизация технологических процессов на горнорудных предприятиях

Исходный материал подается в мельницу через отверстие 15 питателя, измельченный разгружается через щелевидные отверстия решетки в лифтеры, из которых при повороте барабана сливается в горловину разгрузочной цапфы. Разгрузочная цапфа выполняется несколько большего размера, чем загрузочная, что облегчает продвижение пульпы вдоль барабана мельницы. Мельницы типа МШР характеризуются укороченным бар

абаном (отношение длины барабана к диаметру составляет не более 1:1), благодаря чему они выдают измельченный продукт с меньшим содержанием шламов, чем мельницы с центральной разгрузкой. Благодаря более высокому заполнению мельниц типа МШР мелющими телами, удельная производительность этих мельниц увеличивается на 10—15%.

Рис 2. Шаровая мельница с решеткой

Режим работы мельниц

§ Частота вращения барабана.

При повышении частоты вращения барабана до критической наступает момент, когда центробежные силы уравновешивают силы тяжести мелющих тел, которые, не отрываясь, начинают вращаться вместе с внутренней поверхностью барабана, и измельчение руды практически прекращается.

Критической частотой вращения барабана называют такую частоту, при которой мелющие тела прижимаются центробежной силой к внутренней поверхности барабана и вращаются вместе с барабаном, не отрываясь. Критическая частота вращения вычисляется по формуле

nкр = 42,3 / √D (об/мин)

где D — диаметр барабана мельницы, м.

При работе мельницы частота вращения барабана должна быть меньше критической. В зависимости от частоты вращения барабана в мельнице создаются различные режимы измельчения (рис. 23).

Если фактическая частота вращения барабана составляет не менее 0,76—0,88 критической, создается так называемый водопадный режим измельчения, когда основная масса мелющих тел поднимается вместе с внутренней поверхностью вращающегося барабана на некоторую высоту, а затем, отрываясь, свободно падает под действием сил тяжести по траекториям, близким к параболическим. Измельчение рудных зерен в данных условиях происходит преимущественно ударом. Водопадный режим применяется при измельчении более крупного материала (в первой стадии).

Смешанный режим измельчения характеризуется тем, что одна часть мелющих тел участвует в свободном полете, другая часть — перекатывается внутри барабана по замкнутым траекториям, подвергая руду измельчению ударом и истиранием. Смешанный скоростной режим имеет место при мокром измельчении руд в шаровых мельницах; скорость вращения составляет 0,6—0,76 от критической.

Каскадный режим наиболее тихоходный, скорость вращения барабана составляет 0,5—0,6 от критической. При измельчении в каскадном режиме свободный полет мелющих тел исключен. При установившемся каскадном режиме мелющие тела непрерывно циркулируют внутри барабана, поднимаясь по круговым траекториям на некоторую высоту, затем скатываясь под углом, близким к углу естественного откоса. При каскадном режиме руда измельчается преимущественно путем истирания.

Производительность барабанных мельниц зависит от диаметра, рабочего объема и скорости вращения барабана, от массы и размера мелющих тел, от конструктивных особенностей мельницы, от измельчаемости руды, от крупности исходного и измельченного материала, от выхода циркулирующего продукта, от плотности пульпы в исходном питании.

Моделирование АИС

Основой разработки АИС является построение моделей производственных процессов, а также процессов сбора и обработки информации о ходе этих процессов. Общая цель моделирования подчинена цели любых естественно – научных исследований – прогнозировать результаты предстоящих экспериментов.

Создание автоматизированной системы управления технологическим процессом измельчения является одним из этапов реконструкции обогатительной фабрики. АСУ ТП процесса измельчения предназначена для выполнения следующих задач:

1. управления технологическим процессом измельчения и классификации, руды на различных стадиях;

2. непрерывного измерения, контроля и регулирования технологических параметров;

3. диагностики и контроля состояния оборудования цеха измельчения.

Концептуальная модель

Построение концептуальной (содержательной) модели конкретного объекта является первым этапом моделирования. Основным содержанием этого этапа является переход от словесного описания к его математической модели.

Процесс измельчения как управляемый объект

Как управляемый объект, замкнутый цикл измельчения характеризуется следующими параметрами (рис. 4):

1. входные:

§ производительность цикла по исходной руде Q;

§ расход воды в мельницу Wм и классифицирующий аппарат Wкл;

§ гранулометрический состав Cx1 и физико-механические свойства руды σ;

§ частота вращения барабана мельницы n;

§ количество мелющей среды φ;

§ влажность ω;

§ температура T1 исходной руды.

2. выходные:

§ объемный расход слива классифицирующего аппарата qсл;

§ плотность δсл;

§ гранулометрический состав Cx2;

§ производительность цикла по готовому классу qг;

§ мощность, потребляемая электроприводом мельницы P.

Рис. 41. Структура замкнутого цикла измельчения

Управляющими воздействиями могут служить: производительность цикла по исходной руде Q; расход воды в мельницу Wм.

Цель моей работы создать систему управления процессом измельчения воздействием на подачу исходной руды в цикл и расхода воды в мельницу, т.е. регулировать и контролировать параметры Q и Wм, а также следить за состоянием оборудования.

Контроль загрузки барабана мельницы рудой и циркулирующая нагрузка замкнутого цикла измельчения – естественные индикаторы, отражающие ход процесса измельчения и реагирующие на изменение всех параметров цикла.

Степень загрузки мельницы рудой наиболее просто контролировать по уровню шума, производимого мелющими телами в зоне их падения. При уменьшении уровня загрузки уровень шума возрастает, при увеличении – уменьшается.

Техническая реализация контроля наиболее проста при использовании амплитуды шумового сигнала. В этом случае в состав датчика входят микрофон, выпрямительная приставка, сглаживающий фильтр и выходной делитель напряжения. Датчик устанавливается вблизи мельницы в зоне падения шаров со стороны разгрузочной цапфы. Звуковые колебания воспринимаются микрофоном, преобразующим звуковые колебания в э.д.с. шумового сигнала. Ток выпрямляется, сглаживается и используется в системе контроля и регулирования.

 Скачать реферат