RU2819227C1 - Method for automatic control of loading of matte into mill - Google Patents
Method for automatic control of loading of matte into mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819227C1 RU2819227C1 RU2023116862A RU2023116862A RU2819227C1 RU 2819227 C1 RU2819227 C1 RU 2819227C1 RU 2023116862 A RU2023116862 A RU 2023116862A RU 2023116862 A RU2023116862 A RU 2023116862A RU 2819227 C1 RU2819227 C1 RU 2819227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mill
- active power
- vibration velocity
- matte
- overload
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к управлению технологическими процессами и может быть использовано при автоматизированном управлении обогатительными фабриками, в частности при флотационном разделении медно-никелевого файнштейна.The invention relates to the control of technological processes and can be used in the automated control of processing plants, in particular in the flotation separation of copper-nickel matte.
Известен способ автоматического управления загрузкой в барабан мельницы (патент №1577831, кл. В02С 25/00), при котором измеряют расход руды в мельницу и уровень ее загрузки, статистически обрабатывают значения измеряемых величин, определяют уровень значимости приращений по загрузке и производительности мельницы, определяют допустимую скорость загрузки и в зависимости от знака приращения формируют управляющее воздействие по шаговому изменению подачи исходной руды. Для выработки управляющих воздействий способ предусматривает статистическую обработку исходных сигналов (параметров), определяющих скорости изменения (приращений) постоянных коэффициентов, лимитирующих уровень воздействия, что на фоне высокого уровня технологических помех при выработке управляющего воздействия не обеспечивает необходимое качество управления.There is a known method for automatically controlling loading into a mill drum (patent No. 1577831,
Известен способ управления процессом измельчения в барабанной мельнице (патент №206265 С1, кл. В02С 25/00), который предусматривает коррекцию задания экстремальному регулятору Δϕ загрузки мельницы в зависимости от разности текущего и заданного значения активной мощности привода мельницы, причем заданное значение мощности определяется на интервале τi по знакам наличия перегрузки с учетом коэффициента, рассчитанного статистическим путем для каждого класса мельницы. Данный способ имеет существенные недостатки, которые влияют на достоверность и точность расчета как базовой мощности, так и величины коррекции, поскольку в расчете используются коэффициенты, определяемые статистически с малой выборкой, а определение базовой мощности осуществляется не методом прогноза, а по факту числа перегрузок (nj), включая и возможные аварийные ситуации, то есть не учитывается глубина перегрузки. Использование для коррекции уставки (режима измельчения) данных по мощности привода условие необходимое, но недостаточное, необходимо учитывать и динамику изменения самой нагрузки на мельнице.There is a known method for controlling the grinding process in a drum mill (patent No. 206265 C1,
Известен способ автоматического управления (патент №2375116 С1, кл. В02С 25/00 от 10.12.2009 г.), принятый за прототип. Данный способ предусматривает управление загрузкой мельницы путем стабилизации запаса материала при отклонении его от заданного значения, коррекцию производительности мельницы по готовому продукту, определение текущих значений запаса материала и плотности пульпы с учетом переходных процессов между моментами определения приращений и выдачи управляющих воздействий, измерение текущего значения мощности, потребляемой мельницей для оценки момента перегруза, выделение высокочастотных колебаний мощности и коррекции по ним задания в контуре регулирования производительностью мельницы.There is a known method of automatic control (patent No. 2375116 C1,
Недостатком прототипа является низкая точность определения момента перегруза по высокочастотным колебаниям мощности, так как на электрические характеристики привода мельницы, в том числе на гармонические колебания мощности влияет характер нагрузки сети: колебания сетевого напряжения и несимметричность по фазам энергетической системы питания мельниц, что приводит к снижению надежности и качества управления загрузкой измельчаемого материала в мельницу.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of determining the moment of overload based on high-frequency power fluctuations, since the electrical characteristics of the mill drive, including harmonic power fluctuations, are affected by the nature of the network load: fluctuations in the network voltage and phase asymmetry of the power supply system of the mills, which leads to a decrease in reliability and the quality of control over the loading of crushed material into the mill.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и качества управления загрузкой файнштейна в мельницу, который достигается тем, что в способе автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу, включающем измерение и стабилизацию на заданных значениях производительности мельницы, плотности готового продукта, измерение мощности потребляемой мельницей, определение момента приближения перегрузки мельницы и последовательное пошаговое изменение расхода файнштейна в мельницу в направлении выхода из режима перегрузки, дополнительно измеряют виброскорость мельницы и вычисляют величину обратную виброскорости. Затем формируют стеки величин обратной виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей. Для этого задают временной интервал Δτ между соседними измерениями и количество интервалов k и формируют стеки для величин обратной виброскорости и активной мощности размерностью k+1.The technical result of the invention is to increase the reliability and quality of control of loading matte into the mill, which is achieved by the fact that in the method of automatically controlling the loading of matte into the mill, including measurement and stabilization at given values of mill productivity, density of the finished product, measurement of power consumed by the mill, determination of the moment of approach overload of the mill and a sequential step-by-step change in the flow of matte into the mill in the direction of exiting the overload mode, additionally measure the vibration speed of the mill and calculate the inverse vibration speed. Then stacks of values of reverse vibration velocity and active power consumed by the mill are formed. To do this, set the time interval Δτ between adjacent measurements and the number of intervals k and form stacks for the values of reverse vibration velocity and active power of dimension k+1.
Затем оценивают значения приращений величин обратной виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей по уравнению:Then the increment values of the reverse vibration velocity and active power consumed by the mill are estimated using the equation:
где j=1 – величина, обратная виброскорости;where j=1 is the reciprocal of the vibration velocity;
j=2 - активная мощность потребляемая мельницей.j=2 - active power consumed by the mill.
ΔWji - приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-й интервал времени внутри соответствующего стека;ΔW ji - increments of reverse vibration velocity and active power in the i-th time interval within the corresponding stack;
Wj1 - первый элемент стеков;W j1 - first element of stacks;
i=1, 2, …, k соответствующего стека.i=1, 2, …, k of the corresponding stack.
Затем, после завершения набора элементов стеков, определяют оценки величин трендов обратной виброскорости и активной мощности по математическому выражению:Then, after completing the set of stack elements, estimates of the trend values of the reverse vibration velocity and active power are determined using the mathematical expression:
где ajm - оценки значений величин трендов обратной виброскорости и активной мощности;where a jm are estimates of the values of the reverse vibration velocity and active power trends;
kji - 1, 2, …, k;k ji - 1, 2, …, k;
m=1, 2, …m=1, 2, …
Приближение перегрузки мельницы определяют по выполнению соотношения:The approximation of mill overload is determined by the fulfillment of the relationship:
где a1m - оценка тренда величины обратной виброскорости мельницы;where a 1m is an estimate of the trend in the reverse vibration speed of the mill;
a2m - оценка тренда величины активной мощности потребляемой мельницей.a 2m - assessment of the trend in the value of active power consumed by the mill.
В этом случае пошагово уменьшают задание по расходу файнштейна в мельницу по следующему уравнению:In this case, the task for the flow of matte into the mill is reduced step by step according to the following equation:
до прекращения выполнения соотношения (3).until the fulfillment of relation (3) ceases.
После чего пошагово увеличивают задание по расходу файнштейна в мельницу до исходного значения действовавшего на момент начала перегруза мельницы по уравнению:After that, the task for the flow of matte into the mill is gradually increased to the initial value in effect at the time the mill overload began according to the equation:
где - текущее задание по расходу файнштейна;Where - current task for matte consumption;
- предыдущее задание по расходу файнштейна; - previous task for matte consumption;
ΔQ - шаг изменения задания по расходу файнштейна.ΔQ is the step of changing the task for the consumption of matte.
На фиг.1 показана структурная схема системы автоматического управления (САУ) загрузкой файнштейна в мельницу. На фиг.2 приведена блок-схема алгоритма управления загрузкой файнштейна в мельницу. На фиг.3 представлены статические характеристики загрузки мельницы. На фиг.4 показаны графики величин активной мощности и обратной виброскорости.Figure 1 shows a block diagram of the automatic control system (ACS) for loading matte into the mill. Figure 2 shows a block diagram of the control algorithm for loading matte into the mill. Figure 3 shows the static loading characteristics of the mill. Figure 4 shows graphs of the values of active power and reverse vibration velocity.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.The proposed method is carried out as follows.
На фиг.1 показана структурная схема САУ загрузкой в мельницу. Для измерения активной мощности (поз.1) используется преобразователь активной мощности Е-848/13-М1. Для измерения виброскорости (поз.2) используется датчик ВК-310С. Для управления расходом файнштейна используется вибропитатель (поз.3). Расход файнштейна измеряют ленточным весоизмерителем (поз.4). Плотность слива классификатора измеряют плотномером Berthold (поз.5). Расход воды в классификатор измеряют электромагнитным расходомером Krohne (поз.6). Для изменения расхода воды в классификатор используют регулирующий клапан (поз.7).Figure 1 shows a block diagram of an automatic control system for loading into a mill. To measure active power (item 1), an E-848/13-M1 active power converter is used. To measure vibration velocity (item 2), the VK-310S sensor is used. To control the flow rate of the matte, a vibrating feeder (item 3) is used. The consumption of the matte is measured with a tape weight meter (item 4). The density of the classifier discharge is measured with a Berthold density meter (item 5). Water flow into the classifier is measured with a Krohne electromagnetic flow meter (item 6). To change the water flow into the classifier, use a control valve (item 7).
Согласно блок-схеме алгоритма управления загрузкой файнштейна в мельницу (фиг.2), периодически измеряют величины виброскорости и активной мощности потребляемой мельницей. Затем рассчитывают величину обратную виброскорости.According to the block diagram of the algorithm for controlling the loading of matte into the mill (Fig. 2), the values of vibration speed and active power consumed by the mill are periodically measured. Then the reverse vibration velocity is calculated.
На фиг.3 представлены статические характеристики загрузки мельницы: зависимость величины обратной виброскорости W1=f(M) и активной мощности потребляемой мельницей W2=f(M) от заполнения мельницы измельчаемым материалом М.Figure 3 shows the static characteristics of the mill loading: the dependence of the reverse vibration velocity W 1 =f(M) and the active power consumed by the mill W 2 =f(M) on the filling of the mill with crushed material M.
Мн - номинальное заполнение мельницы;M n - nominal mill filling;
Мпер - «перегруз» мельницы;M lane - “overload” of the mill;
ΔMp - рабочий диапазон загрузки.ΔM p - operating loading range.
Из статических характеристик видно, что выход из состояния перегруза осуществляется сдвигом аварийной точки влево относительно значения Мпер, путем пошагового уменьшения задания по загрузке в мельницу. Для достижения этой цели, задают интервал времени Δτ между соседними измерениями виброскорости и активной мощности и задают количество интервалов времени k. После этого заполняют соответствующие стеки данных размерностью k+1 значениями величин обратной виброскорости и активной мощности. Затем определяют приращения величин обратной виброскорости и активной мощности по уравнению:From the static characteristics it is clear that the exit from the overload state is carried out by shifting the emergency point to the left relative to the value of M per , by step-by-step reducing the task for loading into the mill. To achieve this goal, set the time interval Δτ between adjacent measurements of vibration velocity and active power and set the number of time intervals k. After this, the corresponding data stacks of dimension k+1 are filled with the values of the reverse vibration velocity and active power. Then the increments of the reverse vibration velocity and active power are determined according to the equation:
где j=1 - величина обратная виброскорости;where j=1 is the reciprocal value of the vibration velocity;
j=2 - активная мощность потребляемая мельницей;j=2 - active power consumed by the mill;
ΔWji - приращения величин обратной виброскорости и активной мощности в i-й интервал времени внутри соответствующего стека;ΔW ji - increments of reverse vibration velocity and active power in the i-th time interval within the corresponding stack;
Wj1 - первый элемент стеков; i=1, 2, …, k соответствующего стека.W j1 - first element of stacks; i=1, 2, …, k of the corresponding stack.
После этого, с использованием метода наименьших квадратов, рассчитывают оценки трендов величин обратной виброскорости и активной мощности по уравнению:After this, using the least squares method, estimates of trends in the values of reverse vibration velocity and active power are calculated according to the equation:
где ajm - оценки значений величин трендов обратной виброскорости и активной мощности; kji=1, 2, …, k;where a jm are estimates of the values of the reverse vibration velocity and active power trends; k ji =1, 2, …, k;
m=1, 2, …m=1, 2, …
Затем проверяют знаки оценок трендов величин обратной виброскорости и активной мощности. В случае выполнения соотношения:Then the signs of the estimates of trends in the values of reverse vibration velocity and active power are checked. If the relation is satisfied:
что означает наступление момента перегруза мельницы, начинают пошагово уменьшать задание по загрузке файнштейна в мельницу по уравнению:which means the moment the mill is overloaded, they begin to step by step reduce the task of loading the matte into the mill according to the equation:
до прекращения выполнения соотношения:until the relation stops fulfilling:
После чего пошагово увеличивают задание по расходу файнштейна в мельницу до исходного значения действовавшего на момент начала перегруза мельницы по уравнению:After that, the task for the flow of matte into the mill is gradually increased to the initial value in effect at the time the mill overload began according to the equation:
Пример конкретного выполненияExample of concrete execution
Задание по расходу файнштейна составляло 24 т/ч.The target for matte consumption was 24 t/h.
Оценку тренда обратной виброскорости и активной мощности проводили по пяти последним измерениям. В этом случае количество интервалов времени между измерениями k=4. Интервал времени между соседними измерениями Δτ был принят равным 1 минуте.The trend of reverse vibration velocity and active power was assessed using the last five measurements. In this case, the number of time intervals between measurements is k=4. The time interval between adjacent measurements Δτ was taken equal to 1 minute.
Используя уравнения 1 и 2, определим значения оценок трендов величин обратной виброскорости а11 и активной мощности а21:Using
Последующие значения a1m и a2m рассчитываются аналогично. В таблице 1 приведены численные значения расчетов.Subsequent values of a 1m and a 2m are calculated similarly. Table 1 shows the numerical values of the calculations.
Как видно из таблицы 1, на 101-й минуте сформировалось условие перегруза мельницы (a1m>0) и (a2m<0). Задание по расходу файнштейна стали уменьшать на 100 кг в минуту. Через 11 минут величина обратная виброскорости мельницы стала уменьшаться (a1m<0) и с этого момента начали каждую минуту увеличивать задание по расходу файнштейна с тем же шагом 100 кг/мин до восстановления исходного задания по расходу файнштейна 24 т/ч.As can be seen from Table 1, at the 101st minute the condition of mill overload (a 1m >0) and (a 2m <0) was formed. The target for matte consumption was reduced by 100 kg per minute. After 11 minutes, the reciprocal vibration speed of the mill began to decrease (a 1m <0) and from that moment they began to increase the matte consumption target every minute with the same step of 100 kg/min until the original matte consumption target was restored to 24 t/h.
Использование предлагаемого способа автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу позволяет повысить точность определения момента перегруза мельницы измельчаемым материалом, своевременно выходить из режима перегруза мельницы с последующим безударным возвращением к исходному заданию по расходу файнштейна, что также повышает надежность работы системы автоматического управления загрузкой файнштейна в мельницу и безопасность работы оборудования.The use of the proposed method for automatically controlling the loading of matte into the mill makes it possible to increase the accuracy of determining the moment the mill is overloaded with crushed material, promptly exit the mill overload mode with a subsequent shock-free return to the original task for the consumption of matte, which also increases the reliability of the system for automatically controlling the loading of matte into the mill and safety equipment operation.
Одновременно предупреждается снижение выхода готового класса -45 мкм в сливе классификатора мельницы в случае ее «перегруза», что позволяет при флотационном разделении файнштейна снизить сумму вторых металлов в медном и никелевом концентратах на 0,04%.At the same time, a decrease in the yield of the finished class -45 microns in the mill classifier discharge is prevented in the event of its “overload”, which allows, during flotation separation of the matte, to reduce the amount of second metals in copper and nickel concentrates by 0.04%.
Claims (23)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819227C1 true RU2819227C1 (en) | 2024-05-15 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU657088A1 (en) * | 1977-10-10 | 1979-04-15 | Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" | Method of reprocessing copper-nickel nis matte |
| SU1128981A1 (en) * | 1983-03-28 | 1984-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Device for controlling automatic loading of crushers |
| SU1629100A1 (en) * | 1989-03-20 | 1991-02-23 | Кольский Филиал Института "Механобр" | Method of wet grinding of ores and materials |
| US6270554B1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-08-07 | Inco Limited | Continuous nickel matte converter for production of low iron containing nickel-rich matte with improved cobalt recovery |
| RU2300422C2 (en) * | 2005-05-27 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Method for controlling of grinding process |
| RU2639193C2 (en) * | 2016-04-28 | 2017-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of processing copper-nickel converter matte |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU657088A1 (en) * | 1977-10-10 | 1979-04-15 | Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" | Method of reprocessing copper-nickel nis matte |
| SU1128981A1 (en) * | 1983-03-28 | 1984-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский И Проектный Институт Механической Обработки Полезных Ископаемых | Device for controlling automatic loading of crushers |
| SU1629100A1 (en) * | 1989-03-20 | 1991-02-23 | Кольский Филиал Института "Механобр" | Method of wet grinding of ores and materials |
| US6270554B1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-08-07 | Inco Limited | Continuous nickel matte converter for production of low iron containing nickel-rich matte with improved cobalt recovery |
| RU2300422C2 (en) * | 2005-05-27 | 2007-06-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Method for controlling of grinding process |
| RU2639193C2 (en) * | 2016-04-28 | 2017-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method of processing copper-nickel converter matte |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160352114A1 (en) | Storage battery control device, storage battery control method, and storage battery control system | |
| RU2819227C1 (en) | Method for automatic control of loading of matte into mill | |
| US11873238B2 (en) | Mineral recovery control | |
| JP6641867B2 (en) | Power consumption prediction method, apparatus and program | |
| CN103691544A (en) | Method and device for controlling liquid level in ore pulp pump sump during ore grinding and classification | |
| JPS59101212A (en) | Controlling method of rolling mill | |
| CN104959381A (en) | Predicting method of rolling mill torque in slab rolling process | |
| RU2080932C1 (en) | Method for control of self-grinding mill | |
| CN109420681B (en) | Method for improving rolling stability in cold continuous rolling process through thickness monitoring | |
| DK151292B (en) | CONTROL DEVICE FOR A CIRCUIT PAINTING SYSTEM. | |
| RU2204438C1 (en) | Device for automatic control of material crushing process | |
| JP2011143447A (en) | Method of determining control gain in rolling mill and rolling mill | |
| RU2375116C1 (en) | Method of automatic control of operation of autogenous grinding mill | |
| JP2608968B2 (en) | Control method of cut-out amount of auxiliary raw material | |
| JP2587235B2 (en) | Liquid weighing method | |
| SU766643A1 (en) | Method for automatically controlling single-stage wet comminution cycle | |
| SU948453A1 (en) | Method of controlling disintegration process in ventilated ball mill | |
| CN117960797B (en) | Roller press control method, system and equipment | |
| SU874185A1 (en) | Method of automatic control of two-stage cycle of wet disintegrating | |
| US12388258B2 (en) | Systems and methods for power setpoint control for hybrid power generation facilities | |
| CN103439992A (en) | Method and device for controlling feeding blocking of ore grinding chamber in ore grinding process | |
| RU2320417C2 (en) | Method of automatic control of apparatus for wet disintegration | |
| JP7685721B2 (en) | Control and setting method of plate wedge in hot reversible plate rolling | |
| SU1200979A1 (en) | Method of automatic control of grinding section | |
| SU1025448A1 (en) | Method of automatic control of self-disintegrating mill operation |