Оптимізація прогнозування розрідження пульпи у кульових млинах при змінній витраті води в піски класифікатора

Василь Олександрович Кондратець, Анатолій Миколайович Мацуй

Анотація


Зменшити собівартість залізорудного концентрату можливо стабілізацією в кульовому млині співвідношення руда/вода, знаходженню якого присвячена дана робота. Використовувались алгоритмічний підхід визначення регульованої величини, методи динамічного програмування та Гауса-Зайделя, метод аналітичних розрахунків з використанням математичної моделі процесу, теорія точності, теорія фільтрації сигналів, теорія чутливості оптимуму, моделювання процесів у пісковому жолобі односпірального класифікатора при оцінюванні режимів подачі води в піски. Прогнозування співвідношення руда/вода при незмінній витраті води в піски класифікатора оптимізацією вибору інформаційних засобів за точністю виконано на рівні допустимої похибки ±3,0 % зі значним запасом в умовах великої похибки вимірювання витрати пульпи, воно покращує показники кульового млина, однак має виявлені недоліки. Набагато кращі результати забезпечує режим стабілізації розрідження пульпи у пісковому жолобі. Прогнозування показника за цих умов вдалося забезпечити на рівні похибки ±3,0% у разі підвищення точності конвеєрних вагів. Тут вперше доведена можливість створення пристроїв прогнозування співвідношення руда/вода у кульовому млині при стабілізації розрідження пульпи у пісковому жолобі реалізацією алгоритмічного підходу і оптимізацію вибору вимірювальних засобів за точністю. Практична значущість результатів полягає у підвищенні продуктивності кульового млина і неперевитрачанні електроенергії, сталевих куль і футеровки.

Ключові слова


кульовий млин; співвідношення руда/вода; оптимізація; точність; вимірювальні засоби; вибір

Повний текст:

PDF

Посилання


Pivnjak, G.G., Vajsberg, L.A. and Kirichenko, V.I. (2007), Izmel'chenie. Jenergetika i tehnologija, Izd. dom «Ruda i Metally», Moskva, 296 p.

Azarjan, A.A., Krivenko, Ju.Ju. and Kucher, V.G. (2014), «Avtomatizacija pervoj stadii izmel'chenija, klassifikacii i magnitnoj separacii – real'nyj put' povyshenija jeffektivnosti obogashhenija zheleznyh rud», Vіsnik Krivorіz'kogo nacіonal'nogo unіversitetu, Vol. 36, pp. 276–280.

Bonch-Bruevich, A.M., Bykov, V.L. and Chinaev, P.I. (1967), Beskontaktnye jelementy samonastraivajushhihsja system, Mashinostroenie, Moskva, 292 p.

Marjuta, A.N. (1987), Avtomaticheskaja optimizacija processa obogashhenija rud na magnitoobogatitel'nyh fabrikah, Nedra, Moskva, 230 p.

Procuto, V.S. (1987), Avtomatizirovannye sistemy upravlenija tehnologicheskimi processami obogatitel'nyh fabric, Nedra, Moskva, 253 p.

Goncharov, Ju.G., Davidkovich, A.S., Gejzenblazen, B.E. and Gulenko, G.V. (1968), Avtomaticheskij kontrol' i regulirovanie tehnologicheskih processov na zhelezorudnyh obogatitel'nyh fabrikah, Nedra, Moskva, 227 p.

Nesterov, G.S., Nesterova, N.A. and Batanov, A.I. (1966), Upravlenie tehnologicheskimi processami na obogatitel'nyh fabrikah, Nedra, Moskva, 220 p.

Trop, A.E., Kozin, V.Z. and Prokof'ev, E.V. (1987), Avtomaticheskoe upravlenie tehnologicheskimi processami obogatitel'nyh fabrik, Nedra, Moskva, 303 p.

Grinman, I.G. (1964), Avtomatizacija processov obogashhenija rud cvetnyh metallov, Izd. Akad. Nauk Kazahskoj SSR, Alma-Ata, 212 p.

Kosharskij, B.D., Sitkovskij, A.Ja. and Krasnomovec, A.V. (1977), Avtomatizacija upravlenija obogatitel'nymi fabrikami, Nedra, Moskva, 525 p.

Herbst, J.A., Pate, W.T. and Oblad, A.E. (1992), «Model based control of mineral processing operations», Powder Technology, Vol. 69. – pp. 21–32.

Linch, A.Dzh. (1981), Cikly droblenija i izmel'chenija, Translated from English, Nedra, Moskva, 342 p.

Morkun, V.S., Morkun, N.V. and Tron', V.V. (2014), «Formirovanie robastnogo avtomatizirovannogo upravlenija zamknutym ciklom izmel'chenija na osnove N∞-normy», Gіrnichij vіsnik, Vol. 98, pp. 83–85.

Tron', V.V. and Majevs'kyj, K.V. (2015), «Formuvannja adaptyvnogo keruvannja procesom podribnennja zalizorudnoi' syrovyny v umovah nevyznachenosti harakterystyk ob’jekta», Girnychyj visnyk, Vol. 99, pp. 27–32.

Kupin, A.I. (2008), Intelektual'na identyfikacija ta keruvannja v umovah procesiv zbagachuval'noi' tehnologii', Vyd-vo KTU, Kryvyj Rig, 204 p.

Nazarenko, M.V. (2010), Prognozujuche adaptyvne keruvannja stohastychnoju systemoju dlja zabezpechennja racional'nyh tehniko-ekonomichnyh pokaznykiv na prykladi zalizorudnogo girnycho-zbagachuval'nogo kombinatu, Dionis (FOP Chernjavs'kyj D.D.), Kryvyj Rig, 309 p.

Morkun, V.S. and Porkujan, O.V. (2006), Ul'trazvukovye poverhnostnye volny Ljemba i Ljava v izmeritel'nyh sistemah, Izd. centr KTU, Krivoj Rog, 261 p.

Morkun, V.S., Potapov, V.N., Morkun, N.V. and Podgorodeckij, N.S. (2007), Ul'trazvukovoj kontrol' harakteristik izmel'chennyh materialov v ASU TP obogatitel'nogo proizvodstva, Izd. centr KTU, Krivoj Rog, 283 p.

Bodner, V.A. (1981), Pribory pervichnoj informacii, Mashinostroenie, Moskva, 344 p.

Morozov, V.V., Topchaev, V.P. and Ulitenko, K.Ja. (2013), Razrabotka i primenenie avtomatizirovannyh sistem upravlenija processami obogashhenija poleznyh iskopaemyh, Izd. dom «Ruda i Metally», Moskva, 512 p.

Shurkov, V.N. (1989), Osnovy avtomatizacii proizvodstva i promyshlennye roboty, Mashinostroenie, Moskva, 240 p.

Aliev, T.M. and Ter-Hachaturov, A.A. (1991),Izmeritel'naja tehnika, Vysshaja shkola, Moskva, 384 p.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M. (2006), «Іdentifіkacіja spіvvіdnoshennja ruda/voda na vhodі kul'ovogo mlina», Tehnіka v sіl's'kogospodars'komu virobnictvі, galuzeve mashinobuduvannja, avtomatizacіja, zb. nauk. prac', KNTU, No. 17, pp. 265–272.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M., Kirovograds'kij nacіonal'nij tehnіchnij unіversitet (2005), Sposіb avtomatichnoї stabіlіzacії rozrіdzhennja pul'pi v mlinah z cirkuljujuchim navantazhennjam [Method of automatic stabilization dilution in pulp mill circulating load], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. N 59644.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M. (2013), «Teoretichne doslіdzhennja rozrіdzhennja pіskіv odnospіral'nogo klasifіkatora dzherelom z nezmіnnoju vitratoju vodi», Tehnіka v sіl's'kogospodars'komu virobnictvі, galuzeve mashinobuduvannja, avtomatizacіja, Vol. 26, pp. 173–180.

Kondratec, V.A. (2013), «Obespechenie identifikacii sootnoshenija ruda/voda v mel'nicah s cirkulirujushhej nagruzkoj», Vestnik IrGTU, No. 11, pp. 95–102.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M., Kirovograds'kij nacіonal'nij tehnіchnij unіversitet (2005), Sposib avtomatychnoi' stabilizacii' vytrat ridyny [Method of automatic stabilization costs liquids], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. N 62627.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M., Kirovograds'kij nacіonal'nij tehnіchnij unіversitet (2005), Prystrij avtomatychnoi' stabilizacii' vytrat ridyny [The unit cost of liquid automatic stabilization], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. N 74393.

Kondratec', V.O. (2013), «Teoretychne doslidzhennja skanuvannja poverhni vidkrytyh material'nyh potokiv promenjamy nezminnoi' dovzhyny», Visnyk Kryvoriz'kogo nacional'nogo universytetu, Vol. 35, pp. 174–178.

Kondratec', V.O. and Macuj, A.M. (2015), «Teoretychne doslidzhennja aktyvnogo i pasyvnogo skanuvannja poverhni vidkrytyh material'nyh potokiv», Girnychyj visnyk, Vol. 100, pp. 52–57.

Kondratec', V.O. and Serbul, O.M., Kirovograds'kij nacіonal'nij tehnіchnij unіversitet (2009), Prystrij avtomatychnoi' stabilizacii' rozridzhennja pul'py v mlynah z cyrkuljujuchym navantazhennjam [The device automatically stabilize dilution in pulp mill circulating load], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. N 40465.

Kondratec, V.A. (2014), «Issledovanie vlagosoderzhanija peskov dvuhspiral'nyh mehanicheskih klassifikatorov v promyshlennyh uslovijah», Vіsnik Krivorіz'kogo nacіonal'nogo unіversitetu, Vol. 36, pp. 168–172.

Kondratec', V.O., Kirovograds'kij nacіonal'nij tehnіchnij unіversitet (2014), Sposіb avtomatichnoї stabіlіzacії rozrіdzhennja pul'pi v mlinah z cirkuljujuchim navantazhennjam [Method of automatic stabilization dilution in pulp mill circulating load], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. N 90851.

Macuj, A.M. and Kondratec', V.O. (2016), «Modeljuvannja formuvannja pіskovogo potoku u pіskovomu zholobі mehanіchnogo odnospіral'nogo klasifіkatora», Vіsnik Nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu «HPІ», Serіja Matematichne modeljuvannja v tehnіcі ta tehnologіjah, Vol. 16 (1188), pp. 53–59.

Kondratec', V.O. (2014), «Vimіrjuvannja rudnogo zavantazhennja mlinіv konveєrnimi vagami z podvіjnoju fіl'tracієju signalu pogonnogo navantazhennja», Elektrotehnіchnі ta komp’juternі sistemi, Tehnіka, Kiїv, No. 13, pp. 62–69.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Измельчение. Энергетика и технология / Пивняк Г.Г., Вайсберг Л.А., Кириченко В.И. и др. – М. : Изд. дом «Руда и Металлы», 2007. – 296 с.
  2. Азарян А.А. Автоматизация первой стадии измельчения, классификации и магнитной сепарации – реальный путь повышения эффективности обогащения железных руд / А.А. Азарян, Ю.Ю. Кривенко, В.Г. Кучер // Вісник Криворізького національного університету. – 2014. – Вип. 36. – С. 276–280.
  3. Бонч-Бруевич А.М. Бесконтактные элементы самонастраивающихся систем / А.М. Бонч-Бруевич, В.Л. Быков, П.И. Чинаев. – М. : Машиностроение, 1967. – 292 с.
  4. Марюта А.Н. Автоматическая оптимизация процесса обогащения руд на магнитообогатительных фабриках / А.Н. Марюта. – М. : Недра, 1987. – 230 с.
  5. Процуто В.С. Автоматизированные системы управления технологическими процессами обогатительных фабрик / В.С. Процуто. – М. : Недра, 1987. – 253 с.
  6. Автоматический контроль и регулирование технологических процессов на железорудных обогатительных фабриках / Ю.Г. Гончаров, А.С. Давидкович, Б.Е. Гейзенблазен, Г.В. Гуленко. – М. : Недра, 1968. – 227 с.
  7. Нестеров Г.С. Управление технологическими процессами на обогатительных фабриках / Г.С. Нестеров, Н.А. Нестерова, А.И. Батанов. – М. : Недра, 1966. – 220 с.
  8. Троп А.Е. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик / А.Е. Троп, В.З. Козин, Е.В. Прокофьев. – М. : Недра, 1987. – 303 с.
  9. Гринман И.Г. Автоматизация процессов обогащения руд цветных металлов / И.Г. Гринман. – Алма-Ата : Изд. Акад. Наук Казахской ССР, 1964. – 212 с.
  10. Автоматизация управления обогатительными фабриками / Б.Д. Кошарский, А.Я. Ситковский, А.В. Красномовец и др. – М. : Недра, 1977. – 525 с.
  11. Herbst J.A. Model-based control of mineral processing operations / J.A. Herbst, W.T. Pate, A.E. Oblad // Powder Technology. – 1992. – Vol. 69. – Pp. 21–32.
  12. Линч А.Дж. Циклы дробления и измельчения / А.Дж. Линч ; пер. с англ. – М. : Недра, 1981. – 342 с.
  13. Моркун В.С. Формирование робастного автоматизированного управления замкнутым циклом измельчения на основе Н-нормы / В.С. Моркун, Н.В. Моркун, В.В. Тронь // Гірничий вісник. – 2014. – Вип. 98. – С. 83–85.
  14. Тронь В.В. Формування адаптивного керування процесом подрібнення залізорудної сировини в умовах невизначеності характеристик об’єкта / В.В. Тронь, К.В. Маєвський // Гірничий вісник. – 2015. – Вип. 99. – С. 27–32.
  15. Купін А.І. Інтелектуальна ідентифікація та керування в умовах процесів збагачувальної технології / А.І. Купін. – Кривий Ріг : Вид-во КТУ, 2008. – 204 с.
  16. Назаренко М.В. Прогнозуюче адаптивне керування стохастичною системою для забезпечення раціональних техніко-економічних показників на прикладі залізорудного гірничо-збагачувального комбінату / М.В. Назаренко. – Кривий Ріг : Діоніс (ФОП Чернявський Д.Д.). – 2010. – 309 с.
  17. Моркун В.С. Ультразвуковые поверхностные волны Лэмба и Лява в измерительных системах / В.С. Моркун, О.В. Поркуян. – Кривой Рог : Изд. центр КТУ, 2006. – 261 с.
  18. Ультразвуковой контроль характеристик измельченных материалов в АСУ ТП обогатительного производства / В.С. Моркун, В.Н. Потапов, Н.В. Моркун, Н.С. Подгородецкий. – Кривoй Рог : Изд. центр КТУ, 2007. – 283 с.
  19. Боднер В.А. Приборы первичной информации / В.А. Боднер. – М. : Машиностроение, 1981. – 344 с.
  20. Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых / В.В. Морозов, В.П. Топчаев, К.Я. Улитенко и др. – М. : Изд. дом «Руда и Металлы», 2013. – 512 с.
  21. Шурков В.Н. Основы автоматизации производства и промышленные роботы / В.Н. Шурков. – М. : Машиностроение, 1989. – 240 с.
  22. Алиев Т.М. Измерительная техника / Т.М. Алиев, А.А. Тер-Хачатуров. – М. : Высшая шк., 1991. – 384 с.
  23. Кондратець В.О. Ідентифікація співвідношення руда/вода на вході кульового млина / В.О. Кондратець, О.М. Сербул // Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація : зб. наук. праць КНТУ. – 2006. – № 17. – С. 265–272.
  24. Пат. 59644 Україна, МКВ 7 В 03 b 11/00, В 02 с 25/00. Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням / Кондратець В.О., Сербул О.М. ; заявник і патентовласник Кіровогр. нац. техн. ун-т. – № 2002118758 ; заявл. 15.11.02 ; опубл. 15.04. 05, Бюл. № 4.
  25. Кондратець В.О. Теоретичне дослідження розрідження пісків односпірального класифікатора джерелом з незмінною витратою води / В.О. Кондратець, О.М. Сербул // Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. – 2013. – Вип. 26. – С. 173–180.
  26. Кондратец В.А. Обеспечение идентификации соотношения руда/вода в мельницах с циркулирующей нагрузкой / В.А. Кондратец // Вестник ИрГТУ. – 2013. – № 11. – С. 95–102.
  27. Пат. 62627 Україна, МПК G 05 D 7/01, В 03 b 11/00. Спосіб автоматичної стабілізації витрат рідини / Кондратець В.О., Сербул О.М. ; заявник і патентовласник Кіровогр. нац. техн. ун-т. – № 2003043482 ; заявл. 17.04.03 ; опубл. 15.07.05, Бюл. № 7.
  28. Пат. 74393 Україна, МПК G 05 D 9/02, G 05 D 7/01. Пристрій автоматичної стабілізації витрат рідини / Кондратець В.О., Сербул О.М. ; заявник і патентовласник Кіровогр. нац. техн. ун-т. – № 2003043879 ; заявл. 25.04.03 ; опубл. 15.12.05, Бюл. № 12.
  29. Кондратець В.О. Теоретичне дослідження сканування поверхні відкритих матеріальних потоків променями незмінної довжини / В.О. Кондратець // Вісник Криворізького національного університету. – 2013. – Вип. 35. – С. 174–178.
  30. Кондратець В.О. Теоретичне дослідження активного і пасивного сканування поверхні відкритих матеріальних потоків / В.О. Кондратець, А.М. Мацуй // Гірничий вісник. – 2015.– Вип. 100. – С. 52–57.
  31. Пат. 40465 Україна, МКВ 7 В 03 В 11/00, В 02 С 25/00. Пристрій автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням / Кондратець В.О., Сербул О.М. ; заявник і патентовласник Кіровогр. нац. техн. ун-т. – № 200813006 ; заявл. 10.11.08 ; опубл. 10.04.09, Бюл. № 7.
  32. Кондратец В.А. Исследование влагосодержания песков двухспиральных механических классификаторов в промышленных условиях / В.А. Кондратец // Вісник Криворізького національного університету. – 2014. – Вип. 36. – С. 168–172.
  33. Пат. 90851 Україна, МКВ 7 В 03 В 11/00, В 02 С 25/00. Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням / Кондратець В.О. ; заявник і патентовласник Кіровогр. нац. техн. ун-т. – № 201400514 ; заявл. 20.01.14 ; опубл. 10.06.14, Бюл. № 11.
  34. Мацуй А.М. Моделювання формування піскового потоку у пісковому жолобі механічного односпірального класифікатора / А.М. Мацуй, В.О. Кондратець // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія : Математичне моделювання в техніці та технологіях. – 2016. – Вип. 16 (1188). – С. 53–59.
  35. Кондратець В.О. Вимірювання рудного завантаження млинів конвеєрними вагами з подвійною фільтрацією сигналу погонного навантаження / В.О. Кондратець // Електротехнічні та комп’ютерні системи. – К. : Техніка, 2014. – № 13. – С. 62–69.




DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-1(79)-171-181

Copyright (c) 2017 Василь Олександрович Кондратець, Анатолій Миколайович Мацуй

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.