способ управления процессом мокрого самоизмельчения материалов в мельничном агрегате

Формула изобретения

Способ управления процессом мокрого самоизмельчения материалов в мельничном агрегате, включающий регулирование величины загрузки и расхода воды для оптимизации контролируемого параметра, отличающийся тем, что в качестве контролируемого параметра оптимизации определяют удельный расход электрической энергии на измельчение регулированием расхода воды в зависимости от разницы температур пульпы на выходе и воды на входе и величины загрузки мельничного агрегата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматизации процесса мокрого самоизмельчения материалов в мельничных агрегатах. Оно может быть использовано в металлургической, химической, цементной, алмазной, строительной и других отраслях промышленности, связанных с процессами мокрого самоизмельчения материалов.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является способ управления процессом мокрого самоизмельчения материалов в мельничном агрегате, включающий регулирование величины загрузки и расхода воды для оптимизации контролируемого параметра. /SU 656662 А, 27.06.1996 г./.

Недостатком известного способа является высокое энергопотребление мельничного агрегата при низкой производительности.

Задачей изобретения является оптимизация процесса самоизмельчения материалов, заключающаяся в достижении максимальной производительности мельницы при минимальном энергопотреблении с оптимальными параметрами технологического режима.

Указанная задача достигается в способе управления процессом мокрого самоизмельчения материалов в мельничном агрегате, включающем регулирование величины загрузки и расхода воды для оптимизации контролируемого параметра, при этом в качестве контролируемого параметра оптимизации определяют удельный расход электроэнергии на измельчение регулированием расхода воды в зависимости от разницы температур пульпы на выходе и воды на входе, и величины загрузки мельничного агрегата.

В процессе измельчения материала в мельнице выделяется тепло и происходит нагрев материала и воды (пульпы). Чем дольше материал находится в мельнице, тем тоньше его помол и тем выше нагрев пульпы. Таким образом, уменьшая или увеличивая температуру пульпы в мельнице путем изменения количества воды (W т/ч), подаваемой в мельницу, можно управлять выходом готового класса измельчаемого материала.

Оценочным критерием результативности шага является удельный расход электрической энергии на тонну измельченного материала: =P/Q(кВтч/т), где - удельный расход электрической энергии на тонну измельченного материала (кВтч/т);

Р - часовое потребление электрической энергии электродвигателем мельницы (кВтч);

Q - производительность питателя (т/ч), подающего материал в мельницу.

На чертеже показаны зависимости =f(W) при различных уровнях загрузки мельницы Р (Р₁ > Р₂ > Р₃ > Р₄).

Пусть мельница загружена до величины Р₂, расход воды в мельницу составляет W_1-2, что соответствует разности температур пульпы и воды T_1-2 ^oC и удельному расходу электрической энергии _1-2 При таком установившемся режиме произведем первый шаг - уменьшим подачу воды в мельницу до величины W_2-2. Этому режиму будут соответствовать следующие параметры: разность температур повысится и будет равна T_2-2 ^oC, удельный расход электрической энергии станет равным _2-2. Затем производим сравнение величин удельного расхода электрической энергии и, т.к. _2-2<_1-2, то считаем шаг по изменению количества воды в мельницу результативным. Следующий шаг производим в том же направлении, т.е. уменьшаем подачу воды в мельницу до значения W_3-2. Как видно из чертежа, и этот шаг оказался результативным, т.к. _3-2<_2-2. Следующим шагом снизим расход воды в мельницу до величины _4-2. В этом режиме удельный расход электрической энергии будет соответствовать _4-2, и это больше, чем _3-2. Следовательно, этот шаг не результативен и необходимо вернуться на шаг назад. Это означает, что при загрузке мельницы до величины Р₂ найдено минимальное значение удельного расхода электрической энергии на измельчение материала. Далее изменим величину Р₂. Пусть она станет равной P₁ > Р₂. Разность температур пульпы и воды установится на каком-то значении T_4-1 ^oС. Выполнив действия, соответствующие описанным выше, найдем оптимальное значение удельного расхода электрической энергии _3-1. Сравнив эту величину с оптимальным значением при Р₂, можно сделать вывод, что повышение загрузки мельницы не эффективно, т. к. _3-1>_3-2. Следовательно, необходимо перейти на кривую, соответствующую загрузке Р₃. Проведя аналогичные действия, найдем оптимальное значение удельного расхода электрической энергии _3-3. Эта величина будет меньше, чем _3-2, значит, шаг в сторону снижения загрузки мельницы результативен. Снизив загрузку мельницы до величины Р₄, выполнив поиск, найдем оптимальное значение удельного расхода электрической энергии на измельчение материала _3-4. Значение _3-4 будет больше, чем _3-3, следовательно, этот шаг снижения загрузки мельницы не результативен. Это означает, что на всем диапазоне изменений величины загрузки мельницы (Р) и количества воды (W), подаваемой в мельницу, найдены оптимальные значения Р₃ и W_3-3, при которых достигнуто минимальное значение удельного расхода электрической энергии (_3-3) на измельчение.

Предложенный способ управления процессом мокрого самоизмельчения материалов позволяет:

вывести мельничный агрегат на максимальную производительность и минимальное энергопотребление,

управлять выходом измельченного материала по готовому классу,

оценить количественные значения технологических параметров и их функциональные зависимости.