Исследование и разработка системы автоматического управления измельчением золотоносных руд в шаровой барабанной мельнице

• Автор: Леттиев, Олег Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Анализ и постановка задач исследований

1.1. Процесс измельчения руды как объект автоматизации

1.1.1. Проблематика создания системы автоматическог о управления параметрами шаровой барабанной мельницы.
1.1.2. Анализ существующих методов управления параметрами шаровой барабанной мельницы.

1.2. Описание шаровой барабанной мельницы и характеристика свойств

измельчаемого рудного материала

1.3. Задачи исследования

ГЛАВА 2. Разработка и исследование математической модели объекта управления технологического процесса измельчения золотоносных руд в шаровой барабанной мельнице

2.1. Математическое описание процесса разрушения горной породы

2.1.1. Разработка математической модели разрушения рудного тела в барабане шаровой мельницы.
2.1.2. Вывод уравнения механической прочности тела измельчаемого материала.
2.2. Вывод математической модели объекта управления.
2.2.1. Вывод уравнения диффузии, применительно к объекту управления
2.2.2. Определение параметров модели на основании экспериментальных данных .
2.3. Исследование адекватности передаточной функции объекту
управления
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. Разработка и исследование адаптивной системы
автоматического управления загрузкой шаровой барабанной мельницы рудой
ЗЛ. Разработка структуры многоконтурной системы автоматического управления параметрами шаровой барабанной мельницы
3.2. Разработка контура автоматического регулирования интенсивности подачи руды в мельницу
3.2.1. Разработка алгоритма автоматической идентификации основного параметра процесса измельчения и нахождения передаточной функции объекта управления в явном виде.
3.2.2. Разработка контура автоматического регулирования вязкости пульпы
3.3. Исследование системы автоматического управления параметрами процесса измельчения в ппп МАТЪАВ.
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. Разработка комплексной системы автоматического
управления параметрами шаровой барабанной мельницы
4.1. Разработка и исследование системы автоматического регулирования частоты вращения барабана шаровой барабанной мельницы.
4.1.1. Определение зависимости установившегося режима измельчения от частоты вращения барабана мельницы.
4.1.2. Система автоматического управления скоростью вращения барабана мельницы.
4.1.3. Исследование контура автоматического регулирования частоты вращения барабана мельницы при помощи пакета прикладных программ МАТЬАВ.
4.2. Рекомендации по разработке автономного электропривода барабана
мельницы.
4.3. Структура АСУ ТП измельчения золотоносных руд в шаровой
барабанной мельнице.
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Научные положения, выносимые на защиту. Разработанная математическая модель объекта управления технологического процесса измельчения золотоносных руд в шаровой барабанной мельнице описывает функциональное соотношение между входным массовым расходом руды и фракционным составом готового продукта мельницы. Разработанный алгоритм автоматической идентификации коэффициента диффузии измельчаемого материала позволяет находить в явном виде передаточную функцию объекта управления. Разработанная многоконтурная система автоматического управления параметрами процесса измельчения в шаровой барабанной мельнице позволяет на основе алгоритма параметрической идентификации стабилизировать массовый расход готового продукта мельницы требуемого фракционного состава. Разработанный алгоритм управления в контуре регулирования частоты вращения барабана шаровой барабанной мельницы позволяет поддерживать рациональный режим измельчения в зависимости от загрузки мельницы, что ведет к снижению энергопотребления процесса измельчения. Научная новизна работы. Предложенная математическая модель технологического процесса измельчения золотоносных руд в шаровой барабанной мельнице впервые позволяет описать функциональное соотношение между входным массовым расходом руды и фракционным составом готового продукта мельницы. Алгоритм автоматической идентификации коэффициента диффузии измельчаемого материала впервые позволяет в темпе реального времени модифицировать передаточную функцию в соответствии с изменяющимися условиями. Многоконтурная система автоматического управления параметрами процесса измельчения в шаровой барабанной мельнице отличается от известных комплексным решением задачи стабилизации массового расхода готового продукта требуемого класса крупности вместе с поддержанием требуемого скоростного режима барабана мельницы. Разработанный алгоритм управления в контуре регулирования частоты вращения барабана шаровой мельницы отличается тем, что впервые на основании уравнения материального баланса позволяет найти степень заполнения мельницы. Методы исследования. При анализе математической модели процесса массообразования требуемой фракции крупности использовались методы теории массопереноса и диффундирования в многофазных средах. Методы решения дифференциальных уравнений. Расчеты математических моделей производились с использованием пакета прикладных программ МаЙаЬ. Практическая значимость. Предложенная математическая модель и разработанная структура многоконтурной системы автоматического управления параметрами процесса измельчения, алгоритм стабилизации массового расхода готового продукта мельницы, требуемого фракционного состава, могут быть использованы для построения АСУТП измельчения руды, что расширяет возможности автоматизации различных шаровых барабанных мельниц в отделениях рудоподготовки обогатительных фабрик. Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы предприятием ООО ИЛЬДИКАПЗОЛОТО п. ЧашиноИльдикан, Читинская область для построения системы автоматического управления шаровой барабанной мельницей участка рудоподготовки обогатительной фабрики. Предложенная структура системы автоматического управления и методика построения математической модели процесса измельчения золотоносных руд в шаровой барабанной мельнице используются при чтении спецкурсов в процессе подготовки специалистов по направлению Автоматизация и управление. Достоверность и обоснованность научных положений и результатов. Апробация результатов работы. Организация общекорпоративных ИТпроцессов г. Москва, м международном научнотехническом семинаре Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации г. Алушта, . Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 научных работах, в том числе 3 в изданиях, предусмотренных перечнем ВАК Минобрнауки России. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 4 наименований, содержит рисунка и 8 таблиц.