Ситуационное управление технологической безопасностью процесса измельчения : на примере измельчения апатитонефелиновых руд

• Автор: Кулаков, Андрей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. .
1 ГЛАВА I. ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ГОРНООБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1 Пути повышения эффективности производсгвл ил горнообоглтительпых предприятиях.Ю

1.2 Проблемы и подходы к решению задачи эффективного управления технологическим

ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.

1.2.1 Технология мокрого измельчения в агрегате непрерывного действия с замкнутым чиклом

1.2.2 Задачи автоматизации технологического процесса измельчения и пути их решения

1.3 Проблема оценки состояний технологического про шсса измельчения

1.4 Математические модели, используемые в задачах оценки состояний технологического

ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

1.4.1 Матричная модель измельчения

1.4.2 Кинетическая модель процесса сокращения крупности материала при периодическом измельчении
1.4.3 Виды функций отбора и дробления.
1.5 ПРОБЛЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В УПРАВЛЕНИИ СЛОЖНЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ В УСЛОВИЯХ
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
1.5.1 Принятие решений при нечеткой исходной информации.
1.5.1.1 Задача достижения нечетко определенной цели. Формулировка и определение решения
задачи .
1.5.1.2 Многоэтапные процессы принятия решения при нечетких исходных условиях
1.5.1.3 Классификация задач нечеткого математического программирования.
1.5.2 Принятии решений при нечетком отношении предпочтения на множестве альтернатив.
1.5.2.1 Нечеткие отношения предпочтения .
1.5.2.2 Отношение предпочтения на нечетком множестве альтернатив.
1.5.3 Недоминируемые альтернативы в общей задаче нечеткого математического программирования
1.5.3.1 Нечеткое множество недоминируемых альтернатив
1.5.3.2 Выбор альтернатив в случае числовых оценок альтернатив.
1.6 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2 ГЛАВА П. СИТУАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДЕКСА БЕЗОПАСНОСТИ
2.1 Центр технологической безопасности
2.1.1 Понятие области технологической безопасности
2.1.2 Методика определения области технологической безопасности.
2.1.3 Центр технологической безопасности
2.2 ИНДЕКС БЕЗОПАС0СТИ
2.3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ
2.4 ИТЕРАТИВНЫЙ МЕТОД СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
2.5 МОДЕЛЬ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ.
Заключение
3 ГЛАВА III. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В АГРЕГАТЕ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ
3.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.
3.2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДРОБЛЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АПАТИТОКЕФЕЛИНОВЫХ РУД.
3.2.1 Влияние минералогического состава апатитонефелиновой руды на показатели процессов
рудоподготовки
3.2.2 Технологическая типизация апатитонефелиновых руд
3.2.3 Влияние пулъпооого наполнения мельницы на эффективность процесса измельчении
3.2.4 Расход воды к мельницу
3.2.5 Шаровое заполнение мельниц
3.2.6 Влияние износа защитной футеровки мельниц.
3.3 КОМБИНИРОВАННАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА В АГРЕГАТЕ
НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ
3.3.1 Комбинированная кинетическая модель процесса измельчения о шаровой барабанной мельнице с
открытым циклом.
3.3.2 Численный предикторкоррскторный метод решения кинетического уравнения процесса измсзъчсиия.
3.3.3 Идентификация модели процесса измельчения в iii барабанной мельнице с открытым циклом .
3.3.3.1 Постановка задачи.I
3.3.3.2 Итеративный градиентный алгоритм идентификации модели
3.3.3.3 Коррекция нарушений ограничений в процессе идентификации модели.
3.3.4 Счетам а оценки параметров модели процесса измельчения в шаровой барабанной мельнице.
3.3.4.1 Постановка задачи.
3.3.4.2 Нейрофаззи сетевой метод оценки параметров модели
3.3.5 Математическое моделирование технологического процесса классификации измельченного
материала
3.3.5.1 Постановка задачи.
3.3.5.2 Подходы к моделированию процесса классификации
3.3.5.3 Матричная модель процесса классификации.
3.3.5.4 Идентификация модели процесса классификации.
3.3.5.5 Система оценки матрицы классификации
3.3.6 Модель технологического процесса измельчения а шаровой барабанной мельнице с замкнутым циклом .
3.4 Проверка адекватности модели
Заключение.
4 ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АПАТИТОНЕФЕЛИНОВЫХ РУД.
4.1 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА АПАТИТОНЕФЕЛИНОВОЙ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКЕ 3 АНОФ3 ОАО АПАТИТ
4.2 Технологический процесс измельчения как объект управлешя.
4.3 Оценка состояния процесса измельчения апатитонефелиновых руд
4.4 Определение центра технологической безопаС юсти i i измельче 1ия
АПАТИТОНЕФЕЛИНОВЫХ РУД.
4.4.1 Расчет центра безопасности технологического параметра удельная производительность по определяющему классу крупности
4.4.2 Расчет центра безопасности технологического параметра коэффициент качества процесса измельчения.
4.4.3 Расчет центра безопасности технологического параметра объемное заполнение мельницы шарами
4.5 АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ АПАТИТОНЕФЕЛИНОВЫХ РУД.
4.6 ЭЛЕМЕН ТНАЯ БАЗА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.
4.6.1 Технологический контроллер ТКМ.
4.6.2 Датчик гранулометрического состава пульпы.
Заключение
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По типу измельчающей среды различают стержневые и шаровые мельницы. Шаровые мельницы характеризуются сортностью загружаемых шаров. Для транспортирования руды внутри барабана мельницы и образования пульпы со стороны загрузки в мельницу полается вода. Внутри мельницы, как в емкости, происходит накопление измельчаемого материала. Запас материала в мельнице М или пульповое наполнение мельницы является важным технологическим параметром его измеряют косвенно по значению уровня шума в зоне помола 5. Рис. Измельчение материала в шаровой барабанной мельнице. Выходной продукт мельницы поступает в классифицирующий аппарат. По типу классифицирующего оборудования различают классификацию в гидроциклонах механическая классификация в спиральных классификаторах. В процессе классификации происходит разделение материала по крупности песковая фракция Опсск готовый продукт измельчения 0. Песковая фракция поступает обратно в процесс измельчения, образуя циркулирующую нагрузку мелышцы. Готовый продукт измельчения поступает в технологические процессы обогащения. Для повышения эффективности работы классифицирующего оборудования в процесс классификации подается вода. К готовому продукту измельчения предъявляются различные требования по содержанию определяющего класса крупности в зависимости от условий дальнейшего обогащения. Обобщенная технология измельчения представлена на рис. Рис. Обобщенная технологии измельчения. Уровень автоматизации процессов измельчения сильно отличается на различных предприятиях от практически нулевого уровня до достаточно развитых систем интеллектуальной оптимизации процесса. В случаев автоматизация процессов измельчения этим и ограничивается. Рассмотрим подробнее каждую из приведенных выше задач автоматизации. Стабилизация расхода руды Г5. Эта задача является, безусловно, важной, без нее крайне затруднительно получение какоголибо эффекта, поэтому лет назад именно с нее начиналась автоматизация измельчения. Все бьт было хорошо, если бы реальная производительность мельницы не менялась изза постоянного изменения свойств подаваемой руды и других факторов, что заставляет оператора менять задание по руде, подстраиваясь под изменяющиеся условия. Постоянно изменяющееся объемное заполнение мельницы рудой заставляет оператора держать производительность мельницы ниже оптимальной изза опасения аварийной перегрузки, связанной с переполнением мелышцы. То есть поддержание стабильной подачи руды не позволяет максимально использовать текущую производительность мельницы и в целом приводит к снижению общей производительности и увеличению энергозатрат. Поддержание соотношения рудавола Г5. Этот контур стабилизации подачи воды в мельницу так же, безусловно, улучшает режимы измельчения. Его можно считать почти идеальным для мельниц с открытым циклом, поскольку он стабилизирует плотностные режимы в мельнице на заданном уровне, в определенной степени стабилизируя условия измельчения. Однако при работе в замкнутом цикле, когда к исходной руде добавляется циркуляционная нагрузка, объем которой может в несколько раз превышать объем загружаемой руды, стабилизация плотиостных режимов нарушается изза возможных колебаний циркуляционной нагрузки в несколько раз. Ограниченность такого подхода заключается в том, что в зависимости от качества текущей руды для оптимизации процесса должны изменяться также и плотностные режимы. Стабилизация плотности слива классифицирующего аппарата Г5. С одной стороны наличие данного контура стабилизации позволяет поддержать требуемые плотностные режимы дальнейших стадий обогащения. Стабильность плотности важна для магнитных, гравитационных и флотационных методов обогащения. Но довольно часто введение этого контура имеет целью в первую очередь стабилизировать грансостав слива классификатора. Данная предпосылка опирается на верное в принципе утверждение, что для гидравлической классификации выход готового класса тем выше, чем ниже плотность пульпы. Утверждение, что стабилизацией плотности слива можно стабилизировать выход готового класса, в общем случае является неверным 5.