- •Содержание
- •1. Управляемый объект
- •1.1. Описание комплекса медной флотации (Учалинский гок)
- •Классификация
- •Доизмельчение
- •I Cu перечистка
- •1.2. Характеристика технологического комплекса медной флотации
- •1.3 Обоснование необходимости и эффективности автоматизации комплекса
- •1.4. Анализ статических и динамических свойств отдельных
- •2. Библиографический и патентный обзор по автоматическому контролю и управлению технологическим комплексом
- •2.1 Характеристика работы аналогичных систем контроля и управления технологическим комплексом на отечественных и зарубежных фабриках
- •3. Математическое моделирование технологического комплекса
- •3.1. Структурная идентификация комплекса
- •3.2. Параметрическая идентификация комплекса
- •Основная флотация
- •Гидроциклон
- •Мельница
- •3.3 Исследование статических и динамических свойств комплекса
Основная флотация
Исходные данные: Vр=13,6 м3, n=8, Q=362,4 м3/ч, q=274 м3/ч, h=150 мм
Расчеты:
Для каналов:
,
,
Для каналов:
,
,
Для каналов:
,
,
Для каналов:
,
,
Для канала:
Для канала:
Контрольная флотация
Исходные данные: Vр=13,6 м3, n=4, Q=274м3/ч, q=221,7 м3/ч, h=150 мм
Расчеты:
Для каналов: , ,
Для каналов: , ,
Для каналов: ,
Для каналов: ,
Для канала:
Для канала:
I Cu перечистка
Исходные данные: Vр=5.35 м3, n=6, Q=80.5м3/ч, q=65.6 м3/ч, h=70 мм
Расчеты:
Для каналов: , ,
Для каналов: , ,
Для каналов: ,
Для каналов: ,
Для канала:
Для канала:
II Cu перечистка
Исходные данные: Vр=5.35 м3, n=4, Q=31.55м3/ч, q=18.45 м3/ч, h=70 мм
Расчеты:
Для каналов: , ,
Для каналов: , ,
Для каналов: ,
Для каналов: ,
Для канала:
Для канала:
III Cu перечистка
Исходные данные: Vр=5.35 м3, n=2, Q=13.1м3/ч, q=5.75 м3/ч, h=70 мм
Расчеты:
Для каналов: , ,
Для каналов: , ,
Для каналов: ,
Для каналов: ,
Для канала:
Для канала:
Расчетные параметры отдельных операций флотации с их передаточными функциями приведены в таблице 3.
Таблица 3 Параметрическая идентификация элементов технологического комплекса флотации
Канал управления |
Передаточный коэффициент, К |
Постоянная времени,Т |
Переходное запаздывание, τ |
Передаточная функция |
|||||
Основная флотация |
|||||||||
|
0,76 |
906,5 |
715,69 |
|
|||||
|
0,24 |
607,95 |
60,79 |
|
|||||
|
0,6 |
906,5 |
715,69 |
|
|||||
|
0,4 |
607,95 |
60,79 |
|
|||||
|
0,006 |
906,5 |
715,69 |
|
|||||
|
0,02 |
607,95 |
60,79 |
|
|||||
|
0,3 |
1293,69 |
871,46 |
|
|||||
|
0,7 |
867,6 |
86,76 |
|
|||||
|
0,09 |
1293,69 |
871,46 |
|
|||||
|
0,28 |
867,6 |
86,76 |
|
|||||
|
0,006 |
1293,69 |
871,46 |
|
|||||
|
0,02 |
867,6 |
86,76 |
|
|||||
|
1,5 |
50 |
15 |
|
|||||
|
0,28 |
7,78 |
1,16 |
|
|||||
Продолжение таблицы 3 |
|||||||||
Контрольная флотация |
|||||||||
|
0,81 |
796,96 |
322,23 |
|
|||||
|
0,19 |
446,72 |
44,67 |
|
|||||
|
0,59 |
796,96 |
322,23 |
|
|||||
|
0,41 |
446,72 |
44,67 |
|
|||||
|
0,004 |
796,96 |
322,23 |
|
|||||
|
0,008 |
446,72 |
44,67 |
|
|||||
|
0,3 |
1138,5 |
432,5 |
|
|||||
|
0,7 |
638,18 |
63,82 |
|
|||||
|
0,002 |
1138,5 |
432,5 |
|
|||||
|
0,005 |
638,18 |
63,82 |
|
|||||
|
1,5 |
50 |
15 |
|
|||||
|
0,36 |
10,3 |
1,54 |
|
|||||
I Cu перечистка |
|||||||||
|
0,81 |
1361,3 |
800,59 |
|
|||||
|
0,19 |
837,37 |
83,74 |
|
|||||
|
0,72 |
1361,3 |
800,59 |
|
|||||
|
0,28 |
837,37 |
83,74 |
|
|||||
|
0,02 |
1361,3 |
800,59 |
|
|||||
|
0,03 |
837,37 |
83,74 |
|
|||||
|
0,44 |
1944,78 |
1103,08 |
|
|||||
|
0,56 |
1196,26 |
119,62
|
|
|||||
Продолжение таблицы 3 |
|||||||||
|
0,01 |
1944,78 |
1103,08 |
|
|||||
|
0,01 |
1196,26 |
119,62 |
|
|||||
|
0,7 |
15 |
5 |
|
|||||
|
0,58 |
10,1 |
1,5 |
|
|||||
II Cu перечистка |
|||||||||
|
0,58 |
2722,65 |
1103,82 |
|
|||||
|
0,42 |
1526,15 |
152,61 |
|
|||||
|
0,42 |
2722,65 |
1103,82 |
|
|||||
|
0,58 |
1526,15 |
152,61 |
|
|||||
|
0,02 |
2722,65 |
1103,82 |
|
|||||
|
0,07 |
1526,15 |
152,61 |
|
|||||
|
0,21 |
3889,48 |
1480,55 |
|
|||||
|
0,79 |
2180,2 |
218 |
|
|||||
|
0,004 |
3889,48 |
1480,55 |
|
|||||
|
0,015 |
2180,2 |
218 |
|
|||||
|
0,7 |
15 |
5 |
|
|||||
|
1,48 |
25,78 |
3,86 |
|
|||||
III Cu перечистка |
|||||||||
|
0,44 |
3999,02 |
786,97 |
|
|||||
|
0,56 |
2205,53 |
220,53 |
|
|||||
Продолжение таблицы 3 |
|||||||||
|
0,48 |
3999,02 |
786,97 |
|
|||||
|
0,52 |
2205,53 |
220,53 |
|
|||||
|
0,04 |
3999,02 |
786,97 |
|
|||||
|
0,09 |
2205,53 |
220,53 |
|
|||||
|
0,3 |
5712,89 |
969,69 |
|
|||||
|
0,7 |
3150,49 |
315,05 |
|
|||||
|
0,005 |
5712,89 |
969,69 |
|
|||||
|
0,011 |
3150,49 |
315,05 |
|
|||||
|
0,7 |
15 |
5 |
|
|||||
|
3,5 |
62,07 |
9,3 |
|
|||||
Данный технологический комплекс медной флотации включает в себя операцию доизмельчения, реализующуюся в шаровой мельнице и гидроциклоне. Все элементы комплекса измельчения по различным каналам могут быть идентифицированы инерционными звеньями первого порядка с запаздыванием.
Конструктивные и технологические параметры измельчения определяют время пребывания (время измельчения) материала в барабане мельницы, которое определяется выражением (3.2.10):
(3.2.10)
где φ – коэффициент заполнения барабана мельницы пульпой. φ = 0,25;
VМ – объем барабана мельницы. VМ = 18 м3;
Qвых – объемный расход пульпы.
Используя значение времени пребывания руды в мельнице, можно ориентировочно определить постоянные времени и время запаздывания по различным каналам.
В барабане мельницы одновременно происходят процессы перемешивания и вытеснения. При возмущении по каналам «расход твердого в мельницу – расход твердого на выходе», «расход твердого в мельницу – содержание меди на выходе», «расход пульпы в мельницу – расход пульпы на выходе» преобладают процессы перемешивания.
Поэтому для шаровых мельниц:
T ≈ (0,7-0,8) tИ (3.2.11)
τ ≈ (0,7-0,8) tИ
Коэффициенты передачи по отдельным каналам определяются, исходя из технических данных мельницы и качественно-количественной схеме (рис. 2).
Постоянные времени и времена запаздывания для гидроциклона с учетом конструктивных и технологических параметров можно определить по следующим аналитическим выражениям:
по каналам сливного потока:
(3.2.12)
где D – диаметр гидроциклона, см. D = 50см;
d0 – диаметр воздушного столба. Определяется по формуле (3.2.13);
α – угол конусности гидроциклона, рад. α = 0,35 рад;
η – коэффициент распределения объемных расходов песков и слива, отн. ед. Определяется по формуле (3.2.14)
QПИТ – объемный расход пульпы в питании гидроциклона, м3/ч.
(3.2.13)
где dсл – диаметр сливного патрубка гидроциклона, см. dсл = 16см;
(3.2.14)
где dпес – диаметр песковой насадки гидроциклона, см. dпес = 7,5см;
Qпес, Qсл – объемные расходы песков и слива, м3/ч.
(3.2.15)
по каналам пескового потока:
(3.2.16)
(3.2.17)
Коэффициенты передачи гидроциклона по различным каналам определяются по качественно-количественной схеме (рис. 2) данного технологического комплекса.
