Способ управления процессом обогащения угля

Способ управления процессом обогащения угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к управлению технологическими процессами обогащения углей и может найти применение в угольной и коксохимической промышленности. Цель изобретения - повышение точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся фракций /ХСФ/ и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса. Для этого измеряют содержание ХСФ в исходном хорошо спекающемся угле /ХСУ/, краевой угол смачивания /КУС/ и долю ХСФ в исходном ХСУ и определяют средневзвешенное значение КУС. Затем измеряют дисперсию изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ. Задают зольность концентрата ХСУ пропорционально средневзвешенному значению КУС. Изменяют выход промпродуктовых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ, поддерживая выход концентрата операции обогащения ХСУ, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода промпродуктовых ХСФ операции обогащения слабоспекающегося исходного угля. Раздельное обогащение ХСУ и слабоспекающихся углей предотвращает засорение концентратом свободными минеральными примесями и снижение механической прочности кокса. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (191 (I I) (51)4 В 03 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4386909/23-03 (22) 25.01.88 (46) 30.11.89. Бюл. М 44 (71) Днепропетровский горньп1 институт им. Артема (72) А.И.Лазорин, К.К.Савченко и Н.Н.Одновол (53) 622.725(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 716597 кл. В 03 В 13/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 977041, кл. В 03 D 1/00, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ IIPOUECCOM

ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ (57) Изобретение относится к управлению технологическими процессами обогащения углей и может найти применение в угольной и коксохимиЧеской пром-сти. Цель изобретения — повышение точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся фракций (ХСФ) и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных

Изобретение относится к управлению технологическими процессами обогащения углей с помощью вычислительных машин и может найти применение в угольной, коксохимнческой отраслях проььппленности.

Целью изобретения является повышение точнссти угравления за счет учета соотношения хорошо спекающихся и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса ° операциях процесса. Для этого измеряют содержание ХСФ в исходном хорошо спекающемся угле (ХСУ), краевой угол смачивания (КУС) и долю ХСФ в исходном ХСУ и определяют средневзвешенное значение КУС. Затем.измеряют дисперсию изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ. Задают зольность концентрата ХСУ пропорционально средневзвешенному значению КУС. Изменяют выход промпродуктовых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного ХСУ, поддерживая выход концент- . рата операции обогащения ХСУ, а воль- g ность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода проипродуктовых ХСФ операции обогащения слабоспекающегося исходного угля.

Раздельное обогащение ХСУ и слабоспекающихся углей предотвращает засорение концентратом свободными минеральными примесями и снижение механической прочности кокса. 3 ил.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа управления процессом обогащения коксующихся углей в параллельно работающих отсадочных машинах мелкого угля; на фиг.2 — зависимость краевого угла смачивания от выхода летучих веществ для углей различных марок; на фиг.3 — зависимость индекса Рога (R) от плотности элементарных фракций углей марок К, Ж, Г и

ОС.

1524928 г

Пробоотборником 7 отбираются пробы необогащенных xopomo спекающихся углей и направляются в блок 8 систематического измерения характеристик угля. Датчиками 9 производительности автодозаторов бункеров 1 определяются долевые участия q

1 каждой хорошо спекающейся фракции (шихты) в исходном хорошо спекающемся угле (или смеси фракций (шахт).

Все измеренные величины заносятся в .память вычислительной машины 10.

55

Способ заключается в том, что измеряют содержание хорошо спекающихся фракций э исходном хорошо спекающемся угле, измеряют краевой угол смачивания и долю хорошо спекакицихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в хорошо спекающемся исходном угле пропорционально измеряемым доле и краевому углу смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют дисперсию изменения 15 содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающегося угля, задают зольность концентрата хорошо спекающегося угля пропорционально средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций, изменяют выход промпродуктовых фракций пропорционально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающегося угля, поддерживая выход концентрата операции обогащения хорошо спекающегося исходного угля, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода хорошо спекающихся прбмпродуктовых фракций операций обогащения слабоспекающегося исходного угля.

Пример. Рядовой уголь марок

К, Ж, Г, ОС, Т предварительно разделяют на группы хорошо спекающихся и слабоспекающихся углей, которые поступают в дозировочно-аккумулирующие бункеры 1 и 2 соответственно.

Смеси хорошо и слабоспекающихся

40 углей после дозировочно-аккумулирующих бункеров 1 и 2 поступают на классификационные грохоты 3 и 4, подрешетные продукты (классы 13 мм) которых поступают в отсадочные машины

5и6, 45 Ф

Реализация поставленной цели происходит в вычислительной машине

10 в следующей последовательности.

Определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в хорошо спекающемся исходном угле 6 и ;в; сР = :. где q — долевые участия (доля)

i-й шахты хорошо спекающейся фракции в исходном хорошо спекающемся угле;

0, — краевой угол смачивания -й хорошо спекающейся фракции (шахты);

n — количество хорошо спекающихся фракций (шахт) в исходном хорошо спекающемся угле.

Находят требуемое значение зольности концентрата А.. . nponopd циональное средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций О по выражению:

9 А

ЖР "с клад р 7 макс

d где А маркс — граничное максимальное значение зольности концентрата смеси хорошо спекающихся углей; макс — максимальное значение краевого угла смачивания фракций угля, входящего в сырьевую базу обогатительной фабрики.

Как показано на фиг.2, угли марок К, Ж и частично угли марок ОС имеют большое значение краевого угла смачивания и они же являются хорошо спекающимися. Угли марок Г, ОС и Т имеют меньше значения краевого угла смачивания и являются слабоспекающимися.

Кроме того, в результате исследований элементарных фракций типичных коксующихся углей укаэанных марок установлено (фиг.3), что лучшей спекаемостью и вспучиванием обладают самые легкие фракции плотностью

1300 кг/м . С увеличением плотности з разделения спекаемости уменьшается, причем фракции плотностью 1500—

1

kc

= make при А = const к:

А А к мс,кс

fкс

А к

Акс выход концентрата хорошо спекающихся углей; зольность суммарного концентрата; 45 зольность концентрата хорошо спекающихся углей; граничное максимальное значение зольности кон- 50 где 4 к мсвкс центрата хорошо спекающихся углей.

После определения заданного значения зольности концентрата хорошо спекающихся углей А < по средневзвешенному значению краевого угла смачивания бс решается задача поиска режима обогащения в промпродуктовом отделении отсадочной машины

5 15249

1800 кг/мэ углей марки Г и части уг.— лей марки ОС вообще не спекаются, в то время как спекаемость аналогичных

Л фракций углей марок К, Ж и части

5 углей марки ОС остается довольно высокой. Угли марки Т являются отощающими добавками в шихту и характеризуются также слабой спекаемостью.

Для получения наибольшего эффек- 10 та от переработки углей, обладающих различными характеристиками, нужно раздельно обогащать хорошо и слабоспекающиеся угли, концентраты которых засоряются свободными минераль- 15 ными примесями, снижающими механическую прочность кокса, глубина обогащения по золе повышается (при понижении зольности концентрата), а для хорошо спекающихся углей глубина обо- 20 гащения понижается (при повышенной зольности концентрата). При этом граничное максимальное значение зольности концентрата хорошо спекающихся углей A

d не должно превышать 25 к мкккс

10Х.

Учитывая технологические особенности процесса раздельного обогащения коксующихся углей необходимо достичь максимальное извлечение хорошо З0 спекающихся углей в суммарный концентрат при заданном уровне зольно" сти общего концентрата и при зольности концентрата хорошо спекающихся углей, не превышающей граничного максимального значения:

28

5, который соответствует величине

Ау ад

Для этого по предварительно измеренным ситовому и фракционному составам рядовых хорошо спекающихся углей, с учетом долевого участия этих углей в шихте определяют ситовый и фракционный составы шихты r н ожидаемые результаты обогащения при начальной плотности разделения (1ц = 1300 кг/м

Находят разность между эольностью концентрата А„, определенной при начальной г лотности разделения, и эольностью А„, определенной пропорционально значению средневзвешенного угла смачивания:

4 1 4 4

IA кс Ак зов

Сравнивают а А к с заранее заданной величиной Я . Если А„ (Е, то соотве твующее значение плотности разделения A„с является оптимальным.

Если АА"„ Е, то начальное значе" ние плотности разделения в промпродуктовом отделении увеличивают на выбранную величину шага изменения плотности A p = 25 кг/м и уже при новой плотности разделения повторяют расчет ожидаемых результатов обогащения и так до тех пор, пока не будет выполняться условие dA к с :., При найденной оптимальной плотности разделения определяют количество промпродукта, которое необходимо выделять, чтобы фактическая зольность

А соответствовала расчетному энакср чению зольности А „ с,сц и выдают saдание в систему стабилизации производительности промпродукта 11 расчетного значения на величину, пропорциональную дисперсии изменения промпродуктовой фракции в шихте хорошо спекающихся рядовых углей. Это обьясняется тем, что при таком режиме работы отсадочной машины с постоянным количеством выдаваемого промпродукта под действием возмущений, вносимых исходным углем, наблюдаются колебания зольности концентрата хорошо, спекающихся углей. Поэтому, чтобы исключить превышения заданного значе" ния эольности концентрата за счет попадания в него высокоэольного промпродукта, расчетную величину количества выдаваемого промпродукта увеличивают на величину, пропорциональную

1524928 дисперсии изменения содержания прокпродуктовых фракций в исходном хорошо спекающемся угле.

При тэком режиме работы отсадочной машины, обогащающей хорошо спекающиеся угли, получают концентрат с зольностью, не превышающей заданного значения А „ с,, пропорциональнод

ro средневзвешенному значению краево-,О го угла смачивания и с повышенным значением спекающихся фракций, за счет извлечения в концентрат части хорошо спекающихся промпродуктовых фракций .

Зольность суммарного концентрата

А„, поддерживают на заданном уровнЕ путем измерения его фактической зольности датчиком 12, сравнения ее с заданным значением А „ * в регуляторе

13 системы стабилизации и выдачи управляющего воздействия в систему

14 стабилизации высоты уплотненного слоя постели отсадочной машины 6, обогащающей слабоспекающиеся угли, 25 что приводит к изменению выхода хорошо спекающихся промпродуктовых фракций операции обогащения слабоспекающегося исходного угля. Концентраты отсадочных машин 5 и 6 поступают в обеэвоживающие аппараты 15.

Использование изобретения позволяет увеличить выход концентрата хорошо спекающихся углей на О,ЗХ. формула изобретения

Способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении зольности суммарного концентрата, определении ситового и фракционного состава исходного угля и поддержаний максимального выхода сумМроао свекаюаиеся рюдайюуее марного концентрата заданной зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет учета соотношения хорошо спекающихся и слабоспекающихся фракций коксующихся углей при их раздельном обогащении в параллельных операциях процесса, изменяют содержание хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют краевой угол смачивания и долю хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, определяют средневзвешенное значение краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле пропорционально измеренным доле и краевому углу смачивания хорошо спекающихся фракций в исходном хорошо спекающемся угле, измеряют дисперсию изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающего угля, задают зольность концентрата хорошо спекающегЬся угля пропорционально средневзвешенному значению краевого угла смачивания хорошо спекающихся фракций, изменяют выход промпродуктовых фракций пропорцио" нально дисперсии изменения содержаний промпродуктовых фракций исходного хорошо спекающегося угля,поддерживая выход концентрата операции обогащения хорошо спекающегося исходного угля, а зольность суммарного концентрата поддерживают путем изменения выхода хорошо спекающихся промпродуктовых фракций опера ции обогащения слабоспекающегося исходного угля.

Юи4иВСУ суют

1524928

10

Составитель В.Персиц

Редактор Т.Лаэоренко Техред Л. Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 7169/6

Тираж 498

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 8O з

Ь 70 ь, 60

° с ь

0 З 50

1И0 tb00 1И

ffrlompаст ; ю/и фиг. 3