Способ управления процессом обогащения угля

Способ управления процессом обогащения угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИС

ИЗОБРЕ к лвтоескомь (6l) Дополнительное к ав (22) Заявлено 05 01.81 с присоединением заявки (23) Приоритет

Опубликовано 30.11

Дата опубликован

Гееударстмнньй каинтет

СССР ао делам нмбретеннй н вткрытнй

В. Ф. Измайлов, В. А. Улыбин, 3. Э. Рафале

А. И. Лазорин, К. К. Савченко и В. А. Ник (72) Авторы изобретения

Ворошиловградский филиал Государственного п и научно-исследовательского института по авто промышленности "Гипроуглеавтоматизация" (73) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ

Изобретение относится к области управления технологическими процессами с помощью вычислителъных машин и может найти применение в утольной, горнорудной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ управления процессом обогащения угля путем изменения выходов концентратов отделений на основе .текущих значений выхода и зольности концентратов (1).

Известен способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу, путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях (2).

Недостаток известных способов заключается в низкой точности управления, что не позволяет обеспечить значительное повышение выхода готового продукта заданной средней зольности ввиду того, что не учитывается ряд характеристик угля, как объекта обогащения, например, содержание тяжелых фракций в концентрате, содержание крупных и птламовых классов В рядовом угле, содерх юпте серы в легких фракцттях, т.е. управление в рассматриваемом способе ведется по одной

5 из основных характеристик — содержанию легких фракций в отходах, — в то время как остальные характеристики, оказывающие существенное влияние на изменение качест5О венно-количественных показателей готового продукта, не учитываются.

Цель изобретения — повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления процессом обогащения

55 угля, основанном на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, измеряют содержание тяжелых фракций и серы в концентрате по операциям и процессу

977041 где

ПК=,Г рк .с.

i =1 11

3 тк=> тк„. с;

11

+ Л A,. )/

СК=Е Ск .г.;

11 11

Вк=Е:Вк .с.;

1i

Сй„,.=о Цко, (q

ai0 а1, ai2

3 1 aip

6н

3 в целом, определяют состояние операций и процесса как корень квадратный из суммы квадратов отклонений фактических характеристик от заданных, определяют отношения найденных величин состояния по операциям к измеренным величинам по процессу в целом и корректируют выход концентрата на операции с максимальным отношением пропорционально этому отношению, а выходы концентратов на остальных операциях — обрат- 10 но пропорционально отношениям измеренных величин по операциям. !

На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления способа. 15

Позициями 1 — 3 обозначены операции процесса обогащения угля. Кроме того, схема вклю чает пробоотборник 4, блок 5 систематического измерения характеристик угля, вычислительную машину 6, датчики 7 — 9 количества концентрата, датчики 10 — 12 зольности концентрата, экстремальные регуляторы 13 — 15, датчики 16 — 18 количества отходов.

Пробоотборником 4 отбираются пробы необогащенного угля и направляются в блок 5 р систематического измерения характеристик угля.

Необогащенный уголь подвергается классификации и затем идет на обогащение по операциям процесса (1 — 3), После обогащения получаются концентрат и отходы, при этом 3йй датчики 7 — 9 измеряют количество, а датчики

10 — 12 зольность концентрата. Датчики 16 — 18 измеряют количество отходов по операциям процесса. Все измеренные величины заносятся в память вычислительной машины 6. . Реализация поставленной цели происходит в вычислительной машине по алгоритму, суть которого состоит в минимизации длины вектора отклонений нормированных характеристик текущего режима работы от оптимального (заданного).

Таким образом, процесс управления технологическими операциями необходимо вести так, чтобы постоянно получать минимальной длины вектор

/ о

Объясним выражение (1) .

Обозначим точками и-мерного пространства заданный R ) t„; 0;... () и зекуддзй R)r,; гз,„.

r„) режимы работы процесса обогащения.

Соединим точки R0 и Н, тогда длина вектора равна

/RRo = Р1 У +." 0 и

2 2 + 2 где рй=К1(1-r /r ); j=1, 2 . и;

К. — весовые коэффициенты, I г. j u f r. и — соответственно характеристи1 ки заданного и текущего ре- жимов.

Для углеобогатительной фабрики область определения реальных режимов ее работы ограничена, однако число всевозможных режимов достаточно велико, что не позволяет заранее предусмотреть все режимы, т.е. произвести расчет. показателей любого режима и хранить их в памяти вычислительной машины, Все это приводит к тому,.что всякий раз из множества режимов работы рассчитывается наиболее целесообразный в данной производственной ситуации. При определении режима руководствуются правилом! иэ всевозможных режимов выбирают тот, у которого длина вектора /RR0/ минимальна по сравнению с оставшимися.

Прежде всего решается задача поиска оптимальных показателей обогащения угля по выходным параметрам отдельных операций обогащения. Постановка ее заключается в следующем: требуется найти максимум функции при ограничении на зольность готового продукта п1ахФ = CK + ПК. А + ВК. А + ТК, Аз

А < A0 (2) пк =G„ö (a. +a, лло-а.G)/4003 и .= G„U,„(a; за< йд .-a,. L)/ 00; тк„=-G цк)ta. /«o; — коэффициенты полиномов;

+ ai> А; 1. ai А ;; — нагрузка по необогащенному утлю на секцию, т/ч; — выход концентрата с операции процесса,%: — коэффициент, учитывающий изд менение цены 1 т концентрата в зависимости от его зольности;

Цк — цена концентрата, руб/т;

Ао — заданная зольность,%;

Для различных значений заданной зольности существуют свои точки текущей зольности, в которых достигается максимум ф -критерия (2). Причем их анализ показывает, что начиная с некоторого момента, значение текущей зольности становится нечувствительным

977041

2 pre

„Р3

5 к изменениям заданной зольности, хотя значение max ф на последнем шаге увеличения заданной зольности больше max Ф на предыдущем шаге. Эта особенность позволяет определить целесообразное значение заданной эоль- S ности и задачу поиска оптимальных показателей операций процесса обогащения решать в два этапа. На первом этапе производится поиск оптимальных показателей на отдельных операциях. На втором находятся такие управляющие воздействия на процессы, чтобы зольность суммарного концентрата была равна заданной. . Суть алгоритма поиска оптимальных показателей операций процесса обогащения заключается s следующем. производится выбор общих характеристик всех операций процесса $R ) (такими характеристиками, в частности, могут быть: содержание тяжелых фракций в концентрате, со- зв держание серы в легких фракциях; содержание легких фракций в отходах; зольность концентрата операций; нагрузка на входе операций и др).

Определяются базовые (заданные) значения 25 характеристики Rî

Находится: нормированное отклонение ,у = с,1(1 — г /г. ), где (с — масштабный коэффициент, j — характеристики.

Определяется длина вектора отклонений ха- З6 рактеристик i-й операции процесса обогащения от базовых

Находятся оптимальные значения зольности и выхода концентрата отдельных операций процесса

„ф «CK;+ 11 .A;+8K;A;+mK AЗ

Ф приЯ;

Вычисляется общее значение Ф -критерия ф=Е:ф;.

1-"1

Определяются текущие характеристики продуктов обогащения и отходов.

Находятся отношения длин векторов отдельных операций к длине вектора всего процесса.

Сравниваются текущие характеристики с заданными.

Если хотя бы одна из характеристик не со ответствует заданной, то находится операция с максимальным отношением.

И=меняетсц выход концентрата операций с максимальным отношением F;/F пропорционально этому отношению, а выходы концентратов остальных операций — обратно пропорционально найденным величинам.

Исполвзование предлагаемого изобретения позволит повысить выход готового продукта с заданными зольностью, серой и. содержанием тяжелых фракций в концентрате.

Формула изобретения

Способ управления процессом обогащения угля, основанный на измерении количества легких фракций в отходах, выхода и зольности концентрата по операциям процесса обогащения и поддержании максимального выхода готового продукта заданной средней зольности по процессу путем изменения выхода концентрата на отдельных операциях, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют содержание тяжелых фракций и серы в концентрате по операциям и процессу в целом определяют состояние операций и процесса как корень квадратный иэ суммы квадратов отклонений фактических характеристик от заданных, определяют отношения найденных величин состо-. яния по операциям к измеренным величинам по процессу в целом и корректируют выход концентрата на операции с максимальным отношением пропорционально этому отношению, а выходы концентрИ.ов на остальных операциях — обратно пропорционально отношениям измеренных величин по операциям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2572765/03, кл. В 03 0 1/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР И 716597, кл. В 03 В 13/00, 1980 (прототип).

977041

ЛкРо&д уел

Составитель P. Гладун

Техред Ж.Кастелевич

Корректор О Билак

Редактор Е. Папи

Подписное

Заказ 9064/9

Тяраж 594

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4