Метод автоматичного контролю ступеня завантаження рудою барабанних млинів магнітозбагачувальних фабрик

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню актуальної наукової задачі встановлення нових закономірностей спільного формування сигналів активної потужності електродвигунів млинів і магнітних сепараторів в технологічних комплексах магнітного збагачення залізних руд в залежності від ступеня завантаження рудою барабанних млинів з урахуванням змінних фізико-механічних властивостей руд. Запропонований метод і системи автоматичного контролю оптимального ступеня завантаження рудою барабанних млинів дозволяють підвищити продуктивність технологічних комплексів магнітного збагачення руд та якість залізорудного концентрату. Науково обґрунтовані метод, функціонально-алгоритмічні структури та технічні вимоги до систем автоматичного контролю оптимального ступеня завантаження рудою млинів різних типів за сигналами активної потужності електродвигунів млинів і сепараторів. Результати роботи впроваджені на ПАТ «Центральний ГЗК» м. Кривий Ріг і можуть бути використані на магнітозбагачувальних фабриках залізних руд України та за кордоном.

Диссертация является законченной научной работой, в результате выполнения которой решена актуальная научная задача установления новых закономерностей совместного формирования сигналов активной мощности приводных электродвигателей барабанных мельниц и магнитных сепараторов в технологических комплексах магнитного обогащения железных руд и связи этих сигналов с загрузкой барабанных мельниц рудой. На основе полученных закономерностей разработаны метод и системы автоматического контроля степени загрузки рудой барабанных мельниц магнитообогатительных фабрик. Получены новые комплексные математические модели технологических комплексов измельчения и магнитной сепарации, связывающие модели процессов измельчения, классификации и магнитной сепарации и модели совместного формирования сигналов активной мощности приводных электродвигателей мельниц и магнитных сепараторов. Получены новые статические характеристики зависимости сигнала активной мощности электродвигателя магнитного сепаратора от сигнала активной мощности электродвигателя мельницы и установлены закономерности дрейфа этих характеристик от технологических параметров измельчения и физико-механических свойств руды, что позволило разработать метод автоматического контроля степени загрузки барабанных мельниц рудой с переменными физико-механическими свойствами. В качестве критерия оптимизации степени загрузки мельницы рудой с переменными свойствами предложено использовать максимальную производительность по магнитному продукту магнитного сепаратора, последовательно соединенного с мельницей. Степень загрузки железной рудой барабанных мельниц определяется по знаку эмпирического коэффициента корреляции между выборочными значениями активной мощности электродвигателей мельницы и магнитного сепаратора, причем для мельниц мокрого самоизмельчения, если этот знак положительный, то мельница недогружена, а если этот знак отрицательный, то мельница перегружена. Для шаровых мельниц, наоборот, положительный знак соответствует перегрузке мельницы, а отрицательный знак соответствует недогрузке мельниц рудой. Разработан метод автоматического контроля производительности по магнитному продукту технологического комплекса измельчения и магнитной сепарации по спектральной составляющей сигнала активной мощности электродвигателя магнитного сепаратора, отличающийся от известного метода автоматического контроля производительности магнитного сепаратора по общему сигналу активной мощности сепаратора более высокой точностью, что позволяет снизить приведенную ошибку измерения производительности комплекса с 13% до 4,7%. Разработаны принципы построения и технические требования к системам автоматического контроля оптимальной загрузки барабанных мельниц рудой на основе анализа сигналов активной мощности электродвигателей мельниц и сепараторов. Разработаны функционально-алгоритмические структуры систем автоматического контроля степени загрузки рудой шаровых мельниц, мельниц самоизмельчения и рудногалечных мельниц. Экспериментальные исследования системы автоматического контроля степени загрузки рудой мельницы мокрого самоизмельчения показали, что система позволяет повысить производительность мельницы по переработанной руде на 5%, улучшить раскрытие руды и снизить переизмельчение руды. Научные положения и результаты диссертации приняты к внедрению на ОАО «Центральный горно-обогатительный комбинат» г. Кривой Рог.

The thesis deals with the actual scientific problem to establish new regularities in forming compatible active power signals of mill electromotor and magnetic separator in technological complexes for iron ore magnetic separation. The relation between the signals and drum mills loading degree is studied with variable physical and mechanical properties of ore taking into account. Method and system for automatic control of drum mills optimal loading degree are developed. The method and the system allow increasing technological complexes productivity and iron ore concentrate quality. Scientific basis is given to functional and algorithmic structures and specifications for the automatic control system by the active power signals of mill and separator motor drives. Results of the study are implemented at JSC "Centralniy GOK", Krivoy Rog and can be used for iron ore magnetic enrichment factories in Ukraine and abroad.