Главная » 2014»Август»20 » Скачать Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных бесплатно
04:12
Скачать Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных бесплатно
Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации
Диссертация
Автор: Лодойн Дэлгэрбат
Название: Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации
Справка: Лодойн Дэлгэрбат. Разработка и обоснование методов повышения эффективности обогащения медно-молибденовых руд путем использования адаптивных систем управления с многоуровневыми моделями флотации : диссертация доктора технических наук : 25.00.13 Москва, 2003 274 c. : 71 04-5/57-2
Объем: 274 стр.
Информация: Москва, 2003
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ 10 КОНТРОЛЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КОЛЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВЫХ РУД
11 Технология обогащения медно-молибденовых руд
111 Технологические схемы, режимы измельчения и флотации на 10 ГОКе "Эрдэнэт"
112 Технологические схемы измельчения и флотации на других ОФ
113 Методы моделирования процесса флотации
12 Методы управления процессами флотации медных и медно- 23 молибденовых руд
121 Системы автоматического регулирования
122 Алгоритмы автоматического управления процессами флотации
13 Средства контроля технологических параметров процесса флотации
131 Промышленные анализаторы для непрерывного измерения 54 состава твердого в измельченной руде и продуктах флотации
132Средства контроля ионно-молекулярного состава жидкой фазы 65 флотационных пульп
14 Системные средства оперативного контроля и регулирования
Выводы к главе
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА 76 КОЛЛЕКТИВНОЙ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОЙ ФЛОТАЦИИ
21 Исследование и моделирование процессов формирования ионномолекулярного состава жидкой фазы пульпы
211 Щелочность среды '
212 Концентрация собирателя
213 Концентрация вспенивателя 86 22 Исследование и моделирование процессов формирования
4 физических параметров флотационной пульпы
221 Аэрированность пульпы
222 Уровень пульпы
223 Время флотации
23 Исследование и моделирование процессов флотации минералов
231 Флотируемость минералов
232 Фракционный состав исходной руды
233 Извлечение фракций в зоне основной - контрольной флотации
234 Извлечение фракций в зоне перечистной флотации
24 Исследование и моделирование возмущающих параметров
25 Построение модели коллективной флотации с учетом 119 закономерностей процессов массопереноса
251 Извлечение металлов в концентрат и хвосты
252 Содержание металлов в концентратах и хвостах
253 Скорректированные значения выходных параметров с учетом 127 перемешивания и запаздывания
26 Оценка адекватности многоуровневой динамической модели 133 коллективной флотации щ Выводы к главе
ГЛАВА 3 СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА 141 КОЛЛЕКТИВНОЙ МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОЙ ФЛОТАЦИИ
31 Разработка метода оценки типа руды и состояния 142 технологического процесса
32 Выбор оптимизационных критериев и параметров при 150 автоматическом регулировании процесса коллективной флотации
33 Разработка методики оценки эффективности методов и систем 158 автоматического регулирования
34 Разработка метода оценки эффективности и выбора средств 164 аналитического контроля процесса флотации
Выводы к главе
4 ВЫБОР СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ 172 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
41 Выбор контрольно-измерительных приборов и средств автоматики
411 Измерение и регулирование уровня пульпы во флотомашинах
412 Измерение и регулирование расхода воздуха и флотореагентов 177 4 413 Измерение гранулометрического состава и плотности пульпы
414 Выбор схемных характеристик систем контроля и регулирования
42Выбор датчиков состава твердого в пульпе
43 Выбор средств среднего и верхнего уровней системы 192 автоматического контроля и регулирования процессов измельчения и коллективной флотации
431 Компьютерная сеть АСУТП
432 Сеть контроллера 194 Выводы к главе
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 198 ПРОЦЕССАМИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ФЛОТАЦИИ
51 Экспертные стратегии управления технологическими процессами 199 в циклах измельчения и коллективной флотации
52 Система экспертно-логического управления измельчительно- 204 флотационным переделом
53 Система интеллектуального управления процессом коллективной 208 флотации
Выводы к главе
ГЛАВА 6 ОПТИМИЗАЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕАГЕНТНЫМ
РЕЖИМОМ КОЛЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ ПО ПАРАМЕТРАМ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПУЛЬПЫ
61 Разработка системы оптимизационного регулирования расхода 221 извести
62 Разработка алгоритма оптимизационного регулирования расхода 224 извести
63 Испытания оптимизационного регулирования расхода извести
64 Разработка системы и алгоритма оптимизационного регулирования 238 расходов сернистого натрия и вспенивателя
Выводы к главе
Введение:
Актуальность работы. Применяемые в настоящее время технологии обогащения руд цветных металлов требуют значительного совершенствования, что обусловлено снижающимся содержанием ценных компонентов и усложнением минералогического состава. Повышение эффективности обогащения минерального сырья, снижение материальных затрат на переработку, повышение экологической безопасности горнообогатительного производства требуют разработки и применения научно обоснованных методов автоматического контроля и регулирования технологического процесса.
Особенно актуальна данная задача для медно-молибденовой подотрасли цветной металлургии, характеризующейся наиболее низкими содержаниями ценных компонентов в рудах, значительными колебаниями их физико-химических свойств и обогатимости.
Эффективным направлением решения проблемы повышения эффективности обогатительного производства с использованием адаптивных систем автоматического регулирования, в т.ч. экспертных и оптимизационных, являются разработка и использование физико-химических моделей основных процессов обогащения. Использование многоуровневой модели позволяет решить задачи оптимизации используемых и разработки новых методов управления процессами флотации, выбора управляющих алгоритмов и определения оптимальных условий их применения. Использование многоуровневой модели процесса флотации позволяет решить задачи выбора методов и средств контроля параметров технологического процесса. Важным условием оптимизации процесса флотационного обогащения является разработка научно обоснованных критериев эффективности, базирующихся на экономических принципах и использующих знания закономерностей процесса флотации.
Методологической основой решения задачи разработки многоуровневой модели процесса флотации медно-молибденовых руд являются результаты фундаментальных исследований флотационных систем с позиции физико-химии воздействия компонентов ионного состава пульпы на поверхностные свойства минералов, значительный вклад в развитие которых внесли ученые России: И.Н.Плаксин, С.И.Митрофанов, Ю.И.Еропкин, И.А.Каковский, О.С. Богданов, В.А. Чантурия, A.A. Абрамов, С.Б. Леонов, В.А. Конев, Н.И. Елисеев, В.А. Бочаров, Л.А. Глазунов, Г.Н. Машевский, В.М. Авдохин и другие.
Цель работы - установление закономерностей и разработка многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд для использования в адаптивной автоматизированной системе управления, обеспечивающей повышение извлечения ценных компонентов и качества концентратов, сокращение расхода реагентов.
Идея работы заключается в использовании разработанной параметрически взаимосвязанной динамической многоуровневой модели флотационного процесса для адаптивного управления обогащением медно-молибденовых руд
Методы исследований. В работе использованы лабораторные, полупромышленные и промышленные методы исследования процесса флотации с контролем химического, минерального, фракционного и фазового состава руды, концентратов и промпродуктов; ионно-молекулярного состава жидкой фазы пульпы; уровней, расходов и степени аэрации пульпы. Использованы математические методы моделирования, методы статистического и регрессионного анализа, методы теории оценок точности и надежности измерений. Использованы методы системного анализа, методы экспертных оценок и теории оптимизации.
Научная новизна. Установлены новые количественные закономерности, определяющие взаимосвязанное изменение физико-химических параметров флотационной системы в условиях колебаний состава и свойств руды, свойств и расходов реагентов, параметров режима работы обогатительного оборудования.
Впервые разработана динамическая многоуровневая модель процесса коллективной медно-молибденовой флотации, в которой управляющими воздействиями являются схема и продолжительность процесса флотации, расход, плотность и уровень пульпы, расход воздуха и флотационных реагентов; учитываются возмущающие параметры - содержания металлов, технологические свойства руды, активность флотационных реагентов; адаптивно настраиваемыми параметрами являются флотируемость фракций минералов и ионно-молекулярный состав пульпы. Использование модели как средства адаптации в системе управления процессом обогащения позволяет повысить эффективность процесса, оптимизировать его технико-экономические параметры - извлечение ценных компонентов, качество концентратов.
Разработан новый метод типизации руд и производственной ситуации по значениям контролируемых параметров процесса обогащения, предполагающий использование многоуровневой модели флотации в динамическом режиме для генерации базы данных с целью идентификации свойств перерабатываемой руды.
Разработан новый метод выбора схем, алгоритмов и средств измерений в системе адаптивного управления, предполагающий критериальную оценку эффективности технологического процесса в динамическом режиме, задаваемом многоуровневой моделью флотации.
Практическая значимость. С использованием многоуровневой модели процесса флотации определены оптимальные значения щелочности пульпы, концентраций флотационных реагентов, параметров работы обогатительного оборудования для различных типов медно-молибденовых руд, используемые в качестве функций - задатчиков в системах адаптивного управления.
Разработана структура систем автоматизированного управления процессом флотационного обогащения медно-молибденовых руд переменного состава, использующих модельно-ориентированный адаптивный алгоритм управления реагентным режимом коллективной флотации на основе непрерывного контроля состава твердой и жидкой фаз флотационной пульпы.
Реализация работы. Разработанные технологические режимы и автоматизированные системы адаптивного управления процессом коллективной медно-молибденовой флотации прошли опытно-промышленную проверку и реализованы при реконструкции АСУТП обогатительной фабрики СП "Эрдэнэт", где обеспечили повышение извлечения ценных компонентов, качества концентратов, сокращение расходов реагентов. Экономический эффект от внедрения результатов работы, приходящийся на долю автора, составил 418,6 тыс. долларов США.
Основные положения, вынесенные на защиту:
1. Закономерности флотации медно-молибденовых руд в многопараметрической системе взаимовлияющих факторов, характеризующих свойства исходного сырья, ионно-молекулярного состава пульпы и технологического режима процесса обогащения.
2. Структура и организация многоуровневой динамической модели флотации медно-молибденовых руд, .которая функционально связала параметры флотационного процесса, переменный состав и физико-химические свойства руды, параметры расхода и качества реагентов, а также параметры технологического оборудования.
3. Методы типизации руды и оценки производственной ситуации при адаптивном управлении, основанные на использовании многоуровневой модели флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения
4. Методы критериальной оценки эффективности и выбора алгоритмов адаптивного управления и средств контроля, использующие многоуровневую модель процесса флотации и обеспечивающие повышение эффективности процесса обогащения.
5. Схемы систем и блок-схемы алгоритмов адаптивного управления реагентным режимом процесса коллективной медно-молибденовой флотации.
Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались и обсуждались на 12 научных конференциях и щ форумах, в т.ч.: региональных семинарах по управлению производствен-ными процессами с использованием физических методов контроля (Сидней, 2000г., Ханой, 2001г.); международных научно-производст-венных конференциях СП "Эрдэнэт", Эрдэнэт 1998 г., Эрдэнэт, 2001 г.; Научных семинарах в рамках "Недели горняка", МГГУ, Москва, 2002-2003 гг.; конгрессе обогатителей стран СНГ, МИСиС, Москва, 2003 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 28 печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения и выводов, списка литературы из 218 наименований и содержит 265 страниц машинописного текста, 45 рисунков, 39 таблиц.
