7. Как осуществляется защита мельниц от перегрузки рудой?

Сама по себе стабилизация объемного заполнения в определенной степени гарантирует систему от перегрузки. Однако, учитывая тяжелые последствия возможных аварий, нами был разработан комплексный критерий перегрузки, учитывающий ряд дополнительных факторов. В комплексный критерий входят частные критерии, взятые с различным весом. Часть из них является статическими, то есть учитывающими наличие превышения определенных порогов по переработке, объемному заполнению, циркуляции, активной мощности, другая часть – динамическими, то есть учитывающими динамику параметров.

На рис. 9 приводится динамика работы головной мельницы № 11 Стойленского ГОКа. На графике показана динамика переработки руды, циркуляционной нагрузки, активной мощности мельницы, ее объемного заполнения по ВАЗМу. В нижней части приведена динамика комплексного критерия перегруза. В этот день операторы работали в режиме ручного управления, поэтому процесс шел достаточно неровно. Комплексный критерий перегрузки неоднократно (в 4.00 часа, 8.00 часов и 9.50) свидетельствовал о предкритическом режиме (значение комплексного критерия между 7 и 8). Около 10.30 критерий превысил критическое значение 8. Действительно, этот момент характеризуется ростом объемного заполнения и циркуляции, резким снижением активной мощности на фоне достаточно высокой переработки (около 540 т/час). Данная ситуация привела к аварийной остановке мельницы почти на 2.5 часа. Если бы система функционировала в автоматическом режиме, этого можно было избежать, поскольку критерий перегрузки в этом режиме автоматически и постоянно контролирует процесс и не допускает перехода в критические режимы.

8. Стабилизируется ли выход готового класса стабилизацией давления питания гидроциклона?

Для ответа на этот вопрос предлагаем обратиться к рис. 10, на котором приведены парные значения давления на входе гидроциклона и измеренные гранулометром ПИК-074 значения выхода готового класса -0.074 мм для условий мельницы МШЦ-1А обогатительной фабрики СП «Эрдэнэт». В принципе можно заметить по основному массиву данных некоторую пропорциональную зависимость выхода готового класса и давления, однако о реальной стабилизации выхода готового класса стабилизацией давления говорить не приходится. Здесь ситуация близка к ситуации с плотностью слива (см. вопросы по п. 3.3). Вместе с тем, в определенный достаточно узкий период времени, такая стабилизация возможна. Вообще, в промежутках между оптимизирующими воздействиями, стабилизация давления полезна, поскольку улучшаются условия работы насосов. Более того, если речь идет о стабилизации грансостава на сливе гидроциклона в случае ограниченных возможностей регулирования плотности слива (если имеются достаточно жесткие ограничения по плотности исходя из требований последующих процессов обогащения), то использование регулирования давления на входе гидроциклона позволяет расширить динамический диапазон стабилизации грансостава.

10. Как изменение шаровой загрузки влияет на показания ВАЗМа и можно ли ее оптимизировать?
Виброакустический анализатор ВАЗМ-1 настраивается таким образом, чтобы его показания не зависели от изменений шаровой загрузки и других факторов (состояния футеровки, водного режима и прочее). Разработаны специальные методы его периодической подстройки для обеспечения устойчивости показаний. Вместе с тем, при наличии в системе гранулометра, возможна оценка зависимости производительности по готовому классу от множества факторов, в том числе и шаровой загрузки. Так анализ годовых трендов на СП Эрдэнэт позволил сделать вывод о возможности снижения шаровой загрузки с 270 т до 240 т без уменьшения производительности по готовому классу, что позволило дополнительно сэкономить около 5% электроэнергии.

11. Как использовать систему управления, если повышение производительности головной мельницы невозможно из-за ограничений производительности последующих стадий обогащения?
Действительно, в этом случае оптимизация по ВАЗМу может оказаться неприемлемой, поскольку она рассчитана на максимальную производительность головной мельницы.
В этом случае рекомендуется максимально оптимизировать производительность по готовому классу при ограничениях по валовой переработке.
Возможны более сложные подходы, основанные на интеллектуальном управлении. Так для обогатительной фабрики Стойленского ГОКа оптимизация первой стадии измельчения позволяет до 20% повысить производительность головных мельниц. Однако это часто приводит к перегрузке последующих стадий и соответственно снижению качества концентрата (по содержанию общего железа). Поэтому технологическая задача ставилась как достижение максимальной производительности первой стадии измельчения при ограничении по заданному качеству концентрата.
Для этой ситуации разработан метод интеллектуального управления, основанный на постоянном мониторинге качества и формирования управляющих воздействий по руде и воде на основе нечеткого логического регулятора.
Для мониторинга используется система контроля качества, разработанная ОАО «ВИОГЕМ», позволяющая давать прогнозные значения 1 раз в 20 мин. Установка гранулометра на контроле конечного концентрата позволяет вносить дополнительную поправку, делающую мониторинг качества практически непрерывным. Система автоматически учитывает через заводскую сеть данные лаборатории по качеству и корректирует показания приборов, обеспечивая требуемую достоверность.
Работа системы иллюстрируется рис. 11, на котором показана динамика управления расходом руды по качеству конечного концентрата.

12. Какова программно-техническая реализация решений?
Наш подход заключается в адаптации алгоритмических и программно-технических решений к предпочтениям заказчика. Базовый вариант локальной системы АСУ процесса измельчения может быть реализован на расширенном программно-техническом комплексе ВАЗМ с программной средой «LabView». Поскольку ядром системы является мощный РС-совместимый контроллер, не возникает никаких трудностей в интегрировании данного решения в существующие АСУТП любой архитектуры, поскольку поддерживаются практически все стандартные средства обмена.
В то же время наши разработчики не ограничиваются базовыми решениями. Так на СП «Эрдэнэт» система реализована на контроллерах Honeywell с собственной SCADA-системой. На Абагурской фабрике используются контроллеры Allen Breadley, также с собственной SCADA-системой. На Стойленском ГОКе применены дешевые решения на базе изделий фирмы ICOS и SCADA-система TRACE MODE. Для «Карельского окатыша» разрабатывается система на базе контроллеров ЛОМИКОНТ со SCADA-системой WINCC. Выбор программно-технических решений практически не ограничен.

Список использованной литературы.

1. В.А. Олейников, О.Н. Тихонов «Автоматическое управление технологическими процессами в обогатительной промышленности». М. Недра. 1966 г.
2. В.П. Топчаев, Л.К. Зинина, А.В. Топчаев, М.В. Лапидус. Установка автоматического контроля гранулометрического состава в потоке пульпы типа «ПИК-074». Практика приборостроения. №3, 2003г.
3. К.Я. Улитенко, В.П. Попов. Автоматическая защита барабанных мельниц от перегрузок. Обогащение руд. №2, 2004г.