Введение к работе
Актуальность проблемы. Промышленность нерудных строительных гериалов имеет важнейшее значение для создания материально-тех-«ской базы строительства в СССР. Наряду с общим увеличением ьеыа выпуска нерудных строительных материалов большие задачи эят перед отрасль» в плане изменения номенклатуры продукции в зрону выпуска наиболее дефицитных мелких фракций щебня.
Режимы работы дробильно-сортировочных заводов (ДСЗ) обычно квитированы на переработку наиболее трудно дробимого материала иного месторождения, тогда как основная масса сырья дробится бо-е легко. Это приводит к уменьшению производительности ДСЗ, нера-ональному использовании дробильного оборудования. Переход на оп-иальные режимы, соответствующие выбранному критерии эф|ЗКТИЕНОС-, обеспечить'которые можно при автоматическом управлении процесії дробления, позволяет более интенсивно вести технологический оцесс дробления, полнее загрузить дробильное оборудование, улуч-ть качество выпускаемой продукции и технико-экономические пока-тели работы предприятия. Однако реализация указанного направле-я интенсификации затрудняется недостаточной изученностью процес-: дробления. Анализ литературных 'данных, отечественный и зарубен-ifl опыт эксплуатации ДСЗ свидетельствуют о том, что проблемы иодирования, оптимизации и автоматизации технологического процес-I многостадийного дробления нуждаются в дальнейшей разработке.
Цель работы заключается в повышении эффективности цногоста-ійного процесса дробления и классификации путем его оптимизации автоматизации.
Основная идея работы. Эффективность многостадийного дроблені нерудных полезных ископаемых (максимальная производительность
4 no ыедкии фракцияи при общей производительности не ниже плановой) достигается:
цифровым имитационный моделированием процессов и агрегатов;
автоматической адаптацией к свойствам исходного' материала всех стадий процесса, подчиненной полной загрузке дробилки мелкого дробления;
использованием дополнительного управляющего воздействия (автоматическое перераспределение материала между поверочными грохотами).
Методы исследований. Изучение процесса многостадийного дробления выполнено на основе анализа литературных источников,- использования методов математической статистики, исследования операций, планирования эксперимента, имитационного моделирования, теории автоматического управления. При формулировании и решении задач моделирования и оптимального управления многостадийным дробильным ком лексоы использован системный подход, учитывающий взаимосвязи всех агрегатов технологической линии и использующий единый критерий прі * выборе оптимальных режимов работы оборудования дробления - классификации и управлении комплексом.
Автор защищает:
способ регулирования процесса классификации сгаучих материалов по крупности;
математическое описание многостадийного процесса дробления в динамическом режиме, решение задачи оптимизации дробильного комплекса;
алгоритм управления и цифровую модель системы автоматического управления многостадийным дробильный комплексом;
параметрический синтез системы автоматического управления многостадийный дробильным комплексом;
систему автоматического управления многостадийным дроСиль-м комплексом.
Научная новизна. Решена задача статической оптимизации тех-логичвской линии многостадийного дробления и классификации ма-риала по крупности путем применения метода линейного программи-вания. Разработан новый способ управления многостадийным просеем дробления, позволяющий регулировать грансостав конечных оду ктов дробильного комплекса, основанный на изменении оквива-нтного размера отверстий просеивающей поверхности грохочения в висимости от грансостава продуктов классификации. Обосновано реализовано дополнительное управляющее воздействие в систем» гулирования рецикла мелкого дробления (управляемого распредели-льного шибера между поверочными грохотами)» Разработаны алгоритм іравления и цифровая модель системы автоматического управления гогостадийным дробильным комплексом с замкнутым циклом мелкого юбления. Разработана дискретная система автоматического управ-!ния замкнутым циклом мелкого дробления. Осуществлен параметричний синтез системы автоматического управления многостадийным юбильным комплексом.
Новизну результатов подтверждают авторские свидетельства: Способ регулирования процесса классификации сыпучего материала з крупности" (а.с. №1253670); "Система регулирования трехста-<йного комплекса дробления" (а,с. І45086І).
Достоверность научных результатов подтвервдается корректным риыенениеы математических методов теории автоматического управ-ения, планирования эксперимента, статистического исследования, также оценкой соответствия теоретических результатов данным кспериментов. Результаты моделирования и решения задач управле-ия подтверждены исследованиями процесса дробления на Курманекоы СЗ ПО "Уралнеруд".
Практическая ценность. Решена задача статической оптиыиз и осуществлен параметрический синтез многостадийного дробильн комплекса по производству щебня, обеспечивающие максимальную изводительность комплекса по мелким фракциям щебня" в конечном продукте дробления. Разработан новый способ управления многое дийкда дробильным комплексом, позволяющий регулировать выход соотношение товарных фракций щебня. Посредством цифровой киот ционной динамической модели технологического процесса многосі дийиого дробления проведено исследование процесса дробления і определение оптимальных режимов работы оборудования. Разрабс й внедрен алгоритм управления, позволяющий поддериивать оптш кые режиьш работы многостадийного дробильного комплекса. Pea вена имитационная модель системы автоматического управления і гостадяйньм дробильным комплексом, позволяющая осуществить п. метрический синтез системы. Создана система автоматического ; леняя трехстадийныи дробильным комплексом с замкнутым циклом кого дробления, обеспечивающая повышение эффективности работ дробильного комплекса и качества продуктов дробления*
Реализация работы. Разработанные способ регулирования п са классификации сыпучего материала по крупности и система а тического управления многостадийным дробильным коыплексоы вн ны на Курманском ДСЗ ПО "Уралнеруд". Годовой экономический а о* внедрения системы составил 15,13 тыс. руб.
Апробация исследований. Основные положения"диссертации нєіік и обсуждена на техническом совещании Курманского карьер "Уралнеруд" (п« Курманка, 1937 г.), техническом совещании nj главной инженере ПО "Уралнеруд" (г. Ссердловск, 1937 г.), вс пой научно-практической конференции "Системный анализ и со-
7 вертенствование хозяйственного механизма предприятия в условиях перестройки" (г. Свердловой, 1990 р.), научно-технической конференции "Повшение эффективности горных и геологоразведочных работ в условиях хозрасчета" (г. Свердловск, 1990 г.), на ежегодных научно-технических конференциях Свердловского горного инстк-тута (г. Свердловск, 1984 - .1989 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ и получены два авторских свидетельства на изобретения:в»с» » 1253670 и а.с. » I45086I.
Структура и объем работы» Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения» изложенных на 169 страницах ыашн-. нописного текста, включая 15 рисунков, 7 таблиц, библиографического списка из 120 наименований и 7 прилокений'*