Проект обогатительной фабрики для переработки апатито-нефелиновых руд Кольского месторождения производительностью 26 млн. т. в год, страница 26

Управление флотационным процессом есть важная задача в схеме обогащения руды. Эффективность флотационного процесса значительнейшим образом влияет на экономику всего обогащения.

Флотационные фабрики трудны для управления. Нелинейные динамические процессы, взаимосвязанные контуры управления, значительные и переменные времена запаздывания, мощные и непрерывно не контролируемые входные возмущения, недостаточные знания физики процесса флотации мешают управлению процессом. Частый недостаток под- ходящих и точных средств измерения делает супервизорное и даже обычное управление более трудным.

Универсальный способ для управления флотационной фабрикой не может быть рекомендован. Каждая фабрика имеет свои специфические черты в  части конфигурации схемы, технических средств автоматизации, руды и реагентики, что приводит к большому числу различных стратегий управления и методов, используемых и изложенных в литературе. Только несомненно общей особенностью между всеми флотационными фабриками является максимизация прибыли.

Всеохватывающая стратегия управления процессом флотации может быть представлена в виде слоёв как на рис. 3.4.

Она стартует с приборов (instrumentation), которые суть основа всего управления и должны хорошо функционировать. В целом оптимизация фабрики сильно зависит как от хорошо исполненных и надёжных инструментов, так и надлежащим образом настроенных контуров управления. Для каждого прибора или задачи управления существует на рынке большой выбор средств. Внимание должно быть сосредоточено на приобретении средств нужных для процесса.


            Так как процесс флотации очень сложный и многопеременный, требуется большое количество параметров, которые надо измерять и которыми надо манипулировать. Это приводит к чрезвычайному множеству различных приборов, используемых на флотационной фабрике. Несмотря на новую цифровую технологию промышленной связи (digitalfieldbastechnology) большинство приборов всё ещё являются традиционными устройствами, использующими методику 4-20 мА аналоговых сигналов. Приборы связываются с фабричной системой автоматизации через устройства связи с объектом, где аналоговые сигналы преобразуются в цифровую форму. Цифровая технология промышленной связи будет замещать аналоговую технологию, и обеспечивать всеобщую цифровую коммуникацию между приборами на процессе и системой автоматизации.

Основной уровень управления состоит из традиционных ПИД-регуляторов для уровней пульпы, степеней аэрации и расходов реагентов. Дифференциальная составляющая обычно исключается при настройке.

3.3. Приборное оснащение и основной уровень управления

Измерение расхода пульпы. Измерение расхода пульпы главным образом осуществляется магнитным расходомером. Контролируемая среда должна быть по крайней мере слабо проводящей (не менее 5 микросименсов на сантиметр). Измерение основано на законе индукции Фарадея, который гласит, что напряжение индуцируется проводником при его движении в магнитном поле. Магнитный расходомер состоит из электромагнитной катушки, расположенной по длине технологического трубопровода, которая намотана изолированным материалом. В стенке трубопровода установлены электроды на противоположных сторонах, и они образуют электрическую цепь, проходящую через жидкость и измерительное устройство.

Выбор материала для электродов и футеровки зависит от свойств пульпы. Наиболее общими материалами для футеровки внутренней поверхности измерительной катушки являются: твёрдая резина, тефлон, полиуретан и оксид алюминия. Материалы электродов: нержавеющая сталь, платина и тантал. Раньше использовалось намагничивание переменным током, теперь намагничивание осуществляется постоянным током с высокой частотой измерения (более 30 измерений в минуту). Магнитные расходомеры не имеют потерь энергии, так как они не забиваются потоком.