АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:

В. Д. Жидовецкий, главный специалист, управление автоматизации, канд. техн. наук, тел.: +7 (81536) 7-98-07

АО «Союзцветметавтоматика», Москва, Россия:

А. В. Кузяков, старший научный сотрудник

Разработана и внедрена автоматическая система оптимального управления процессом измельчения файнштейна в шаровой мельнице. В результате совершен переход на новый уровень управления: от автоматизированного, при котором задания регуляторам выставляет технолог, к автоматическому, при котором задания локальным регуляторам рассчитывает и выдает сама автоматическая система оптимального управления. Показано, что формирование управляющих воздействий происходит в условиях неконтролируемых возмущений и отсутствия полной информации о ходе процесса измельчения. Однако использование даже ограниченной доступной информации от датчиков контроля технологических параметров в условиях применения методов прямого поиска оптимальных значений параметров процесса делает систему управления инвариантной относительно неконтролируемых возмущений и практически всегда устойчивой в широком диапазоне всех переменных, которые определяют ход процесса измельчения. В ходе выполнения работ по внедрению автоматической системы оптимального управления была решена ключевая задача по применению гранулометра ПИК-074П для непрерывного автоматического контроля содержания готового класса –45 мкм и мелкого класса –20 мкм в сливе пульпы из спирального классификатора. Сложность состояла в том, что в пульпе содержатся посторонние предметы в виде кусочков щепы, пластика, резины, обрывков полиэтиленовой пленки, гальки, а также в склонности твердой фракции пульпы к осаждению и заиливанию в сливной коробке, в которой установлен гранулометр. Было найденно конструктивное решение сливной коробки, которое оказалось работоспособным, и в результате были созданы необходимые условия для бесперебойной работы гранулометра ПИК-074П прямо на потоке слива пульпы через порог спирального классификатора мельницы. Для предупреждения налипания брызг пульпы на рабочих поверхностях гранулометра, обращенных к потоку пульпы, было реализовано решение по орошению днища гранулометра отфильтрованной водой при помощи распылителя. Переход к автоматическому оптимальному управлению процессами измельчения открывает новые возможности для улучшения технико-экономических показателей последующих технологических процессов.

Авторы выражают благодарность М. Р. Шапировскому за участие в обсуждении и полезные советы по содержанию данной статьи.
В работе принимали участие М. Р. Шапировский, В. П. Топчаев , И. В. Соколов, А. В. Топчаев, М. В. Лапидус, С. С. Хаймовский, В. Н. Макаров (АО «Союзцветметавтоматика»), А. Г. Шклярук, К. В. Михалев, В. В. Рабчук, А. С. Болоткин, А. В. Романов, Д. О. Санников, В. А. Горчаков, С. Е. Волкович, И. Н. Соболев (АО «Кольская ГМК»).

1. Бойбутаев С. Б. Система управления процессом измельчения руды // Современные материалы, техника и технологии. 2016. № 5. С. 20–27.
2. Улитенко К. Я., Соколов И. В., Маркин Р. П., Найденов А. П. Автоматизация процессов измельчения в обогащении и металлургии // Цветные металлы. 2005. № 10. С. 54–59.
3. Маляров П. В. Современное состояние и перспективы развития техники и технологии подготовки руд к обогащению // Материалы международного совещания «Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья» (Плаксинские чтения – 2017). — Красноярск, 2017. С. 29–35.
4. Louw D. G., Hulbert V. C., Smith А., Singh G. C. et al. Intek`s process control tools for milling and flotation control // Proceedings of the ХХII International Mineral Processing Congress. — Cape Town, South Africa, 14–29 September 2003. Vol. 1. Р. 201–216.
5. Беседовский С. Г., Жидовецкий В. Д., Иванов В. А., Козырев В. Ф. и др. Совершенствование технологии разделения медно-никелевого файнштейна на ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2004. № 12. С. 28–31.
6. King R. P. A model for quantitative estimation of mineral liberation by grinding // International Journal of Mineral Processing. 1979. Vol. 6. P. 207–220.
7. Морозов В. П., Топчаев В. П., Улитенко К. Я., Ганбаатар З. и др. Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых. — М. : Издательский дом «Руда и Металлы», 2013. — 507 с.
8. Улитенко К. Я. Управление водными режимами измельчения и классификации в современных АСУ ТП // Обогащение руд. 2008. № 1. С. 35–42.
9. Улитенко К. Я., Маркин Р. П. Определение циркулирующей нагрузки измельчительных агрегатов в АСУ ТП // Обогащение руд. 2005. № 2. С. 42–45.
10. Маляров П. В., Ковалев П. А., Бочкарев А. В., Долгов А. Н. Исследование механизмов разрушения минерального сырья в шаровых мельницах // Обогащение руд. 2018. № 3. С. 3–8.
11. Линч А. Дж. Циклы дробления и измельчения. Моделирование, оптимизация, проектирование и управление : пер. с англ. — М. : Недра, 1981. — 343 с.
12. Kreutz D., Ramos F. M., Rothenberg C. E., Verissimo P. E. et al. Software – Defined Networking: A comprehersive Survey // Proceedings of the IEEE. 2015. Vol. 103, No. 1. P. 14–76.
13. Vitture S., Zunino C., Sauter T. Industrial Communication Systems and Their Future Challenges: Next-Generation Ethernet, IIoT, and 5G // Proceedings of the IEEE. 2019. Vol. 107, Iss. 6. P. 944–961.
14. Соколов И. В., Шапировский М. Р., Кузяков А. В. Опыт создания автоматических систем оптимального управления технологическими процессами (комплексами измельчения) // Цветные металлы. 2015. № 9. С. 53–57.