Исследование тенденций развития технологии шлифовального оборудования.
Введение
Измельчительное оборудование является основным оборудованием обогатительного комбината, а его инвестиционные и эксплуатационные затраты составляют более 60% от общей стоимости. В соответствии с развитием шлифовального оборудования в стране и за рубежом в последние годы можно сделать вывод, что нынешняя шлифовальная промышленность имеет характеристики диверсифицированного технологического процесса, крупномасштабные характеристики оборудования, систематизацию технологического оборудования и интеллектуальную работу оборудования. Отмечается, что шлифовальное оборудование развивается в направлении крупномасштабного, интеллектуального, стандартизированного и экологичного энергосбережения, что является ориентиром для развития отечественной промышленности шлифовального оборудования.
Дробильно-измельчительное оборудование является ключом к подготовке технологии переработки полезных ископаемых, и его энергопотребление составляет около 65–70% от энергопотребления обогатительного завода, из которых около 90% составляет энергопотребление при измельчении. Инвестиции в измельчительное оборудование высоки и составляют более 60% от общего объема инвестиций обогатительного комбината. Основное измельчающее оборудование включает в себя (полу) мельницу автогена, шаровую мельницу, валковую мельницу высокого давления и мельницу с вертикальным перемешиванием. За последние 20 лет самым быстрорастущим процессом измельчения является процесс полуавтогенного измельчения в шаровых мельницах, а валковая мельница высокого давления стала важным оборудованием, которое в последние годы необходимо учитывать в процессе дробления и измельчения. В настоящее время шлифовальная отрасль развивается в направлении диверсификации процесса измельчения, крупномасштабной спецификации оборудования, систематизации технологического оборудования и интеллектуальной работы оборудования.
1 Диверсификация технологического процесса
1.1 Основные принципы выбора технологической схемы дробления и измельчения
Выбор технологической схемы дробления и измельчения связан со многими факторами, которые можно резюмировать следующим образом:
(1) Методы и способы добычи полезных ископаемых;
(2) Шахтный масштаб;
(3) Заявление рудного тела;
(4) Размер внедренных частиц и структурная морфология полезных минералов;
(5) Свойства руды и размер частиц целевых минералов;
(6) Инвестиционные и эксплуатационные затраты.
Базовая структура технологического процесса дробления и измельчения в основном включает три типа: традиционный процесс дробления и измельчения, процесс полусамоизмельчения (самоизмельчения) и процесс валкового измельчения под высоким давлением. В 1980-х годах, основанный на принципе большего дробления и меньшего измельчения, широко популяризировался процесс дробления и измельчения «трехступенчатое дробление + шаровая мельница». В 1990-е годы, с увеличением масштабов шахт, зрелостью технологии полусамоизмельчения (самоизмельчения) и ориентацией горнодобывающих предприятий на комплексную выгоду, процесс дробления и измельчения «грубое дробление + полусамоизмельчение (самоизмельчение) ) + шаровая мельница» была продвинута и создала более высокую экономическую выгоду в производстве. В процессе дробления и измельчения валковая мельница высокого давления часто заменяет дробилку мелкого дробления третьей ступени или размещается после дробилки третьей ступени для сверхтонкого дробления четвертой ступени, которая используется для переработки твердых и сломанных материалов. руды низкой и средней абразивности для достижения энергосбережения и снижения потребления. Процесс полусамоизмельчения (самоизмельчения) и процесс валковой мельницы высокого давления в основном используются для замены операций среднего и мелкого дробления в традиционном процессе дробления. Широко используемые процессы дробления и измельчения в стране и за рубежом перечислены в Таблице 1.
Таблица 1. Применение широко используемого процесса дробления и измельчения
1.2 Основное применение бытового процесса дробления и измельчения
Основное применение процесса дробления и измельчения в домашних условиях указано в Таблице 2.
Таблица 2. Основное применение бытового процесса дробления и измельчения
2 Технические характеристики крупногабаритного оборудования
2.1 Причины
2.1.1 Требования к вычислительной мощности
В условиях роста затрат на добычу полезных ископаемых и снижения содержания полезных ископаемых сокращение инвестиций в строительство и производственных затрат становится важной проблемой, стоящей перед всеми шахтами. Чтобы минимизировать производственные затраты на переработку полезных ископаемых и повысить конкурентоспособность, масштаб и эффективность являются важным выбором для различных горнодобывающих компаний. Таким образом, масштабы заводов по переработке полезных ископаемых становятся все больше и больше, и мощность переработки оборудования также должна быть все больше и больше. В последние годы масштабы строительства отечественных обогатительных комбинатов приведены в таблице 2. Уже широко распространены горнообогатительные комбинаты, перерабатывающие десятки миллионов тонн руды в год. Столь масштабный объем переработки должен потребовать крупногабаритного дробильно-измельчительного оборудования.
2.1.2 Требования к инвестиционным и эксплуатационным затратам
Крупномасштабное внедрение может сэкономить первоначальные инвестиции и принести прямую выгоду пользователям. Чтобы добиться эффекта масштаба, разработчикам минеральных ресурсов необходимо крупногабаритное оборудование. На примере шаровой мельницы диаметром 7,32 м × 9,60 м установленная мощность достигает 10 000 кВт, что эквивалентно мощности 8 шаровых мельниц диаметром 3,6 м × 6,0 м. Однако площадь его застройки составляет лишь 40% от последней, что значительно уменьшает площадь застройки завода и снижает инвестиции в строительство завода. Во-вторых, инвестиции в средства автоматизации, поддерживающие мельницу, также можно сэкономить на 50%, а за счет сокращения количества мельниц легче добиться автоматизации. По зарубежным данным, крупные шаровые мельницы диаметром более 6,7 м по сравнению с мельницами малых размеров позволяют снизить энергопотребление единицы обрабатывающей мощности на 22,7%, расход шаров на 14%, расход единицы износостойкого материала на 33%. Таким образом, крупногабаритное измельчительное оборудование является необходимым условием для экономии энергии и снижения потребления на горно-обогатительной фабрике.
Крупномасштабное оборудование также может оптимизировать технологический процесс и способствовать технологическому прогрессу всего оборудования обогатительной фабрики. При использовании крупномасштабной системы полусамоизмельчения можно избежать использования многоступенчатых и многосерийных систем дробления, упростить процесс оборудования, снизить трудозатраты и эксплуатационные затраты.
В процессе крупномасштабного измельчения оборудования отечественные поставщики дробильно-измельчительного оборудования в лице CITIC Heavy Industries добились скачкообразного развития и достигли уровня... во многих областях.
2.2 Цилиндрическая мельница
2.2.1 Мельница ПСИ/Мельница АГ
В стране и за рубежом есть 4 основных поставщика крупных мельниц ПСИ/САГ, а именно CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso и Outotec. Параметры больших мельниц ПСИ/Мельниц, производимых ими, перечислены в Таблице 3. Применение некоторых мельниц ПСИ, произведенных CITIC Heavy Industries в последние годы, указано в Таблице 4.
Таблица 3. Параметры крупной мельницы ПСИ/Мельницы АГ
Таблица 4 Применение некоторых мельниц ПСИ производства CITIC Heavy Industries в последние годы
2.2.2 Шаровая мельница
В стране и за рубежом есть 4 основных поставщика крупных шаровых мельниц, а именно CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso и Outotec. Параметры производимых ими крупных шаровых мельниц приведены в таблице 5. Применение некоторых шаровых мельниц производства CITIC Heavy Industries в последние годы указано в таблице 6.
Таблица 5. Сравнение основных характеристик поставщиков шаровых мельниц.
Таблица 6 Применение некоторых шаровых мельниц CITIC Heavy Industries в последние годы
2.3 Вертикальная мельница с перемешиванием
Основными поставщиками крупных мельниц с вертикальным перемешиванием в стране и за рубежом являются Metso, EIRICH, CITIC Heavy Industries, Northern Heavy Industries, Чаншаский горно-металлургический научно-исследовательский институт и т. д. Производимые ими крупные мельницы с вертикальным перемешиванием перечислены в Таблице 7. Область применения Некоторые крупные мельницы с вертикальным перемешиванием, произведенные CITIC Heavy Industries в последние годы, перечислены в Таблице 8.
Таблица 7. Сравнение крупномасштабных параметров основных поставщиков мельниц с вертикальным перемешиванием
Таблица 8 Применение некоторых крупных мельниц с вертикальным перемешиванием компании CITIC Heavy Industries в последние годы
Чаншаский горно-металлургический научно-исследовательский институт уже много лет проводит исследования в области тонкого и сверхтонкого измельчения. Разработанные ею вертикальные мельницы с перемешиванием использовались более чем на 600 железорудных, медных, молибденовых, никелевых, медно-молибденовых, медно-цинковых, медно-оловянных, свинцово-цинковых рудах, химических рудниках и нерудных предприятиях. металлические мины. Например, China Gold Wushan, этап 1 и этап 2, Jiama, этап 1 и этап 2, медный рудник Dexing, медь Yunnan, медный рудник Zijin Mining Ashele, Western Mining, свинцово-цинковый рудник Fankou, рудник Ma Steel Nanshan и т. д. Продукт Технические характеристики в основном малые и средние (мощность менее 500 кВт), а о крупномасштабных мельницах с вертикальным перемешиванием не сообщалось. Несмотря на это, он по-прежнему вносит значительный вклад в энергосбережение и восстановление ресурсов на металлических рудниках.
3. Систематизация технологического оборудования
Из-за особенностей дробления и измельчения руды испытательное оборудование и программное обеспечение являются высокопрофессиональными и имеют высокие пороговые значения. Кроме того, всего за несколько лет характеристики оборудования становились все больше и больше, намного больше, чем предыдущие размеры. Крупномасштабное оборудование не просто увеличивает масштаб, поэтому проектирование процесса дробления и выбор оборудования больше не могут быть сопоставлены и основаны на традиционных знаниях и опыте проектных институтов и пользователей. Таким образом, рыночный спрос на дробильно-измельчительное оборудование быстро изменился от отдельного оборудования к системным решениям дробления и измельчения за короткий период времени. Задолго до появления крупномасштабного дробильно-измельчительного оборудования компания CITIC Heavy Industries проделала большую базовую работу по исследованию свойств руды, расчету выбора оборудования и параметрам технологических процессов на промышленных месторождениях. За годы технического накопления компания разработала комплексное решение для систематизации технологического оборудования, как показано на рисунке 1.
Дробимость и измельчаемость образца руды определяются экспериментальным путем, а схема дробления и измельчения рассчитывается с использованием трех основных расчетных моделей SMCC, CITIC Heavy Industries и JK. Сильные стороны трех основных моделей объединены для определения характеристик дробильного и измельчительного оборудования и соответствующих технических параметров, предоставляя пользователям лучшие решения для процесса дробления и измельчения.
3.1 Технология определения свойств руды
Технология испытания свойств руды в основном включает в себя технологию испытания падающим грузом при самоизмельчении/полусамоизмельчении, технологию испытаний на валковое измельчение под высоким давлением, технологию испытаний индекса работы серии Bond, технологию испытаний мельниц с вертикальным перемешиванием и систему классификационных испытаний сухого и мокрого измельчения. Горное тяжелое оборудование. Ключевая лаборатория может проверять свойства руды и имеет большую базу данных для выбора оборудования, как указано в Таблице 9.
Таблица 9. Тяжелое горное оборудование. База данных основных лабораторных рудных свойств
3.2 Проектирование процесса дробления и измельчения и технология выбора оборудования
3.2.1 Технология JKSimMet
JKSimMet — это программное обеспечение для моделирования процессов дробления и измельчения, разработанное JKMRC, исследовательским институтом, входящим в состав Университета Квинсленда, Австралия. Как показано на рисунке 2, JKSimMet может изучать взаимосвязь между различными производственными подразделениями в процессе обогащения руды посредством моделирования процесса и анализировать влияние различных параметров на общую производительность процесса. Программное обеспечение JKSimMet выполняет три основные инженерные функции: баланс масс, проектирование процессов и подбор оборудования, а также оптимизацию и преобразование производственного процесса. Это программное обеспечение используют более 500 пользователей по всему миру.
Рисунок 2. Расчет моделирования процесса дробления и измельчения JKSimMet.
3.2.2 Технология CITIC SMCC
Технология SMCC была разработана д-ром Стивеном Морреллом из Австралии, а компания SMCC Technology была основана в 2000 году. SMCC провела проектирование процессов дробления и измельчения и подбор оборудования для более чем 200 проектов в мире, заработала хорошую репутацию и стала одной из лидеры в области измельчения руды. В декабре 2012 года CITIC Heavy Industries приобрела компанию SMCC, владеющую всеми правами интеллектуальной собственности и расчетным программным обеспечением SMCC, и компания была переименована в CITIC SMCC. CITIC SMCC в основном имеет следующие основные модели расчета:
(1) Модель прогнозирования распределения частиц по размерам в руде;
(2) Модель прогнозирования распределения частиц по размерам в сырье мельницы ПСИ;
(3) Модель прогнозирования энергопотребления конкретного процесса дробления и оборудования;
(4) Модель прогнозирования мощности на валу барабанной мельницы;
(5) модель прогнозирования добычи упорных пород на мельницах AG/мельницах ПСИ;
(6) модель прогнозирования потока пульпы мельницы AG/мельницы SAG;
(7) Модель прогнозирования потока суспензии переливной шаровой мельницы;
(8) Модель индустриализации мельниц AG/мельниц SAG.
3.2.3 Технология CITIC
CITIC Heavy Industries располагает более чем 2000 наборами полных данных о свойствах горнодобывающих материалов отечественного и зарубежного производства, параметрах процесса дробления, конструкции и рабочих параметрах технологического оборудования, а также более 1000 моделей дробильного и измельчительного оборудования. Объединив сильные стороны вычислительных моделей SMCC и JKSimMet и многолетний практический опыт дробления и измельчения, CITIC обладает собственной уникальной базовой технологией.
Технология JKSimMet, технология CITIC SMCC и технология CITIC вместе образуют систематизированную платформу CITIC Heavy Industries для технологий и оборудования дробления и измельчения, которая имеет шесть основных функций:
(1) Составление плана испытаний и анализ данных испытаний;
(2) Выбор технологии измельчения и оборудования;
(3) Новый проект процесса дробления и измельчения;
(4) Моделирование процесса дробления и измельчения в шахтах;
(5) Оценка процесса дробления и измельчения в шахтах;
(6) Оптимизация процесса дробления и измельчения.
За последние годы CITIC Heavy Industries на основе данных испытаний выбрала оборудование и сформулировала технические решения для более чем 400 отечественных и зарубежных проектов с общей стоимостью контрактов более 10 миллиардов юаней. В Таблице 10 перечислены некоторые достижения CITIC Heavy Industries по систематизированным испытаниям + выбору + оборудования для дробления и измельчения.
4 Интеллектуальная работа оборудования
Дробильно-измельчительные операции являются важными производственными звеньями горно-обогатительного комбината, которые напрямую влияют на эффективность последующих процессов, качество и выход конечного продукта. Целью контроля является стабилизация размера частиц перелива суспензии в пределах технологических требований, одновременно повышая эффективность мельницы для достижения целей энергосбережения и снижения потребления. Однако в производстве дробления и измельчения существует множество случайных мешающих факторов, длительные процессы, большие лаги, множество параметров, которые необходимо контролировать и которые имеют сильную корреляцию, и в то же время свойства материала резко изменяются, производственный процесс нестабильна, колебания велики. Поскольку характеристики дробильно-измельчительного оборудования становятся все больше и больше, требования к стабильности работы становятся все выше и выше, в то время как подавляющее большинство отечественных производственных процессов дробления и измельчения по-прежнему полагаются на ручное управление, с единым методом регулировки, регулировкой с задержкой, и низкая эффективность производства. Интеллектуализация дробильно-измельчительного оборудования стала актуальной задачей, требующей решения в развитии отрасли.
В настоящее время отечественные и зарубежные поставщики дробильно-измельчительного оборудования имеют интеллектуальные решения для технологического процесса дробления и измельчения, такие как система OCS (оптимизирующее программное обеспечение управления) Metso Cisa, система ACT (Advance Control Tools) финской компании Outotec и CSGS CITIC Heavy Industries ( CITIC Smart Grinding System). Базовая структура и базовый алгоритм этих интеллектуальных решений аналогичны, и они разделены на две категории с точки зрения функций: первая — это онлайн-измерение ключевых параметров, которое может реализовать онлайн-измерение параметров процесса, таких как размер частиц измельченной руды, загрузка мельницы и размер частиц перелива; другой — нечеткий контроллер, основанный на алгоритме искусственного интеллекта, который использует алгоритмы искусственного интеллекта, такие как алгоритм нечеткого вывода, для разработки специального программного обеспечения для управления процессами дробления, измельчения и переработки полезных ископаемых. С точки зрения реализации архитектуры интеллектуальной системы управления, все они расположены на верхнем уровне РСУ или ПЛК, то есть роль интеллектуальной системы управления заключается в корректировке заданных значений подачи мельницы, скорости мельницы и скорости шламового насоса. в соответствии с изменениями условий труда, а за выполнение отвечает РСУ или ПЛК. На рисунке 3 показана базовая структура системы CSGS компании CITIC Heavy Industries. Система CSGS собирает такие параметры, как мощность, давление масла и скорость, от ПЛК/РСУ, а также такие параметры, как загрузка мельницы и гранулометрический состав руды, от онлайн-измерительных приборов. После получения этих параметров система использует свой собственный интеллектуальный алгоритм для анализа, оценки и расчета, а также получает величину регулировки, такую как подача и скорость, и отправляет ее в ПЛК/РСУ для выполнения, реализуя автономное восприятие, автономное принятие решений и автоматическое контроль. Связь между CSGS и ПЛК/РСУ обычно осуществляется посредством OPC.
5. Заключение
С развитием технологий шлифовальная промышленность привела к диверсификации технологических процессов. Масштабы обогатительных фабрик становятся все больше и больше, требуя все большую и большую мощность переработки оборудования, а крупногабаритное оборудование может снизить инвестиционные и эксплуатационные затраты. Рыночный спрос на дробильно-измельчительное оборудование сместился от отдельного оборудования к системным решениям дробления и измельчения, а измельчительное оборудование также развивалось в направлении интеллекта. Технологические испытания и разработка оборудования становятся более систематическими, углубляются междисциплинарные и многопрофильные разработки, постоянно повышается уровень мехатроники, технологий управления, цифровизации и интеллекта, появляется ряд нового энергосберегающего оборудования, такого как разрабатываются валковые мельницы высокого давления, мельницы с вертикальным перемешиванием и мельницы Isa.
Введение
Измельчительное оборудование является основным оборудованием обогатительного комбината, а его инвестиционные и эксплуатационные затраты составляют более 60% от общей стоимости. В соответствии с развитием шлифовального оборудования в стране и за рубежом в последние годы можно сделать вывод, что нынешняя шлифовальная промышленность имеет характеристики диверсифицированного технологического процесса, крупномасштабные характеристики оборудования, систематизацию технологического оборудования и интеллектуальную работу оборудования. Отмечается, что шлифовальное оборудование развивается в направлении крупномасштабного, интеллектуального, стандартизированного и экологичного энергосбережения, что является ориентиром для развития отечественной промышленности шлифовального оборудования.
Дробильно-измельчительное оборудование является ключом к подготовке технологии переработки полезных ископаемых, и его энергопотребление составляет около 65–70% от энергопотребления обогатительного завода, из которых около 90% составляет энергопотребление при измельчении. Инвестиции в измельчительное оборудование высоки и составляют более 60% от общего объема инвестиций обогатительного комбината. Основное измельчающее оборудование включает в себя (полу) мельницу автогена, шаровую мельницу, валковую мельницу высокого давления и мельницу с вертикальным перемешиванием. За последние 20 лет самым быстрорастущим процессом измельчения является процесс полуавтогенного измельчения в шаровых мельницах, а валковая мельница высокого давления стала важным оборудованием, которое в последние годы необходимо учитывать в процессе дробления и измельчения. В настоящее время шлифовальная отрасль развивается в направлении диверсификации процесса измельчения, крупномасштабной спецификации оборудования, систематизации технологического оборудования и интеллектуальной работы оборудования.
1 Диверсификация технологического процесса
1.1 Основные принципы выбора технологической схемы дробления и измельчения
Выбор технологической схемы дробления и измельчения связан со многими факторами, которые можно резюмировать следующим образом:
(1) Методы и способы добычи полезных ископаемых;
(2) Шахтный масштаб;
(3) Заявление рудного тела;
(4) Размер внедренных частиц и структурная морфология полезных минералов;
(5) Свойства руды и размер частиц целевых минералов;
(6) Инвестиционные и эксплуатационные затраты.
Базовая структура технологического процесса дробления и измельчения в основном включает три типа: традиционный процесс дробления и измельчения, процесс полусамоизмельчения (самоизмельчения) и процесс валкового измельчения под высоким давлением. В 1980-х годах, основанный на принципе большего дробления и меньшего измельчения, широко популяризировался процесс дробления и измельчения «трехступенчатое дробление + шаровая мельница». В 1990-е годы, с увеличением масштабов шахт, зрелостью технологии полусамоизмельчения (самоизмельчения) и ориентацией горнодобывающих предприятий на комплексную выгоду, процесс дробления и измельчения «грубое дробление + полусамоизмельчение (самоизмельчение) ) + шаровая мельница» была продвинута и создала более высокую экономическую выгоду в производстве. В процессе дробления и измельчения валковая мельница высокого давления часто заменяет дробилку мелкого дробления третьей ступени или размещается после дробилки третьей ступени для сверхтонкого дробления четвертой ступени, которая используется для переработки твердых и сломанных материалов. руды низкой и средней абразивности для достижения энергосбережения и снижения потребления. Процесс полусамоизмельчения (самоизмельчения) и процесс валковой мельницы высокого давления в основном используются для замены операций среднего и мелкого дробления в традиционном процессе дробления. Широко используемые процессы дробления и измельчения в стране и за рубежом перечислены в Таблице 1.
Таблица 1. Применение широко используемого процесса дробления и измельчения
1.2 Основное применение бытового процесса дробления и измельчения
Основное применение процесса дробления и измельчения в домашних условиях указано в Таблице 2.
Таблица 2. Основное применение бытового процесса дробления и измельчения
2 Технические характеристики крупногабаритного оборудования
2.1 Причины
2.1.1 Требования к вычислительной мощности
В условиях роста затрат на добычу полезных ископаемых и снижения содержания полезных ископаемых сокращение инвестиций в строительство и производственных затрат становится важной проблемой, стоящей перед всеми шахтами. Чтобы минимизировать производственные затраты на переработку полезных ископаемых и повысить конкурентоспособность, масштаб и эффективность являются важным выбором для различных горнодобывающих компаний. Таким образом, масштабы заводов по переработке полезных ископаемых становятся все больше и больше, и мощность переработки оборудования также должна быть все больше и больше. В последние годы масштабы строительства отечественных обогатительных комбинатов приведены в таблице 2. Уже широко распространены горнообогатительные комбинаты, перерабатывающие десятки миллионов тонн руды в год. Столь масштабный объем переработки должен потребовать крупногабаритного дробильно-измельчительного оборудования.
2.1.2 Требования к инвестиционным и эксплуатационным затратам
Крупномасштабное внедрение может сэкономить первоначальные инвестиции и принести прямую выгоду пользователям. Чтобы добиться эффекта масштаба, разработчикам минеральных ресурсов необходимо крупногабаритное оборудование. На примере шаровой мельницы диаметром 7,32 м × 9,60 м установленная мощность достигает 10 000 кВт, что эквивалентно мощности 8 шаровых мельниц диаметром 3,6 м × 6,0 м. Однако площадь его застройки составляет лишь 40% от последней, что значительно уменьшает площадь застройки завода и снижает инвестиции в строительство завода. Во-вторых, инвестиции в средства автоматизации, поддерживающие мельницу, также можно сэкономить на 50%, а за счет сокращения количества мельниц легче добиться автоматизации. По зарубежным данным, крупные шаровые мельницы диаметром более 6,7 м по сравнению с мельницами малых размеров позволяют снизить энергопотребление единицы обрабатывающей мощности на 22,7%, расход шаров на 14%, расход единицы износостойкого материала на 33%. Таким образом, крупногабаритное измельчительное оборудование является необходимым условием для экономии энергии и снижения потребления на горно-обогатительной фабрике.
Крупномасштабное оборудование также может оптимизировать технологический процесс и способствовать технологическому прогрессу всего оборудования обогатительной фабрики. При использовании крупномасштабной системы полусамоизмельчения можно избежать использования многоступенчатых и многосерийных систем дробления, упростить процесс оборудования, снизить трудозатраты и эксплуатационные затраты.
В процессе крупномасштабного измельчения оборудования отечественные поставщики дробильно-измельчительного оборудования в лице CITIC Heavy Industries добились скачкообразного развития и достигли уровня... во многих областях.
2.2 Цилиндрическая мельница
2.2.1 Мельница ПСИ/Мельница АГ
В стране и за рубежом есть 4 основных поставщика крупных мельниц ПСИ/САГ, а именно CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso и Outotec. Параметры больших мельниц ПСИ/Мельниц, производимых ими, перечислены в Таблице 3. Применение некоторых мельниц ПСИ, произведенных CITIC Heavy Industries в последние годы, указано в Таблице 4.
Таблица 3. Параметры крупной мельницы ПСИ/Мельницы АГ
Таблица 4 Применение некоторых мельниц ПСИ производства CITIC Heavy Industries в последние годы
2.2.2 Шаровая мельница
В стране и за рубежом есть 4 основных поставщика крупных шаровых мельниц, а именно CITIC Heavy Industries, FL-Smidth, Metso и Outotec. Параметры производимых ими крупных шаровых мельниц приведены в таблице 5. Применение некоторых шаровых мельниц производства CITIC Heavy Industries в последние годы указано в таблице 6.
Таблица 5. Сравнение основных характеристик поставщиков шаровых мельниц.
Таблица 6 Применение некоторых шаровых мельниц CITIC Heavy Industries в последние годы
2.3 Вертикальная мельница с перемешиванием
Основными поставщиками крупных мельниц с вертикальным перемешиванием в стране и за рубежом являются Metso, EIRICH, CITIC Heavy Industries, Northern Heavy Industries, Чаншаский горно-металлургический научно-исследовательский институт и т. д. Производимые ими крупные мельницы с вертикальным перемешиванием перечислены в Таблице 7. Область применения Некоторые крупные мельницы с вертикальным перемешиванием, произведенные CITIC Heavy Industries в последние годы, перечислены в Таблице 8.
Таблица 7. Сравнение крупномасштабных параметров основных поставщиков мельниц с вертикальным перемешиванием
Таблица 8 Применение некоторых крупных мельниц с вертикальным перемешиванием компании CITIC Heavy Industries в последние годы
Чаншаский горно-металлургический научно-исследовательский институт уже много лет проводит исследования в области тонкого и сверхтонкого измельчения. Разработанные ею вертикальные мельницы с перемешиванием использовались более чем на 600 железорудных, медных, молибденовых, никелевых, медно-молибденовых, медно-цинковых, медно-оловянных, свинцово-цинковых рудах, химических рудниках и нерудных предприятиях. металлические мины. Например, China Gold Wushan, этап 1 и этап 2, Jiama, этап 1 и этап 2, медный рудник Dexing, медь Yunnan, медный рудник Zijin Mining Ashele, Western Mining, свинцово-цинковый рудник Fankou, рудник Ma Steel Nanshan и т. д. Продукт Технические характеристики в основном малые и средние (мощность менее 500 кВт), а о крупномасштабных мельницах с вертикальным перемешиванием не сообщалось. Несмотря на это, он по-прежнему вносит значительный вклад в энергосбережение и восстановление ресурсов на металлических рудниках.
3. Систематизация технологического оборудования
Из-за особенностей дробления и измельчения руды испытательное оборудование и программное обеспечение являются высокопрофессиональными и имеют высокие пороговые значения. Кроме того, всего за несколько лет характеристики оборудования становились все больше и больше, намного больше, чем предыдущие размеры. Крупномасштабное оборудование не просто увеличивает масштаб, поэтому проектирование процесса дробления и выбор оборудования больше не могут быть сопоставлены и основаны на традиционных знаниях и опыте проектных институтов и пользователей. Таким образом, рыночный спрос на дробильно-измельчительное оборудование быстро изменился от отдельного оборудования к системным решениям дробления и измельчения за короткий период времени. Задолго до появления крупномасштабного дробильно-измельчительного оборудования компания CITIC Heavy Industries проделала большую базовую работу по исследованию свойств руды, расчету выбора оборудования и параметрам технологических процессов на промышленных месторождениях. За годы технического накопления компания разработала комплексное решение для систематизации технологического оборудования, как показано на рисунке 1.
Дробимость и измельчаемость образца руды определяются экспериментальным путем, а схема дробления и измельчения рассчитывается с использованием трех основных расчетных моделей SMCC, CITIC Heavy Industries и JK. Сильные стороны трех основных моделей объединены для определения характеристик дробильного и измельчительного оборудования и соответствующих технических параметров, предоставляя пользователям лучшие решения для процесса дробления и измельчения.
3.1 Технология определения свойств руды
Технология испытания свойств руды в основном включает в себя технологию испытания падающим грузом при самоизмельчении/полусамоизмельчении, технологию испытаний на валковое измельчение под высоким давлением, технологию испытаний индекса работы серии Bond, технологию испытаний мельниц с вертикальным перемешиванием и систему классификационных испытаний сухого и мокрого измельчения. Горное тяжелое оборудование. Ключевая лаборатория может проверять свойства руды и имеет большую базу данных для выбора оборудования, как указано в Таблице 9.
Таблица 9. Тяжелое горное оборудование. База данных основных лабораторных рудных свойств
3.2 Проектирование процесса дробления и измельчения и технология выбора оборудования
3.2.1 Технология JKSimMet
JKSimMet — это программное обеспечение для моделирования процессов дробления и измельчения, разработанное JKMRC, исследовательским институтом, входящим в состав Университета Квинсленда, Австралия. Как показано на рисунке 2, JKSimMet может изучать взаимосвязь между различными производственными подразделениями в процессе обогащения руды посредством моделирования процесса и анализировать влияние различных параметров на общую производительность процесса. Программное обеспечение JKSimMet выполняет три основные инженерные функции: баланс масс, проектирование процессов и подбор оборудования, а также оптимизацию и преобразование производственного процесса. Это программное обеспечение используют более 500 пользователей по всему миру.
Рисунок 2. Расчет моделирования процесса дробления и измельчения JKSimMet.
3.2.2 Технология CITIC SMCC
Технология SMCC была разработана д-ром Стивеном Морреллом из Австралии, а компания SMCC Technology была основана в 2000 году. SMCC провела проектирование процессов дробления и измельчения и подбор оборудования для более чем 200 проектов в мире, заработала хорошую репутацию и стала одной из лидеры в области измельчения руды. В декабре 2012 года CITIC Heavy Industries приобрела компанию SMCC, владеющую всеми правами интеллектуальной собственности и расчетным программным обеспечением SMCC, и компания была переименована в CITIC SMCC. CITIC SMCC в основном имеет следующие основные модели расчета:
(1) Модель прогнозирования распределения частиц по размерам в руде;
(2) Модель прогнозирования распределения частиц по размерам в сырье мельницы ПСИ;
(3) Модель прогнозирования энергопотребления конкретного процесса дробления и оборудования;
(4) Модель прогнозирования мощности на валу барабанной мельницы;
(5) модель прогнозирования добычи упорных пород на мельницах AG/мельницах ПСИ;
(6) модель прогнозирования потока пульпы мельницы AG/мельницы SAG;
(7) Модель прогнозирования потока суспензии переливной шаровой мельницы;
(8) Модель индустриализации мельниц AG/мельниц SAG.
3.2.3 Технология CITIC
CITIC Heavy Industries располагает более чем 2000 наборами полных данных о свойствах горнодобывающих материалов отечественного и зарубежного производства, параметрах процесса дробления, конструкции и рабочих параметрах технологического оборудования, а также более 1000 моделей дробильного и измельчительного оборудования. Объединив сильные стороны вычислительных моделей SMCC и JKSimMet и многолетний практический опыт дробления и измельчения, CITIC обладает собственной уникальной базовой технологией.
Технология JKSimMet, технология CITIC SMCC и технология CITIC вместе образуют систематизированную платформу CITIC Heavy Industries для технологий и оборудования дробления и измельчения, которая имеет шесть основных функций:
(1) Составление плана испытаний и анализ данных испытаний;
(2) Выбор технологии измельчения и оборудования;
(3) Новый проект процесса дробления и измельчения;
(4) Моделирование процесса дробления и измельчения в шахтах;
(5) Оценка процесса дробления и измельчения в шахтах;
(6) Оптимизация процесса дробления и измельчения.
За последние годы CITIC Heavy Industries на основе данных испытаний выбрала оборудование и сформулировала технические решения для более чем 400 отечественных и зарубежных проектов с общей стоимостью контрактов более 10 миллиардов юаней. В Таблице 10 перечислены некоторые достижения CITIC Heavy Industries по систематизированным испытаниям + выбору + оборудования для дробления и измельчения.
4 Интеллектуальная работа оборудования
Дробильно-измельчительные операции являются важными производственными звеньями горно-обогатительного комбината, которые напрямую влияют на эффективность последующих процессов, качество и выход конечного продукта. Целью контроля является стабилизация размера частиц перелива суспензии в пределах технологических требований, одновременно повышая эффективность мельницы для достижения целей энергосбережения и снижения потребления. Однако в производстве дробления и измельчения существует множество случайных мешающих факторов, длительные процессы, большие лаги, множество параметров, которые необходимо контролировать и которые имеют сильную корреляцию, и в то же время свойства материала резко изменяются, производственный процесс нестабильна, колебания велики. Поскольку характеристики дробильно-измельчительного оборудования становятся все больше и больше, требования к стабильности работы становятся все выше и выше, в то время как подавляющее большинство отечественных производственных процессов дробления и измельчения по-прежнему полагаются на ручное управление, с единым методом регулировки, регулировкой с задержкой, и низкая эффективность производства. Интеллектуализация дробильно-измельчительного оборудования стала актуальной задачей, требующей решения в развитии отрасли.
В настоящее время отечественные и зарубежные поставщики дробильно-измельчительного оборудования имеют интеллектуальные решения для технологического процесса дробления и измельчения, такие как система OCS (оптимизирующее программное обеспечение управления) Metso Cisa, система ACT (Advance Control Tools) финской компании Outotec и CSGS CITIC Heavy Industries ( CITIC Smart Grinding System). Базовая структура и базовый алгоритм этих интеллектуальных решений аналогичны, и они разделены на две категории с точки зрения функций: первая — это онлайн-измерение ключевых параметров, которое может реализовать онлайн-измерение параметров процесса, таких как размер частиц измельченной руды, загрузка мельницы и размер частиц перелива; другой — нечеткий контроллер, основанный на алгоритме искусственного интеллекта, который использует алгоритмы искусственного интеллекта, такие как алгоритм нечеткого вывода, для разработки специального программного обеспечения для управления процессами дробления, измельчения и переработки полезных ископаемых. С точки зрения реализации архитектуры интеллектуальной системы управления, все они расположены на верхнем уровне РСУ или ПЛК, то есть роль интеллектуальной системы управления заключается в корректировке заданных значений подачи мельницы, скорости мельницы и скорости шламового насоса. в соответствии с изменениями условий труда, а за выполнение отвечает РСУ или ПЛК. На рисунке 3 показана базовая структура системы CSGS компании CITIC Heavy Industries. Система CSGS собирает такие параметры, как мощность, давление масла и скорость, от ПЛК/РСУ, а также такие параметры, как загрузка мельницы и гранулометрический состав руды, от онлайн-измерительных приборов. После получения этих параметров система использует свой собственный интеллектуальный алгоритм для анализа, оценки и расчета, а также получает величину регулировки, такую как подача и скорость, и отправляет ее в ПЛК/РСУ для выполнения, реализуя автономное восприятие, автономное принятие решений и автоматическое контроль. Связь между CSGS и ПЛК/РСУ обычно осуществляется посредством OPC.
5. Заключение
С развитием технологий шлифовальная промышленность привела к диверсификации технологических процессов. Масштабы обогатительных фабрик становятся все больше и больше, требуя все большую и большую мощность переработки оборудования, а крупногабаритное оборудование может снизить инвестиционные и эксплуатационные затраты. Рыночный спрос на дробильно-измельчительное оборудование сместился от отдельного оборудования к системным решениям дробления и измельчения, а измельчительное оборудование также развивалось в направлении интеллекта. Технологические испытания и разработка оборудования становятся более систематическими, углубляются междисциплинарные и многопрофильные разработки, постоянно повышается уровень мехатроники, технологий управления, цифровизации и интеллекта, появляется ряд нового энергосберегающего оборудования, такого как разрабатываются валковые мельницы высокого давления, мельницы с вертикальным перемешиванием и мельницы Isa.