Анализ работы асбестообогатительной фабрики на основе использования модели процесса обогащения Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Таблица 6

Показатели разделения продуктов при различном сочетании покрытий разгонной плоскости и барабана на сепараторе для крупности исходного материала -40+0

Материал Продукт Массовая доля сво-

разюнной плоскости барабана разделения Выход продукта, % бодного волокна + 0.5 мм. %

Сталь Сталь Концентрат Хвосты 8,98 91,02 100,0 15,67 0,3

Итого: 1,68

Резина Резина Концентрат 6.3 8.24

Хвосты 93.7 0.3

Итого: 100,0 0,8

Резина Сталь Концентрат Хвосты 5,61 94,39 15,6 0,3

Итого: 100,0 1,16

Сталь Резина Концентрат 9,63 11,31

Хвосты 90,37 0.30

Итого: 100,0 1.36

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Половнев Б. А., Шалюгина В. А. Пути интенсификации технологических процессов на дро-бильно-сортировочных комплексах асбестообогатительных фабриках II Строительные материалы. 1987 № 6, С.11-13.

2. Цьшин Е. Ф., Пелевин А. Е., Лавник В. Я., Груздев А. Г.. Слесарев О. Ю. Значение предварительной концентрации асбестовых руд //Строительные материалы. 1988. №7. С. 16-20.

3. Белов М. А. Экономическое обоснование целесообразности выделения из технологического процесса классов руды с низким содержанием асбеста в цехах ДСК II Технология обогащения: Сб. научных трудов ВНИИПРОЕКТАСБЕСТ. Асбест, 1970. С. 63-68.

4. Патент 3328233 США, МКИ4 ВОЗО/ОО. Способ переработки асбестовой руды I Мартинеп Э.(США). 3 е.: ил.

5. Отчет о поездке в Каналу группы специалистов асбестовой промышленности с целью ознакомления с зарубежным опытом добычи и обогащения асбестовых руд: Отчет / ВНИИпроекгасбест; Авторы А. Я. Антипов, О. И. Глазунов, В. Я. Сидоров и др.: Инв. № 2671. Асбест. 1979. 103 с.

УДК 625.75:625.3676

В. А. Шалюгина, С. В. Анохина, К. А. Ионов

АНАЛИЗ РАБОТЫ АСБЕСТООБОГАТИТЕЛБНОЙ ФАБРИКИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ

На выполнение заданных объемов производства товарного асбеста влияют многие факторы, которые действуют зачастую одновременно, одни из них положительно, другие отрицательно, накладываясь и перекрывая друг друга. Всё многообразие факторов не представляется возможным полностью учесть и проанализировать, так как далеко не все поддается учету, измерению, цифровому отображению, а следовательно и регулированию степени воздействия их на процесс.

Исследования, выполненные в последние годы, позволили полупить новые сведения о влиянии природных свойств асбестовой руды на получение товарного асбеста, расширить инфор-

«ацию о качестве руды, поступающей на фабрику, установить главные факторы, от которых в большей мере зависят технологические показатели, и выразить их взаимовлияние с помощью магматической модели процесса.

В результате чего:

1. Внедрен анализ фракционного состава асбеста в исходной руде, отходах обогащения.

2. Разработана и действует новая методика определения содержания асбеста в руде на генове баланса асбеста фракции +0.075 мм, высокая степень достоверности которого подтверждается геологическим содержанием асбеста в руде (расхождения составляют 2-4 % отн.).

3. Исследованы природные свойства руды, поступающей на фабрику, и установлено, что наиболее значимыми по мере влияния на технологические показатели являются содержание асбеста, фракционный состав асбеста руды н товарного асбеста.

Впервые установлено, что важным показателем качества асбеста исходной руды является содержание в нем фракции -0,075 мм (тонкодисперсной породной пыли) и исследована зависимость от него выработки товарного асбеста.

4. Исследования природных свойств асбестовой р>ды позволили разработать матемашче-скую модель процесса, состоящую из трех уравнений регрессии второго порядка, которые отражают зависимость выработки товарного асбеста, выхода его из руды и расхода асбеста от основных параметров процесса и природных характеристик руды.

Существующий анализ работы фабрики в различные временные интервалы с целью принятия управляющих воздействий основан, главным образом, на разрозненной информации о входных и выходных параметрах процесса и практическом опыте их интерпретации, что не гарантирует его объективности и достоверности, следовательно, и принятия правильных решений.

Разработанный методический подход к анализу показателей предполагает возможноегь количественных оценок влияния различных факторов, увязку их комплексного воздействия на выработку асбеста на основе моделирования. Он является первой попыткой использования для управления производством асбеста точно измеренных параметров, положительно или отрицательно влияющих на результаты работы фабрики, путем системного анализа их с применением математической модели процесса. Основной задачей анализа является оперативная выработка управляющих воздействий, направленных на выполнение плановых заданий по производству товарного асбеста в различные временные интервалы - сутки, месяц.

Выполнение анализа результатов работы фабрики целесообразно как для установления причин невыполнения плановых заданий, так и для принятия решений При невыполнении плана анализ действительно помогает принимать оперативные технические решения го устранению или сглаживанию отрицательных факторов.

При стабильной успешной работе фабрики анализ также полезен, так ка< позволяет накапливать и углублять знания о закономерных связях входных факторов с выходными параметрами, анализировать причины и обратные связи, благодаря чему технологический процесс будет становиться более прозрачным и управляемым в соответствии с поставленными задачами.

Анализ заключается в получении информации о количественном влиянии фактических входных параметров на часовую выработку и объем производства товарного асбеста за анализируемый период в сопоставлении с плановыми входными и выходными показателями. В связи с этим исходная информация для анализа должна содержать плановые и фактические параметры.

Анализ предусматривает рассмотрение следующих факторов, в той или иной мере влияющих на производство асбеста:

- планирование, т. е. соответствие планового качества и количества руды запланированной выработке;

- использование планового рабочего времени;

- точность замеров входных и выходных параметров;

- часовая производительность цеха обогащения (ЦО) по переработке руды:

- содержание асбеста в руде;

- содержание фракции -0,075 мм (промыва) в асбесте руды:

- содержание фракции -0,075 мм (промыва) в товарном асбесте.

Установление количественного влияния каждого фактора на результаты выполнения плановых заданий производят на основе математической модели процесса фабрики с использованием ЭВМ. В этом состоит принципиальное отличие сущности данного анализа от действующего.

Модель (цифровое отображение технологии переработки руды) представляет собой уравнение зависимости часовой производительности цеха обогащения по выработке товарного асбеста Ат » (т/ч секц) от следующих факторов:

(2Р - часовая производительность цеха обогащения по переработке р>ды, г/ч секц, и - содержание асбеста в руде, %; р(.)р - содержание фракции -0,075 мм в асбесте руды. %: - содержание

фракции -0,075 мм в товарном асбесте 0-6 гр., %.

Регрессионная зависимость отражает влияние результатов работы фабрики по четырем основным входным параметрам. Благодаря этому представляется возможность количественно оценить влияние каждого параметра на выработку асбеста, произвести анализ и воздействовать на процесс.

Используемая для анализа модель с приведенными выше обозначениями параметров имеет следующий вид:

Лта =-3,137811 +0.032573^-0.0000142^ + 8,048952 а-0,719613 аг-

- 0,083413 р. ч - 0,001007 й; . -0,473426 0, +0,007239 р} ч .

(-)Р (-)Р (-)т.а 1-Я-а

Индекс корреляции уравнения выше 0,9, остаточная дисперсия 3,0.

Высокая теснота связи выходного параметра с входными позволяет с доски очной оспе-нью точности (3-4 % огн.) определить по модели влияние указанных факторов на часовую выработку асбеста, а затем на объем производства асбеста за сутки, месяц и т. д. с учетом чистого времени работы цеха обогащения.

Адекватность математического описания процесса проверена путем сопоставления расчетной выработки товарного асбеста с фактически полученной фабрикой за это же время (табл. 1).

Получено, что расчетная по модели выработка близка выработке по факту, относительные расхождения находятся в пределах 3 %. Следовательно, модель отражает реальный процесс, и степень точности достаточна, чтобы использовать ее для анализа работы фабрики.

Таблица I

Часовая выработка товарного асбеста фактическая и расчетная по модели №8 за 2001 г.

1 Месяц Входные параметры Выработка асбеста, г/ч секц Расхождения

Ог т/ч секц а. % р(.)р.% IV-) т а .% фактическая расчетким а<4... 1 «ПНОС..

Январь 518,6 2,05 44,3 48,3 11,70 - -

Февраль 481,2 2,13 43,6 48,7 11,73 11,3 0,43 2,0

Март 513,9 2,16 44,0 50,9 12,78 12,70 0,08 0,63

Апрель 525,8 1,99 46,6 51,1 12,25 12,20 0.05 0,41

Май 516,6 2,06 47,4 52,5 12,10 12.17 0,07 0,57

Июнь 516.8 1.93 45.4 51,8 11.80 11,84 0,04 0,34

Июль 513.9 2.00 48,10 52,40 11,90 11.96 0.06 0.50

Август 493,6 2,16 47,50 52,80 12,50 12.70 0,20 1.60

Сентябрь 543,9 2,09 49,30 53.90 12,60 12,53 0.07 0.55

Октябрь 522,5 2,09 50,3 52,30 11,90 11,62 0,28 2,3

Ноябрь 531,1 2,14 49,0 51.3 12,00 12,20 0.20 1,6

Декабрь 558,5 1,90 43,4 46,2 10,8 10,72 0,08 0,7

По специальной программе в ЭВМ в определенном порядке вводят коэффициент регрессионной модели (а0,а,,аи,"-а44), значения входных параметров и производят расчеты часовой выработки товарного асбеста в зависимости от принятых исходных значений.

Получают следующие расчетные показатели:

\ял - плановая расчетная выработка асбеста с использованием в модели плановых входных расч

_ " п пл „ пл п п л 0 пл

ЛСИ(?Р • в • р<-м •

А^ - фактическая расчетная выработка с использованием в модели фактических входных по-расч

"ф С Щ

АР - выработка, обусловленная отклонением фактической производительности ЦО по руде от рдсч

плановой; А^^ - выработка, обусловленная отклонением фактического содержания асбеста в

руде от планового; А - выработка, обусловленная отклонением фактического содержания расч

»

< >».4

фракции -0,075 мм в асбесте руды от планового; А - выработка, обусловленная отклоне-

расч

нием фактического содержания фракции -0,075 мм в товарном асбесте от планового.

Объемы потерь товарного асбеста со знаком (-) ичи дополнительных объёмов со знаком (+) за анализируемым период в результате отклонения каждого из входных параметров от плановых рассчитывают по формуле

±АР" =(А* -А" ):', расч расч расч '

где ± А^расч " потери или прирост объема за счёт откюнения от планового одного из факторов:

производительности по руде, содержания асбеста в руде, содержания фракции -0,075 мм в асбесте руды и товарном асбесте, т; /* - фактическое время работы ЦО, ч- секц.

Кроме этого, рассчитывают фактор планирования путем сопоставления планового объема производства с расчетным плановым по модели

±ДРПЛ =/>пл._мпл ./ПЛ) расч

Потери объёмов товарного аобсста от неполного использования рабочего времени АР1 или, наоборот, дополнительное производство асбеста ст дополнительного рабочего времени, полученного за счёт отмены плановых остановов секций на ремонт, рассчитывают по формуле

±АР'

где ДI - внеплановые простои секций, ч.

Точность замера входных и выходных параметров, а также соответствие модели реальному процессу рассчитывают как разность между фактическим объемом выработки Рф и расчетным Р* по модели, выраженную в тоннах и процентах от Р ' по формулам

И"

±ЛР~ = Р* - (А* •/♦), т;

/>♦

Разность между фактическим />ф и расчётным по модели объёмам показывает точ-

ность замеров входных и выходных параметров. Если расхождения Р* и Р*^ не превысили погрешности модели, то замеры произведены с достаточной точностью, а модель правильно отражает состояние процесса. Повышенные расхождения свидетельствуют о том. что учёт или модель нуждаются в совершенствовании. Наибольшая вероятность неточного замера входных параметров может быть обусловлена неполным учётом простоев секций, товарной продукции, количества руды и др., которые следует выявлять и устранять.

Если в процессе использования модели периодически возникают повышенные погрешности с одним знаком, то это показывает на необходимость ее совершенствования путем замены или введения дополнительного входного параметра, т. е. модель следует откорректировать.

Результаты расчётов объёмов потерь (-) и прироста (+) выработки товарного асбеста в абсолютных значениях вследствие отклонения входных фактических факторов от плановых являются конечными, по которым принимают управляющие воздействия.

В табл. 2 показан результат анализа по факторам.

Таблица 2

Анализ работы фабрики по факторам, влияющим на ¡выполнение задания по объему производства готовой продукции

Наименование показателей Величина, i

Объем производства товарног о асбеста:

план 419

факт 472

Отклонение факта от плана, в том числе по факторам: +53

1. Планирование -23

2. Использование рабочего времени

3. Производительность по переработке руды »55

4. Содержание асбеста в руде -46

5. Содержание в асбесте руды фракции 0.075 мм НО

6. Содержание в товарном асбесте фракции -О.Э75 мм -41

7. Точность учета +70

Всего по анализу факторов +54

Погрешность анализа, т +0.7

% 0,13

Достоверность анализа работы фабрики по факторам устанавливают с помощью баланса и погрешности его. Для составления баланса суммируют отдельно отклонения объёмов со знаком (») и со знаком (-). Из большей суммы отклонений с одним знаком вычитают меньшую сумму отклонений с противоположным знаком. Полученная разность должна соответствовать по знаку общему отклонению фактического объёма от планового: (+) означает перевыполнение плана. М невыполнение плана выработки. Абсолютное значение разности должно быть близким к величине отклонения факгического объёма производства товарного асбеста от планового за данный период, т. е.

± ДР * ±АFt .

Точность анализа оценивают по разнице абсолютных значений объёмов асбеста в тоннах и относительных погрешностей в процентах, полученной при сопоставлении фактических и расчетных по анализу. Чем ниже относительная погрешность, гем выше точность анализа по факторам. Допустимая погрешность анализа результатов работы фабрики за месяц не должна превышать 5 % отн.

Более высокая погрешность, как отмечалось выше, возникает вследствие неточного замера исходных параметров или несоответствия математической модели реальному процессу. О последнем обстоятельстве может свидетельствовать систематическое расхождение со знаком (+) или со знаком (-) за ряд месяцев или суток, что является сигналом о необходимости уточнения модели.

Из табл.2 следует, в примере точность учета составила 1,5 %, то сс гь в пределах остаточной дисперсии модели. Анализ произведен достоверно.

Перевыполнение задания на 53 т обеспечили благоприятные для процесса факторы: повышенная производительность по переработке руды, содержание асбеста в руле, а также улучшенные природные свойства руды (содержание в асбесге руды тонкодисперсной породной фракции -0,075 мм). Они перекрыли потери асбеста в сумме 64 г от негативных факторов планирования (занижено количество плановой руды), содержания в товарном асбесге фракции -0,075 мм. которое оказалось ниже планового и повлекло за собой потерн выработки.

Методика приемлема для оперативного управления по результатам рабогы фабрики за сутки. двое и так далее с накоплением при наличии исходных плановых и фактических входных и выходных параметров. Использование ее осуществляется с помощью электронной программы для ПЭВМ.

УДК 625.75:625.3676

Е. Ф. Цыпип, Т. К). Овчинникова

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСКРЫТИЯ МАГНЕТИТОВОЙ РУДЫ ГУСЕВОГОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В ПРОДУКТАХ СХЕМЫ ОБОГАЩЕНИЯ

Закономерности раскрытия минералов - один из фундаментальных вопросов обогащения. Его решение в конкретных случаях - путь к совершенствованию технологических схем. оборудования и методик проектирования*.

В данной работе приведены результаты исследования, целью которого было изучение закономерностей раскрытия магнетитовой руды Гусевогорского месторождения в некоторых продуктах схемы обогащения.

Закономерности раскрытия магнетитовой руды изучались по такой схеме:

1. Па фабрике были отобраны следующие продукты:

- питание I стадии измельчения;

- разгрузка 1 стадии измельчения;

- питание и разгрузка II стадии измельчения.

2. Каждый продукт был подвергнут фракционированию по крупности. Питание 1 стадии измельчения фракционировалось на стандартных ситах с модулем шкалы 2 (25; 13; 6; 3; 1,4 мм). Разгрузка 1, питание и разгрузка II стадий измельчения, а также класс -1,4+0 мм питания I стадии были рассеяны на механическом встряхивателе на классы: -1,4+0,42; -0,43+0,30; -0,30+0,15; -0,15+0,10; -0,10+0,074; -0,074+0 мм (рис. 1).

3. Все полученные классы были промыты для большей точности исследования.

• Барский Л. А., Козин В. 3. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М.: Нелра. 1978. 486 с.

Крч-"»кт1ч мм

Рис 1. Гранулометрический состав питания и разгрузки мельнипы в мелких классах: I - питание: 2 - разгрузка