Файл: Козин В.З. Методы исследований в обогащении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.06.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где, как известно, учитывается не только содержание полезного ископаемого в продуктах обогащения, но я затраты на реагенты, электроэнергию, руду, а также многочисленные ограничения. Однако, при постановке лабораторных опытов исследователь не располагает дан­ ными ни о конкретных свойствах рабочих аппаратов, іш о качестве реагентов, которые будут использоваться на фабрике, ни о фактических затратах на добычу руды и т.п. Использование ориентировочных оценок позволяет отбросить некоторые резко различающиеся между собой

решения, но не дает возможности выполнить точпые коли­ чественные расчеты. В таком случае исследователь вынуж­ ден обращаться к формулам, которые объединяли бы име­ ющиеся в его распоряжении данные и позволяли бы срав­ нивать результаты отдельных опытов между собой. Приме­ ром такого критерия является единый критерий /метод/ оценки эффективности обогатительных процессов, предло­ женный Н.Г.Тюпенковым.

/10.14/

Несмотря на четкость физического представления оцен­ киэффективности процесса по Н.Г.Тюренкову, её нельзя применять к собственно процессам обогащения, т.к. про­ цесс будет одинаково эффективен, если извпечёте породы в концентратах будет уменьшаться, а потери металла с хвостами - увеличиваться.

Подобные целевые функции принято называть критери­ ями оценки технологической эффективности. Обычно это комбинации нескольких выходных показателей обогати­

тельных процессов.

Если сС - содержание

металла

в

руде;

о/3 - то

же в концентрате;

^

- то же

в

хвостах;

% —выход концентрата,

то достаточно широ­

ко используемыми фгормулами в качестве целевых функций являются1: извлечение

/10.15/


 

 

 

oL

9

/ЮЛА/

эффективность разделения

 

ß

 

 

 

 

 

 

 

 

/10.17/

критерий Ханкока

 

V

 

 

 

ß

~ 0<~

 

 

 

Г

/10.18/

критерий Фоменко

і -

л

»

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ‘

£

« ;

/10.1Ѳ/

критерий Разумова

£

t i .

 

 

 

 

/10.20/

 

 

 

L

 

 

Здесь "é,

~ извлечение

неполезной

части в хвосты;

С,^

-

извлечение

 

і -го компонента в кон­

 

 

центрат дли многокомпанентных руд.

Гораздо менее

универсальными,

даже

на весьма ограни­

ченном этапе исследований являются так называемые тер­ модинамические, статистические и некоторые другие крите­ рии, Они почти не используются и их применение вообще вряд ли может иметь смысл, за исключением каких-либо редких специфических случаев.

При решении задач управления іехиопогическим режи­ мом процесса обогащения к выбору целевой функции управления следует подходить с учетом того, что для •управления системы /в том числе и для флотатора/ мно­ гие задачи уже решенывыбрана технологическая схема и тип оборудования, выбрана номенклатуре реагентов и точки их подачи, известны свойства реагентов и стоимо­ сти Сырья и материалов. Кроме того, известмы многочис­ ленные ограничения, имеющие характер физический /расход реагентов/, директивны« 'содержание засоряющих

компонентов в концентратах/, либо математический /диа­ пазон использования связей, лайд.-иных статистическим


путем/. В этих условиях изменить результаты процесса

можно, пак ираьипо , .'тишь меняя затраты материалов либо потоки перерабатываемых продуктов. Но при этом изменяется не только эффективность разделения, но и экономическая эффективность производства.

При управлении технологическим процессом на фабрике достижение экстремума какой-либо функции, отражающей лишь сущность разделительного процесса является недоста­

точной. В любом случае пас интересует

цель, выраженная

в стоимостном показателе. Это значит,

что для целей

управления может быть выбран только экономический кри­ терий, отражающий общественную целенаправленность про­ изводства. Экономический подход отличается от всех дру­ гих тем, что общая формула критерия должна учитывалъ как свойства поставщика продукции, каковым в рассматри­ ваемом случае Яйлиеісн обогатительная фабрика, так и свойства потребителя, В некоторых случаях это может быть осуществлено сравнительно просто, например в рам­ ках одного горно-металлургического комбината, в других случаях это весьма затруднительно, например, в случае производства концентратов на экспорт. В общем случае универсальным путем учета свойств потребителя является наложение ограничений на свойства копцентратов. Это мо­ гут быть ограничения тииа равенств или неравенств, свя­ зывающие цены на концентраты с его качеством. Вопросы формирования цен выходят за пределы пашей рлбо и. Бу­ дем считалъ, что цены учитывают свойства потребителей. При наличии таких ограшічсшнй можно сформулировать эко­ номический критерий, рассматривая только свойства обога­ тительной фіабрики. В связи с экономической реформой на предприятиях внедряется внутрицеховой хозрасчет. В этом случае экономический критерий можно применить для цеха, а в отдельных случаях и для более мелких производствен­ ных единиц.

Применительно к остальным участкам производства необходимо применять либо упрощенные формы экономичес­ кого критерия, например себестоимость продукции, либо

вытекающие из экономического критерия каіше-гшбо функ­ ции, связывающие показатели процесса, например часто используемое технологами извлечение. Наконец, может оказаться, что для какого-либо технологического аппара­ та эти упрощения приведут к формулировке критерия толь­ ко в впце ограничений на показатели работы п управля­ ющие воздействия.

10.3. Общая формула целевой функции

Будем считать, что для хозрасчетной единицы целью при управлении является получение максимальной прибыли за некоторый промежуток времени.

П ~ ( 2 Ц к ' Зк ~ <3j' о. /10.21/

Здесь П - прибыль;

3 ~ затраты на приобретение и переработку

дРУЯы;

У-jo —количество переработанной за промежуток

Ц к -

времени'исходной

руды;

 

планово-расчетная

цена

К -го продукта;

-

количество

К -го

металла, получаемого

 

из 1

т руды,

К -го

 

 

Планово-расчетная

цена

продукта учитывает как

содержание основного металла, так и содержание прочих металлов /примесей/. Это в общем случае нелинейная функция качества

Ц к - J - К ( ß i ■ ■ ■ ß i ■ • • / « ) ,

/10.22/

где Jbi -

содержание

à -го элемента в

К-ом

 

концентрате,

I = 1;.../1

 

 

 

.Практически

4 *

представляет

собою кусочно-лпней-

пую функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

J

Ц к

~ ?

Gt-Kij f i к і .

 

г

Здесь индекс

соответствует определимому

й*

возможных интервалу

изменения J$i ,

J ~1, 2,

,

. . р .


количество

lÇк

готово!-о

К -го продукта, кото­

рое получается

из 1 тонны руды

может

быть определено

по содержанию

■*к

одпоименного металла в рудо, (У*

в хвостах і, ./3 к

в концентрате

 

 

- У

_

J

al'K -

ІУк

а

 

 

 

7ß* - Ок ‘ß K

Если в технологической схеме имеется несколько то­

чек потерь металла,

то

под

ІУк

будем понимать средне­

взвешенное содержание металла в хвоста?»:; если имеется

несколько точек

получения готового

концентрата,

то под

J$K будем понимать средневзвешенное содержание

метал па

в концентратах. При наличии расходомеров

^

может

быть измерена

непосредственно.

 

 

 

Затраты на приобретение и переработку одной тонны

руды составляют

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Здесь

Цр

-

цена 1 г руды - Цр —Ц (■■ Ы.£ .,. ] )

 

Л

-

содержание

-t -го

металла

в рудо;

 

М

 

£ = 1 . . .

К;

 

 

 

 

~ постоииные

затраты

при переработке)

Cj/!n - расход материальных ценностей на 1 т руды;

Ціп - дона ГЛ -го продукта, расходуемого при

O ' і Ч І ’ и Щ О І Н т .

Тогда обман формула выбранного критеріия эффективно­

сти оудет иметь вид

■Л- м

л =

г а« л А^ а А Й

‘А

" V ~ £ “

^ ь . у з ,

Так как оптимум может быть попучей лишь благодаря воздействию на процесс, то ь уравнении /10.23/ следует ввести управляющие и возмущающие факторы, от котт >ых завися!' выходные ігакчзчѵспн

7 ? K - V Y * , y )

И

J 3 K = ‘ / Ч э с . у ) ;


Тогда вся задача управления может быть записана так:

П — max ;

 

 

 

Х=Х (*!,*»••• *т...*р);

,поаѵ

 

 

 

Y

e

n ,

 

где

 

- множество

допустимых управлений.

 

 

Следует обратить

внимание на то, что <^tT1 заметно

на

Хт

, а GLp

на

Хр

 

 

В таком виде целевая функция должна использоваться

во всех случаях, когда -имеется достаточная информация

для

её

вычисления.

 

 

 

 

 

Формула вида /10,24/ является сложной и есть смысл

её

упрощать. Однако каждое упрощение /но не эквива­

лентное преобразование/

приводит к потере точности

в

расчетах. Поэтому во всех расчетах с полной информацией о процессе необходимо применять формулу /10.24/. Такая ситуация возникает, например, при определении оптималь­ ных управляющих воздействий при наличии математичес­ кого описания флотационного процесса.

10,4. Упрощенные формулы целевой функции

Необходимость использования упрощенных вариантов

формулы /10,24/ может возникнуть по следующим причи­ нам:

1. При. управлении каким-либо участком процесса фло­ тации не имеются все необходимые для расчета исходные данные.

2. Формула /10.24/ является достаточно сложной и её использование без цифровых вычислительных машин затруд­ нительно.