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
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.