Файл: Лебедкин, В. Ф. Проектирование систем управления обогатительными производствами.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 0

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

нированноыу, т. е.

 

К э — £ - - ^ - ,

(111.57)

где A ' I K содержание металла в концентрате высшей

марки, Хі к =

=const; Xi отв содержание металла в отвальных хвостах. Очевидно, данный критерий, с нашей точки зрения, вообще

нельзя анализировать, так как он не связан с характеристикой ис­ ходного сырья.

В работе [93] предлагается эффективность процесса

обогащения

выражать

как

 

 

 

 

 

 

 

5> =

^ s ,

 

 

(111.58)

где К=—~-

коэффициент технической

эффективности,

характе-

Ап

 

 

 

 

 

ризующий,

по мнению

авторов,

степень

совершенства

обогащения

 

 

^

Х °

л. л.

 

 

данной породы, причем

л р =

есть эффективность

процесса

Хі

обогащения в реальных условиях, а /Сп = 1 Хо коэффициент эффек­ тивности при условии идеального разделения.

Иначе говоря,

Для удобства анализа

подстановкой (III.34) и (111.36)

функцию

( I I 1.58) приводим к виду

 

 

 

 

 

 

 

Э = =

(*о — *а) (х,-х0)

 

{

Ш щ

 

 

 

х—х20(\—х0)

 

ѵ

'

Анализ функции

( I I 1.60), проведенный

в работе [119],

приводит

к тому, что критерий

(III.58) обладает теми же недостатками, что и

критерий (III.39).

 

 

 

 

 

 

В теории разделения

[18, 197, 208] энергия, затраченная на

раз­

деление

смеси (массой то и содержанием

полезного компонента

в ней Хо)

с получением двух продуктов — обогащенного

и обед­

ненного т-іХг, определяется соотношением

 

 

 

 

 

А =

т1 Ѵі-}-т2Ѵ20Ѵо,

 

(111.61)

где V — разделительный

потенциал,

 

 

 

 

 

 

Ѵ=(2х-\)\п

-j^T-

 

(Ш.62)

Причем эта работа инвариантна относительно метода разделе­ ния. Физически ее можно представить как энергию, затраченную на получение обогащенного Ш\Ѵ\ и обедненного т2Ѵ2 продуктов за вы­ четом потенциальной энергии т0Ѵо-

103


В результате

анализа

получаем

[119]

дА

> 0 ,

дА < 0 ;

произ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дхг

 

водная

дА

меняет

знак

в точке Хо =

0,5;

дА

> 0 .

 

 

дх0

дгпо

 

 

Из

проведенного

в работе [119] анализа

и

приведенных

здесь

его результатов

следует

общий вывод, что

из

всех

рассмотренных

критериев единственным, полностью удовлетворяющим требованиям

(III.31) — (III.33),

является

работа

разделения

(III.63). На этом ос­

новании критерий

(III.61)

может

приниматься

целевой

функцией

управления для подсистем

управления флотационных

процессов

второй ступени иерархической схемы системы управления обогати­ тельной фабрики.

Следует отметить, что во многих работах, например [8, 9, 19], обсуждаются критерии, относящиеся скорее к экономической оценке результатов обогащения всего предприятия в целом, а не к оценке эффективности разделения технологического контура1 . Как пра­ вило, они учитывают себестоимость руды и металлургической пере­ работки тонны концентрата, стоимость транспортировки руды на обогатительную фабрику и т. п., что значительно усложняет анализ управления отдельными технологическими контурами и часто де­ лает невозможным оперативные расчеты эффективности в нату­ ральном масштабе времени. По этим причинам вопрос о приме­ нимости таких критериев в качестве целевых функций управ­ ления разделительными процессами становится весьма проблема­ тичным.

Для оценки эффективности разделения полиметаллических руд предложено значительное число технологических и экономических критериев. Наибольшее распространение получили в настоящее

время из технологических — сумма извлечений металлов в

одно­

именные концентраты, из экономических — прибыль [193] или

неко­

торые производные этого критерия, например доход от реализации концентратов.

Произведем анализ критерия сумма извлечений, дохода и при­ были с точки зрения их применимости в качестве целевой функции управления полиметаллической фабрикой, т. е. найдем условия, при которых они удовлетворяют сформулированным в предыдущем па­ раграфе требованиям.

Прежде чем перейти к проверке условий согласия

( I I 1.4),

(III . 5),

 

 

 

 

 

 

 

dxk

(III.6), (III.7),

(III.8), сформулируем

правило нахождения

— — .

1 Выделяется из общей массы формулировка цели

управления

в работе [60],

где она формулируется как стремление к максимальной средней

производитель­

ности при условии

сохранения

заданного

значения

средних

потерь

металла

в хвостах. Заметим, что такое определение

целевой

функции

не

соответствует

определению цели по требованиям

(III.31) — (Ш.ЗЗ).

 

 

 

 

104


Продифференцируем каждое уравнение системы (III.1) по ßii:

q

d * » I а д х 2 I

l o

I I о

àxn

obc,

 

дх2

I

. Q

 

 

"

л л - і

Yn —

ln'

^

=

0;

- Р я - 1 2 - ^ p - il

h • •

• Т

г

я - І л

- Г

 

 

cbr,

dx2

 

 

 

 

 

dxn

=0.

 

 

 

 

 

 

dpu

 

 

 

 

 

d p i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагая ^

= ( - ^ ь

...,

0),

 

 

 

 

дхп

 

дхп

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

запишем последнее уравнение в матричной

форме

 

 

 

 

 

 

 

—*

г о

,

дх

 

 

 

 

 

 

 

Решим это

уравнение

относительно

 

дх

и результат

пред-

— — ,

ставим в матричной форме:

 

 

 

aß и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дх\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д 1 1 Д 2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дх ft-i

 

 

 

А , А *

 

 

 

0

 

 

 

àxk

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A.,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1 A - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

4k

 

 

 

 

 

 

 

дх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X l A,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Z3o — главный

определитель

матрицы;

[ßij]- 1 :—присоединенная

матрица, получающаяся

в результате

замены

элементов

матрицы

[ßij] на их алгебраическое дополнение с последующим

применением

операции транспонирования; Ai — первый вектор-столбец присоеди­ ненной матрицы.

105


В соответствии с последним выражением

частная

производная

по ßu для k-vo элемента

вектора х записывается в виде

 

 

 

 

 

 

àxk

хх

д

 

 

 

 

 

 

 

где Aift — соответствующий

элемент

Ai — вектор-столбца.

 

охи

Таким же способом

определим

частные

производные

 

 

2 i

охи

dxk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ö ß l2 '

Öß22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим следующие выражения:

 

 

 

 

 

 

 

 

àxk

 

Л _ л .

дхк

_

Х 2

л

JlÈ

 

х2

А

 

 

dfoi

D0

d ß B

D o

 

 

ÖP22

A>

 

 

 

Применяя

индукцию, можно

записать любое

значение

дхк

ößü

с помощью выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k=

 

1 ...

п,

 

 

 

 

 

 

- З К 7 = - т £ * '

 

У =

!

1 ...

Я '

 

 

< I I L 6 3 >

 

 

;

 

и

 

л =

 

/г.

 

 

 

 

Для

получения частных производных

 

продифференцируем

систему уравнений (Ш.1) по щ и воспользуемся вышеприведенной процедурой. Получим

д х

= _ 1 — ГВ..1

л —1

 

или

у = 1 . . . п, k=\

. . . «.

(111.64)

Іаким образом, значение частных производных —т- в заданной

Opij

точке n-мерного пространства определяется элементами обратной

матрицы и координатами вектора х. Проанализируем критерии эффективности.

Сумма масс одноименных металлов в концентрате. Эта функция в принятой системе обозначений записывается в следующей форме:

3 = Ри-К, + Р22*2 + РзЗ-Кз-

(111.65)

106