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
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 |
|
|
|
|
(хх—х2)х0(\—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-}-т2Ѵ2-т0Ѵо, |
|
(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-і |
|
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 |
|
||||||||||
|
dß2 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
'О
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