WO2014184010A2 - Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer mehrstufigen mahlanlage sowie mahlanlage - Google Patents

Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer mehrstufigen mahlanlage sowie mahlanlage Download PDF

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WO2014184010A2
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Bernd Zehentbauer
Victor Seleznev
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
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    • B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
    • B02C21/007—Disintegrating plant with or without drying of the material using a combination of two or more drum or tube mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling and / or regulating a multi-stage grinding plant and a grinding plant.
  • a grinding plant also comprises a separating device, such as a classifier or hydrocyclone, with which the ground material is separated, ie classified, depending on the grain size or grain size. Sufficiently ground particles (finished grade) leave the classifier or hydrocyclone via the overflow, the insufficiently ground particles in the
  • the ore processing plants there is a problem that a constant supply of ores to the grinder can not be guaranteed.
  • the throughput of the grinders is reduced and the concentrate quality deteriorates.
  • the main problem of the control of multi-stage grinding systems, which comprise successively connected several units of grinding and separating devices in so-called stages, is the difficulty in a powerful operation of the
  • Mahlan- plant comprises several stages, one stage each having a grinder (4A, 4B, 4C) for grinding a substance (S), a separator (6A, 6C, 6D) for classifying the milled material (S) and a separator (12A, 12B, 12C).
  • the method comprises the following steps:
  • the grinding plant is controlled and / or regulated depending on the sign of the derivative.
  • the signs of the partial derivatives are used by the dependencies of the parameters of the milling, classification process.
  • the tasks of this controller are:
  • overload and underload protection of the first, second and third stage grinders must be provided, each stage being capable of containing unfavorable condition protection of a subsequent stage.
  • the problem is solved by using a series of indirectly determined values indicating the milling efficiency of the first, second, and third stage grinders to determine the dependence of the grinding parameters of the controlled grinder on the grinding parameters of the previous grinders.
  • the second object is achieved by a grinding plant having the features of claim 10.
  • a grinding plant having the features of claim 10.
  • such a grinding plant has several stages, one stage each having a grinding device for grinding a substance. fes, a separator for classifying the milled material and a separator comprises.
  • the grinding plant also has a control / regulating unit in which a software for carrying out the method according to the invention is implemented.
  • FIG 2 is a diagram with the qualitative dependence of
  • FIG 6 is a diagram with the qualitative dependence of
  • Mill productivity according to initial yield Qrl of the intake power Psl of the separator motor, a diagram with the qualitative dependence of the loading of the grinder (2nd stage) V2 of the energy intensity E2ps, a diagram with the qualitative dependence of the load of the grinder (2nd stage) V2 of the energy intensity E2rc gz, a diagram with the qualitative dependence of Feeding of the grinder (2nd stage) V2 from the energy intensity to the starting point E2pg, a diagram with the qualitative dependence of the energy intensity (2nd stage) E from the loading of the grinder (2nd stage) V2, a diagram with the qualitative dependency of the feed the grinder (2nd stage) V2 from the productivity to the output Qrl, a diagram with the qualitative dependence of the load of the grinder (3rd stage) V3 from the motor power of the grinder (3rd stage) Pdv3, a diagram with the qualitative dependence of the Energy intensity (3rd stage) E3ps from energy intensity (2nd stage) E2ps, a diagram with the qualitative dependence of the loading of the grinder (3.
  • a multi-stage grinding plant 2 with which a material S to be ground, such as, for example, iron ore-containing rock, is ground and classified.
  • the grinding plant comprises three stages, a first stage A, a second stage B and a third stage C.
  • the material S to be ground is first fed to the first stage A of the grinder, where it is first fed to a grinder 4A and ground.
  • the grinder 4A has a water supply 5A.
  • the milled substance S enters a separating device 6A, such as a classifier, in which the milled substance S is separated, that is to say classified, depending on the grain size or grain size.
  • a separator 12A in the embodiment of a magnetic separator. This is designed to separate ferromagnetic parts of the ground substance S from non-magnetic.
  • the ferromagnetic parts leave the separator 12A as an intermediate at the output 15A, here in the embodiment of the first deposition stage.
  • the non-ferromagnetic parts leave the separator 12A in its talling 13A.
  • the intermediate product of the substance S is then fed to the grinding plant 2 for further processing of the second stage B.
  • a tank 16B which has a water supply 18B.
  • a pump 20B By means of a pump 20B, the substance S is pumped into a separating device 6B, in this case a hydrocyclone, in which a separation of the substance S takes place according to predetermined criteria.
  • the separator 6B has an overflow 22B and an underflow 24B. Particles leaving the separator 6B through the overflow 22B are led to the third stage C of the pulverizer 2, while particles leaving the separator 6B through the underflow 24B pass into another grinder 4B.
  • Downstream of the grinder 4B is another separator 12B, again a magnetic separator.
  • the ferromagnetic parts leave the separator 12B at the outlet 15B and are returned to the tank 16B.
  • the non-ferromagnetic parts leave the separator 12B in its talling 13B.
  • the third stage C of the grinding plant corresponds to the structure after the second stage B. It comprises a tank 16C with a water supply 18C, a pump 20C, a separator 6C with an overflow 22C, through which the finished product leaves the separator 6C and an underflow 24C, through which a grinder 4C is charged. Further, the third stage C includes a separator 12C having a talling 13C and an exit 15C. Furthermore, the grinding plant 2 comprises measuring devices for detecting measured variables 14, which are used for controlling / regulating the grinding plant 2.
  • the grinding plant 2 includes various controllers that regulate the grinding process. It is a regulator 50A for feeding the grinder 4A with the material S to be ground, a controller 52A for controlling the water supply 5A, a controller 54B for controlling the water supply 18B, a regulator 56B for controlling the speed of the pump 20B A regulator 54C for controlling the water supply 18C, a regulator 56C for controlling the rotational speed of the pump 20C.
  • a regulator 50A for feeding the grinder 4A with the material S to be ground
  • a controller 52A for controlling the water supply 5A
  • a controller 54B for controlling the water supply 18B
  • a regulator 56B for controlling the speed of the pump 20B
  • a regulator 54C for controlling the water supply 18C
  • a regulator 56C for controlling the rotational speed of the pump 20C.
  • the measured variables 14 are detected by a control unit 60. Based on the measured variables, this calculates 14 control variables 62, which forwards them to the controllers mentioned above.
  • the grinding plant 2 is now controlled / regulated by means of the method according to the invention. To do this, the following steps are performed:
  • the grinding plant is controlled and / or regulated depending on the sign of the derivative.
  • control / regulation takes place by the use of some control circuits and the following parameters according to the above-mentioned scheme.
  • the control / regulation takes place on the basis of a control circuit of the power of the grinder 4A of the first stage A at the optimal circulation load "Grinder 4A - Trennein- direction 6A" and in the optimization of the loading of the separator 12A.
  • the method according to the invention is distinguished by the fact that the stepwise feed of the mill is reduced:
  • control / regulation is further based on a control loop of the loading of grinder 4A first stage A and the ratio liquid / solid at a minimum
  • the regulation of the optimum performance of the grinder 4A depending on the starting ore is determined under the condition of the powder density of the outflow stabilized in the specified range Grinder 4A realized minimizing the energy consumption for product grinding.
  • the setpoint values for the controllers 50A and 52A are entered.
  • the method according to the invention is characterized in that the loading amount of the grinder 4A increases from the control variable of the controller 50A:
  • the method according to the invention is characterized in that the loading amount of the grinder 4A of the control variable of the controller 50A is reduced:
  • the water consumption in the grinder 4A is increased by controller 52A, in the constant ore feed into the grinder 4A at the predetermined time interval:
  • the power of the grinder 4A depending on the output orbit becomes zero at the ratio of the derivative of the power depending on the output rate Qrl to the circulation load Cl (see Fig. 3) at the zero value of the ratio of the derivative of the power of the grinder 4A Qrl for deriving the engine output of the separator 12A Psl (see FIG.
  • the water supply 5A to the grinder 4A is stabilized at the zero value of the ratio of the derivative of the energy consumption E for deriving the ratio of liquid / solid in the grinder 4A W / F (see FIG 4).
  • the control / regulation of the grinding plant 2 is further based on a control circuit for the capacity of the grinder 4B second stage B as a function of power consumption from the motor of the grinder 4A and the separator 12A, the power depending on réelleserz first stage A, minimizing the energy consumption depending on Milling data in the first stage A, depending on the initial orbital processing and the predetermined product size of the overflow 22B of the separator B second stage B.
  • Circular task The optimal loading amount of the grinder 4B second stage B with the sand of the separator 6B taking into account the Ninserzbeladung, the efficiency of the deposition process of the first stage A and the efficiency of the classification process of the separator B of the second stage B, which prevent overcharge and undercharge change of the grinder 4B due to the suggestions within the cycle of the first and second stages A, B.
  • V2 f (E2ps)
  • E2ps Pdv2 / Psl (see Fig. 7);
  • EP2 f (V2) (cf.
  • the setpoint values for the controller 50A and for the controllers 54B, 56B are input in consideration of the pump speed control. In order to prevent the overcharging and reduced loading of the grinding device 4B second stage B, the loadings of the grinder 4A of the first stage A are regulated.
  • the inventive method is characterized in that, the performance of the grinder 4A first stage A depending on the starting ore increases with reduced loading of the grinder 4B second stage B under the following conditions:
  • the power of the grinder 4A depending on the output level A, is stabilized at the zero value of the ratio of the discharge of the load of the grinder 4B second stage B V2 to the energy consumption of the grinder 4B second stage E (see FIG.
  • the control / regulation of the grinding plant 2 is further carried out on the basis of a control loop of the loading amount of the grinder 4C third stage C depending on the details of product grinding in the grinder 4A, 4B, 4C first, second and third stages A, B, C.
  • Circular task The optimum loading amount of the grinder 4C third stage C with the sand of the separator 6C taking into account the loading amount of the grinder 4B second stage B and the first stage A work output depending on réelleserz, the efficiency of the deposition process first stage A at the maximum processing of the Huaweiserzes Maintaining the first stage, it is the optimal loading of the grinder 4C third stage C without overloading and reduced loading of the grinder 4C third stage C due to the suggestions of the circulation loads within the cycle of the multi-stage concept are secured.
  • a regulation of the optimum performance of the grinder 4C depending on the starting ore is carried out under the condition of the pulp density stabilized in the specified range, the drainage of the grinder, the minimization of the energy consumption for product grinding.
  • the set value for the controller 50A is input in consideration of the transportation timing (transportation delay) of the control parameter dT for the third stage C.
  • the loadings of the grinder 4A of the first A stage are regulated.
  • the method according to the invention is characterized in that the power of the grinder 4A of the first stage A, depending on the starting ore, increases with reduced loading of the grinder 4C of the third stage C under the following conditions:
  • the control / regulation of the grinding plant 2 is further carried out on the basis of a control loop of the loading amount of the grinder 4C third stage C according to the criterion of minimizing the amount of energy for the milling and classification of Ravenserz.
  • Circular task The optimal load of the grinder 4C third stage with the sand of the separator 6C, taking into account the minimization of the consumption of energy at the given content of the finished class in the separator 6C third stage C, with maximum possible power of the grinder 4A first stage A under consideration the maximum load of the separator 12A first stage A.
  • the overloads and reduced loads of the grinder 4B, 4C second, third stage B, C are to be secured because of the suggestions of the circulation loads within the cycle of the multi-stage concept.
  • Regulation of the optimum performance of the grinder 4A depending on the starting ore is made under the condition of the powder density of the drain of the grinder 4A stabilized in the specified range.
  • V3 f (E3Rclg)
  • E3Rclg f (K 0.045)
  • K 0.045 Scl3 (see Fig. 18)
  • E 0, 045 f (Pdv3) (see FIG 19)
  • E3Rclg f (Psl + Ps2) (cf.
  • FIG. 20 The setpoint for the controller 50A, 56C and 54C is given considering the feed density of the separator 6C.
  • the inventive method is characterized in that the content of the finished class in the overflow 22C of
  • Separator 6C third stage C at reduced charge of the grinder 4C third stage C increases under conditions of regulation in the direction of increase in the speed of the pump 20C while minimizing the energy consumption:
  • Milling device 4C Pdv3 over time with positive values of the derivative of the energy consumption depending on the sludge discharge density of the separator 6C E3Rclg over time (see FIG 19),

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Mahlanlage und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mehrstufigen Mahlanlage (2), wobei eine Stufe (A, B, C) jeweils eine Mahleinrichtung (4A, 4B, 4C) zum Mahlen eines Stoffes (S), eine Trenneinrichtung (6A, 6C, 6D) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S) und einen Separator (12A, 12B, 12C) umfasst, mit folgenden Schritten: a) es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage (2) charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt, b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt, c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt, d) die Mahlanlage (2) wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mehrstufigen Mahlanlage sowie Mahlanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mehrstufigen Mahlanlage sowie eine Mahlanlage.
Die Mahlung ist ein mechanisches Verfahren, dessen Aufgabe eine Verringerung der Partikelgrößen fester Stoffe durch
Überwindung der Bindekräfte in den Ausgangsteilchen ist. Der Mahlprozess wird dabei in einem geschlossenen Mahlkreis durchgeführt. Eine Mahlanlage umfasst neben der eigentlichen Mahleinrichtung, in der der Stoff wie beispielsweise Eisenerz gemahlen wird, außerdem eine Trenneinrichtung wie beispielsweise ein Klassierer oder Hydrozyklon, mit welchem der gemahlene Stoff abhängig von der Körnung bzw. Korngröße getrennt, also klassiert wird. Dabei verlassen ausreichend gemahlene Teilchen (Fertigklasse) den Klassierer oder Hydrozyklon über den Überlauf, die nicht ausreichend gemahlenen Teilchen im
Unterlauf. Letztere werden zur Mahleinrichtung zurückgeführt und somit dem Mahlprozess wieder hinzugeführt.
Die Mahlbarkeit des zu mahlenden Stoffes, insbesondere des Erzes, der als Rohstoff vom Tagebau geliefert wird, ist sehr unterschiedlich in unterschiedlichen Zeitintervallen. In den Erzaufbereitungswerken besteht ein Problem darin, dass eine konstante Zufuhr der Erze zur Mahleinrichtung nicht gewährleistet werden kann. Um den Schwankungen bei der Erzaufgäbe entgegen zu wirken, wird der Durchsatz der Mahleinrichtungen reduziert und die Konzentratqualität verschlechtert. Das Hauptproblem der Steuerung von mehrstufigen Mahlsystemen, welche nacheinander geschaltet mehrere Einheiten aus Mahl- und Trenneinrichtungen in sogenannten Stufen umfassen, ist die Schwierigkeit, in einen leistungsfähigen Betrieb der
Mahleinrichtungen der zweiten und dritten Mahlstufe stabil zu halten (unter Berücksichtigung der Umverteilung der Zirkulationslasten bei Änderung der Erzeigenschaften) . Meistens müs- sen sehr zeitaufwendige Maßnahmen eingeleitet werden, damit der Prozess wieder stabilisiert wird. Diese Maßnahme führen wiederum zu Leistungsschwankungen der Mahleinrichtungen. Diese Gegebenheit wirkt letztendlich negativ auf die Leistung der ganzen technologischen Bereiche, Partikelgröße des Produktes und letztlich auf die Qualität des Konzentrates.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Mahlanlage sowie eine Mahlanlage anzugeben, bei der die Effizienz gesteigert wird.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mehrstufigen Mahlanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Eine derartige Mahlan- läge umfasst mehrere Stufen, wobei eine Stufe jeweils eine Mahleinrichtung (4A, 4B, 4C) zum Mahlen eines Stoffes (S) , eine Trenneinrichtung (6A, 6C, 6D) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S) und einen Separator (12A, 12B, 12C) umfasst. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
a) Es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt ,
b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt,
c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt,
d) die Mahlanlage wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.
Aufgrund der sich ständig im Laufe der Zeit verwandelten Fak- toren (z.B. Eigenschaften des Mineralbestandes, Befüllung der Mahleinrichtung, Veränderungen der Zirkulationsbelastungen etc.) und anderen Unstabilitäten in der Mahlanlage entstehen Störungen bei der Steuerung des Mahlvorgangs . Diese Störungen werden in Echtzeit/Real Time erkannt und die entsprechenden Korrekturen in den Prozessalgorithmus in jeder Stufe des mehrstufigen Mahlsystems eingebracht. In diesem Zusammenhang, sollte bei den sich ändernden Eigenschaften der Mahlprodukte im Steuerungssystem eine aktive permanente Suche der Regel- arameter für die optimalen Mahlvorgänge gewährleistet werden. Im Steuerungssystem des Mahlvorganges für die Anlage des dreistufigen Mahlens, die im geschlossenem Zyklus mit Spiralklassierer im ersten Mahlstadium und mit Hydrozyklonanlagen im zweiten und im dritten Mahlstadien funktioniert, wird das Suchsystem aufgrund der Gradientmethode verwendet .
Als Gradient werden die Vorzeichen der partiellen Ableitungen von den Abhängigkeiten der Parameter des Mahl-, Klassifizie- rungsvorganges verwendet.
Die Aufgaben dieser Steuerung sind:
Erhalt beim Mahlablauf der gewünschten Korngröße bei höchstmöglicher Leistung der RohstoffVerarbeitung in jedem techno- logischen Mahlstadium beim Erhalt des minimalen Energieverbrauches und Gewährleistung des höchsten Wirkungsgrades in jedem Stadium.
In der dreistufigen technologischen Struktur der Vermahlung muss Überlast- und Unterlastschutz der Mahleinrichtungen der ersten, zweiten und dritten Stufe vorgesehen werden, wobei jede Stufe fähig sein soll, einen Schutz vor ungünstigen Zustand einer der nachfolgenden Stufe zu beinhalten. Das Problem wird durch Nutzung einer Reihe von indirekt ermittelten Werte gelöst, die die Mahleffizienz der Mahleinrichtungen erster, zweiter und dritter Stufe bezeichnen, um die Abhängigkeit der Mahlparameter der kontrollierten Mahl- einrichtung von den Mahlparametern der vorhergehenden Mahl- einrichtungen festzustellen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Mahlanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 10. Erfindungsgemäß weist eine derartige Mahlanlage mehrere Stufen auf, wobei eine Stufe jeweils eine Mahleinrichtung zum Mahlen eines Stof- fes, eine Trenneinrichtung zur Klassierung des gemahlenen Stoffes und einen Separator umfasst. Die Mahlanlage weist ferner eine Steuer-/Regeleinheit auf, in der eine Software zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens implemen- tiert ist.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Aus- führungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
FIG 1 eine Mahlanlage, FIG 2 ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der
Energieintensität E von der Produktivität nach Ausgangserz Qri(
FIG 3 ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der
Umlaufbelastung Cl von der Produktivität nach Aus- gangserz Qrl,
FIG 4 ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der
Energieintensität E vom Verhältnis «Flüssig/Feststoff» W/F,
FIG 5 ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der
Mühlenbeschickung VI von der Energieintensität E, FIG 6 ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der
Mühlenproduktivität nach Ausgangserz Qrl von der Aufnahmeleistung Psl des Separatormotors, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 von der Energieintensität E2ps, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 von der Energieintensität E2rc gz, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 von der Energieintensität nach Ausgangserz E2pg, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Energieintensität (2. Stufe) E von der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 , ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 von der Produktivität nach Ausgangserz Qrl, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (3. Stufe) V3 von der Motorleistung der Mahleinrichtung (3. Stufe) Pdv3, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Energieintensität (3. Stufe) E3ps von der Energieintensität (2. Stufe) E2ps, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (3. Stufe) V3 von der Beschickung der Mahleinrichtung (2. Stufe) V2 , ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (3. Stufe) V3 von der Produktivität der Mahleinrichtung nach Ausgangs- erz Qrl, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Beschickung der Mahleinrichtung (3. Stufe) V3 definiert nach Ablaufeinheit des Separators (3. Stufe) E3k, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Mühlenbeschickung (3. Stufe) V3 von der Energieintensität definiert nach Ablaufeinheit des Separators (3. Stufe) E3Rclg, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Energieintensität E3Rclg vom Fertigklasseanteil im Überlauf des Separators (3. Stufe) Scl3, ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Energieintensität E3Rclg von der Motorleistung der Mahleinrichtung (3. Stufe) Pdv3 , ein Diagramm mit der qualitativen Abhängigkeit der Energieintensität E3Rclg von der Motorleistung des Separators (1. Stufe) Psl .
FIG 1 zeigt eine mehrstufige Mahlanlage 2, mit der ein zu mahlender Stoff S, wie bspw. Eisenerz enthaltendes Gestein gemahlen und klassiert wird. Die Mahlanlage umfasst drei Stufen, eine erste Stufe A, eine zweite Stufe B und eine dritte Stufe C. Der zu mahlende Stoff S wird zunächst der ersten Stufe A der Mahleinrichtung zugeführt, wo er zunächst einer Mahleinrichtung 4A zugeführt und gemahlen wird. Außerdem ver- fügt die Mahleinrichtung 4A über eine Wasserzufuhr 5A. Nach dem Mahlvorgang gelangt der gemahlene Stoff S in eine Trenneinrichtung 6A wie einen Klassierer, in welcher der gemahlene Stoff S abhängig von der Körnung bzw. Korngröße getrennt, also klassiert wird. Dabei verlassen ausreichend gemahlene Teilchen des Stoffes S die Trenneinrichtung 6A über den Überlauf 8A, die nicht ausreichend gemahlenen Teilchen verlassen die Trenneinrichtung 6A durch den Unterlauf 10A und werden zur Mahleinrichtung 4A zurückgeführt . Die die Mahleinrichtung 4A durch den Überlauf 8 verlassenden Teilchen werden anschließend einem Separator 12A, im Ausführungsbeispiel einem Magnetseparator zugeführt. Dieser ist dazu ausgelegt, ferro- magnetische Teile des gemahlenen Stoffes S von nichtmagneti- sehen zu trennen. Die ferromagnetischen Teile verlassen den Separator 12A als Zwischenprodukt am Ausgang 15A, hier im Ausführungsbeispiel der ersten Abscheidungsstufe . Die nicht- ferromagnetischen Teile verlassen den Separator 12A in dessen Talling 13A.
Das Zwischenprodukt des Stoffes S wird dann zur weiteren Bearbeitung der zweiten Stufe B der Mahlanlage 2 zugeführt. Dort gelangt dieses zunächst in einen Tank 16B, welcher eine Wasserzufuhr 18B aufweist. Mittels einer Pumpe 20B wird der Stoff S in eine Trenneinrichtung 6B, in diesem Fall ein Hyd- rozyklon gepumpt, in welchem eine Trennung des Stoffes S nach vorgegebenen Kriterien erfolgt. Die Trenneinrichtung 6B weist einen Überlauf 22B und einen Unterlauf 24B auf. Teilchen, die den die Trenneinrichtung 6B durch den Überlauf 22B verlassen, werden zur dritten Stufe C der Mahlanlage 2 geführt, während Teilchen die die Trenneinrichtung 6B durch den Unterlauf 24B verlassen in eine weitere Mahleinrichtung 4B gelangen. Der Mahleinrichtung 4B nachgeschaltet ist ein weiterer Separator 12B, wiederum ein Magnetseparator. Die ferromagnetischen Tei- le verlassen den Separator 12B am Ausgang 15B und werden zu dem Tank 16B zurückgeführt. Die nicht-ferromagnetischen Teile verlassen den Separator 12B in dessen Talling 13B.
Die dritte Stufe C der Mahlanlage entspricht dem Aufbau nach der zweiten Stufe B. Sie umfasst einen Tank 16C mit eine Wasserzufuhr 18C, eine Pumpe 20C, eine Trenneinrichtung 6C mit einem Überlauf 22C, durch den das Fertigprodukt die Trenneinrichtung 6C verlässt und einen Unterlauf 24C, durch den eine Mahleinrichtung 4C beschickt wird. Des Weiteren umfasst die dritte Stufe C einen Separator 12C mit einem Talling 13C und einem Ausgang 15C. Des Weiteren umfasst die Mahlanlage 2 Messeinrichtungen zur Erfassung von Messgrößen 14, die zur Steuerung/Regelung der Mahlanlage 2 verwendet werden. Es handelt sich dabei im Einzelnen um eine Messeinrichtung 26A zur Erfassung der Beschi- ckung der Mahleinrichtung 4A mit dem zu mahlenden Stoff S, eine Messeinrichtung 28A zur Erfassung des Wasserverbrauchs, eine Messeinrichtung 30A zur Erfassung des Gewichts der Sande der Trenneinrichtung 6A, eine Messeinrichtung 32A zur Erfassung der Antriebsleistung der Trenneinrichtung 6A, eine Mess- einrichtung 34A zur Erfassung des Füllvolumens der Mahleinrichtung 4A, eine Messeinrichtung 36A zur Erfassung der Antriebsleistung der Mahleinrichtung 4A, eine Messeinrichtung 38A zur Erfassung der Pulpedichte, eine Messeinrichtung 40A zur Erfassung der Antriebsleistung des Separators 12A, eine Messeinrichtung 42B zur Erfassung des Pulpedrucks, eine Messeinrichtung 46B zur Erfassung der Pulpedichte, eine Messeinrichtung 34B zur Erfassung des Füllvolumens der Mahleinrichtung 4B, eine Messeinrichtung 36B zur Erfassung der Antriebsleistung der Mahleinrichtung 4B, eine Messeinrichtung 42C zur Erfassung des Pulpedrucks, eine Messeinrichtung 44C zur Erfassung der Fertigklasse, eine Messeinrichtung 46C zur Erfassung der Pulpedichte, eine Messeinrichtung 34C zur Erfassung des Füllvolumens der Mahleinrichtung 4C, eine Messeinrichtung 36C zur Erfassung der Antriebsleistung der Mahleinrichtung 4C.
Außerdem umfasst die Mahlanlage 2 diverse Regler, die den Mahlprozess regeln. Es handelt sich dabei um einen Regler 50A zur Beschickung der Mahleinrichtung 4A mit dem zu mahlenden Stoff S, einen Regler 52A zur Regelung der Wasserzufuhr 5A, einen Regler 54B zur Regelung der Wasserzufuhr 18B, einen Regler 56B zur Regelung der Drehzahl der Pumpe 20B, einen Regler 54C zur Regelung der Wasserzufuhr 18C, einen Regler 56C zur Regelung der Drehzahl der Pumpe 20C.
Die Messgrößen 14 werden von einer Steuer-/Regeleinheit 60 erfasst. Diese berechnet anhand der Messgrößen 14 Steuergrößen 62, welche sie an die oben genannten Regler weiterleitet. Die Mahlanlage 2 wird nun mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert/geregelt. Dazu werden die folgenden Schritte durchgeführt :
a) es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt ,
b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt,
c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt,
d) die Mahlanlage wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.
Die Steuerung/Regelung erfolgt durch die Nutzung einiger Regelkreise und der im Folgenden aufgeführten Parameter nach dem vorstehend genannten Schema.
Die Steuerung/Regelung erfolgt anhand eines Regelkreises der Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A bei der optimalen Zirkulationsbelastung „Mahleinrichtung 4A - Trennein- richtung 6A" und bei der Optimierung der Beladung des Separators 12A.
Eine Regulierung der optimalen Mahleinrichtungsleistung je nach Ausgangserz wird unter der Bedingung der im angegebenen Bereich stabilisierten Pulpendichte des Mahleinrichtungsabflusses, der Minimierung des Energieverbrauchs für Produktvermahlung, der Maximierung der Leistung der Mahleinrichtung 4A über Ausgangserz durchgeführt . Eine Suche nach Zonen der optimalen Beladung der Mahleinrichtung 4A der ersten Stufe A wird aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeiten ausgeführt: E=f(Qrl) (vgl. FIG 2); Cl=f(Qrl), (vgl. FIG 3); Qrl=f(Psl) (vgl. FIG 6). Zwecks Realisierung dieser Optimierungsaufgabe werden Vorgaben an den Regler 50A erteilt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sich die schrittweise Mühleneinspeisung erhöht: - beim positiven Wert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung nach Ausgangserz Qrl zur Zirkulationslast Cl (vgl. FIG 3) ,
- beim positiven Wert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung Qrl zur Ableitung der Motorleistungen von dem Separator 12A Psl (vgl. FIG 6),
- beim positiven Wert der Ableitung der Leistung im Laufe der Zeit Qr, beim negativen Wert der Ableitung des Energieaufwandes E im Laufe der Zeit (vgl. FIG 2) .
Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass sich die schrittweise Mühleneinspeisung reduziert:
- beim negativen Wert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung nach Ausgangserz Qrl zur Zirkulationslast Cl (vgl. FIG 3) ,
- beim negativen Wert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung Qrl zur Ableitung der Motorleistungen von dem Separator 12 Psl (vgl. FIG 6),
- beim negativen Wert der Ableitung der Leistung im Laufe der Zeit Qr, beim positiven Wert der Ableitung des Energieaufwandes im Laufe der Zeit E (vgl. FIG 2) .
Die Mühlenleistung nach dem Ausgangserz wird stabilisiert:
- beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung nach Ausgangserz Qrl zur Zirkulationslast Cl (vgl. FIG 3),
- beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung Qrl zur Ableitung der Motorleistungen von dem Separator 12 Psl (vgl . FIG 6) . Die Steuerung/Regelung erfolgt ferner anhand eines Regelkreises der Beladung von Mahleinrichtung 4A erster Stufe A und des Verhältnisses Flüssigkeit / Feststoff bei minimalem
Stromverbrauch . Die Regulierung der optimalen Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz wird unter der Bedingung der im angegebenen Bereich stabilisierten Pulpendichte des Abflusses der Mahleinrichtung 4A, der Minimierung des Energieverbrauchs für Produktvermahlung realisiert.
Eine Suche nach Zonen der optimalen Beladung der Mahleinrich- tung 4A der ersten Stufe A wird aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeiten ausgeführt: E=f (W/F) (vgl. FIG 4); E=f(Vl), (vgl . FIG 5) .
Es werden die Sollwerte für den Regler 50A und 52A eingege- ben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4A von Steuergröße des Reglers 50A erhöht:
Bei einem negativen Wert des Verhältnisses von Ableitung der Ausgangserzbeladungsmenge VI zur Ableitung der Energieaufnahme E (vgl . FIG 5) .
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4A von Steuergröße des Reglers 50A reduziert:
Bei einem positiven Wert des Verhältnisses der Ableitung der Ausgangserzbeladungsmenge VI zur Ableitung der Energieaufnahme E (vgl . FIG 5) .
Der Wasserverbrauch in der Mahleinrichtung 4A wird durch Regler 52A erhöht, bei der konstanten Erzzufuhr in die Mahleinrichtung 4A im vorgegebenen Zeitabstand:
Bei den negativen Werten des Verhältnisses von der Ableitung der Energieaufnahme E zur Ableitung des Verhältnisses Flüssigkeit / Feststoff in der Mahleinrichtung 4A W/F (vgl .
FIG 4) .
Der Wasserverbrauch in der Mahleinrichtung 4A wird durch Reg- 1er 52A reduziert, bei der konstanten Erzzufuhr in die Mahleinrichtung 4A im vorgegebenen Zeitabstand:
Bei den positiven Werten des Verhältnisses von der Ableitung der Energieaufnahme E zur Ableitung des Verhältnisses Flüs- sigkeit / Feststoff in der Mahleinrichtung 4A W/F (vgl .
FIG 4) .
Die Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz wird beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung der Leistung je nach Ausgangserz Qrl zur Zirkulationslast Cl (vgl. FIG 3), beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung von der Leistung der Mahleinrichtung 4A Qrl zur Ableitung der Motorleistung des Separators 12A Psl (vgl. FIG 6) stabilisiert.
Die Wasserzufuhr 5A in die Mahleinrichtung 4A wird beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung der Energieaufnahme E zur Ableitung des Verhältnisses Flüssigkeit/ Feststoff in der Mahleinrichtung 4A W/F stabilisiert (vgl. FIG 4).
Die Steuerung/Regelung der Mahlanlage 2 erfolgt ferner anhand eines Regelkreises für die Füllmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B als Funktion der Leistungsaufnahme vom Motor der Mahleinrichtung 4A und des Separators 12A, der Leistung je nach Ausgangserz erster Stufe A, der Minimierung der Energieaufnahme je nach Mahlangaben in der ersten Stufe A, je nach Ausgangserzverarbeitung und der vorgegebenen Produktgröße des Überlaufs 22B der Trenneinrichtung 6B zweiter Stufe B. Kreisaufgabe: Die optimale Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B mit dem Sand der Trenneinrichtung 6B unter Berücksichtigung der Ausgangserzbeladung, der Effizienz des Abscheidungsverfahrens der ersten Stufe A und der Effizienz des Klassierungsverfahrens der Trenneinrichtung 4B zweiter Stufe B aufrechterhalten, die Überladungs- und Minderladungs- änderung der Mahleinrichtung 4B wegen der Anregungen innerhalb des Zyklus der ersten und zweiten Stufe A, B vorbeugen.
Eine Regulierung der optimalen Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz wird unter der Bedingung der im angegebenen Bereich stabilisierten Pulpendichte des Abflusses der Mahleinrichtung 4A, der Minimierung des Energieverbrauchs für die Produktvermahlung durchgeführt . Eine Suche nach Zonen der optimalen Beladung der Mahleinrichtung 4B der zweiten Stufe B wird aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeiten ausgeführt: V2=f (E2rclgz ) (vgl. FIG 8) ;
V2=f(E2ps) E2ps=Pdv2/Psl (vgl. FIG 7); EP2=f(V2) (vgl.
FIG 10); V2=f(Qrl) (vgl. FIG 11); V2=f (E2pq) (vgl. FIG 9).
Es werden die Sollwerte für den Regler 50A und für die Regler 54B, 56B unter Berücksichtigung der Pumpendrehzahlregelung eingegeben. Um die Überbeladung und Minderbeladung der Mahl- einrichtung 4B zweiter Stufe B vorzubeugen, werden die Beladungen der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A reguliert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass, die Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A je nach Ausgangserz sich erhöht bei Minderbeladung der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B unter den folgenden Bedingungen:
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung des Ausgangserzgewich- tes erster Stufe A Qrl im Laufe der Zeit (vgl. FIG 11),
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung der Energieaufnahme, ausgewertet als Verhältnis der Motorleistung der Mahleinrich- tung 4B zweiter Stufe B zur Motorenleistung des Separators 12A E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 7),
- beim positiven Wert des Verhältnisses von Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 zur Ableitung der Energieaufnahme der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B E (vgl . FIG 10),
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung der Energieaufnahme je nach Dichte der fertigen Klasse im Überlauf 22B der Trennein- richtung 6B zweiter Stufe B E2rc gz im Laufe der Zeit (vgl. FIG 8) ,
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung der Energieaufnahme, ausgewertet als Verhältnis der Motorleistung der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B zur Arbeitsleistung erster Stufe je nach Ausgangserz E2pg im Laufe der Zeit (vgl. FIG 9),
- beim negativen Wert der Energieaufnahme je nach Leistung des Separators 12A dritter Stufe C E3ps im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Energieaufnahme in der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe je nach Leistung des Separators 12A E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 13) .
Die Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A je nach Ausgangserz reduziert sich bei Überbeladung der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B unter den folgenden Bedingungen:
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung des Ausgangserzgewichtes erster Stufe A Qrl im Laufe der Zeit (vgl. FIG 11),
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung der Energieaufnahme, ausgewertet als Verhältnis der Motorleistung der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B zur Motorenleistung des Separators 12A E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 7),
- beim negativen Wert des Verhältnisses von Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 zur Ableitung der Energieaufnahme der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B E (vgl . FIG 10),
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung der Energieaufnahme je nach Dichte der fertigen Klasse im Überlauf 22B der Trenneinrichtung 6B zweiter Stufe B E2rc gz im Laufe der Zeit (vgl. FIG 8) ,
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung der Energieaufnahme, ausgewertet als Verhältnis der Motorleistung der Mahleinrich- tung 4B zweiter Stufe B zur Arbeitsleistung erster Stufe je nach Ausgangserz E2pg im Laufe der Zeit (vgl. FIG 9),
- beim positiven Wert der Energieaufnahme je nach Leistung des Separators 12A dritter Stufe C E3ps im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Energieaufnahme in der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe je nach Leistung des Separators 12A E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 13) .
Die Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz ers- ter Stufe A wird beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung von der Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 zur Energieaufnahme der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe E (vgl. FIG 10) stabilisiert. Die Steuerung/Regelung der Mahlanlage 2 erfolgt ferner anhand eines Regelkreises der Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C je nach Angaben der Produktenvermahlung in den Mahleinrichtungen 4A, 4B, 4C erster, zweiter und dritter Stufen A, B, C.
Kreisaufgabe: Die optimale Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C mit dem Sand der Trenneinrichtung 6C unter Berücksichtigung der Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B und der Arbeitsleistung erster Stufe A je nach Ausgangserz, der Effizienz der Abscheidungsvorgang erster Stufe A bei der maximalen Verarbeitung des Ausgangserzes erster Stufe aufrechterhalten, dabei soll die optimale Beladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C ohne Überbeladung und Minderbeladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C we- gen der Anregungen der Zirkulationslasten innerhalb des Zyklus des mehrstufigen Konzeptes gesichert werden.
Eine Regulierung der optimalen Leistung der Mahleinrichtung 4C je nach Ausgangserz wird unter der Bedingung der im ange- gebenen Bereich stabilisierten Pulpen dichte des Abflusses der Mahleinrichtung, der Minimierung des Energieverbrauchs für Produktvermahlung durchgeführt . Eine Suche nach Zonen der optimalen Beladung der Mahleinrichtung 4C der dritten Stufe C wird aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeiten ausgeführt: V3=f(V2) (vgl. FIG 14); V3=f(Qrl) (vgl. FIG 15); V3=f (Ε3κ 0.045) (vgl. FIG 16); V3=f(Pdv3) (vgl. FIG 12); E2ps=f(E3ps) (vgl. FIG 13) .
Eine Regulierung der Mahlvorgänge dritter Stufe C gemäß Funktion V3=f ( Qi ) (vgl. FIG 15) wird unter Berücksichtigung der Transportverzögerung dT des Regulierungsparameters in der dritten Stufe C, ausgewertet laut Ausdruck dT=T3-Tl,2, durchgeführt, wobei T3 -Dauer der Parameterregelung in der dritten Stufe C der Vermahlung, Tl,2 - Dauer der Parameterregelung in der ersten, zweiten Stufen der Vermahlung ist. Es wird der Sollwert für den Regler 50A unter Berücksichtigung der Transportzeitvorgabe (Transportverzögerung) des Regelparameters dT für die dritte Stufe C eingegeben. Zwecks Nichtzulassung der Überbeladungen oder Minderbeladungen der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C werden die Beladungen der Mahleinrichtungen 4A der ersten A Stufe reguliert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass, die Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A je nach Ausgangserz sich bei Minderbeladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C unter den folgenden Bedingungen erhöht:
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung des Beladungsmenge Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit (vgl . FIG 14) ,
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitung der Leistung der Mahl- einrichtung 4A erster Stufe A Qrl je nach Ausgangserz im Lau- fe der Zeit (vgl. FIG 15),
- beim negativen Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitungen der fertigen Klasse von der dritten Klassifizierungsstufe E3 im Laufe der Zeit (vgl . FIG 16) ,
- beim positiven Wert des Verhältnisses der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C V3 zur Ableitung der Motorleistung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C Pdv3 (vgl . FIG 12) ,
- beim positiven Wert der Energieaufnahme je nach Leistung des Separators 12A dritter Stufe C E3ps im Laufe der Zeit und positiven Wert der Energieaufnahme des Separators 12A zweiter Stufe B E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 13) .
Die Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A je nach Ausgangserz reduziert sich bei Überbeladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C unter den folgenden Bedingungen:
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung des Beladungsmenge Mahleinrichtung 4B zweiter Stufe B V2 im Laufe der Zeit (vgl . FIG 14) ,
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim positiven Wert der Ableitung der Leistung der Mahl- einrichtung 4A erster Stufe A Qrl je nach Ausgangserz im Laufe der Zeit (vgl. FIG 15),
- beim positiven Wert der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 im Laufe der Zeit und beim negativen Wert der Ableitungen der fertigen Klasse von der dritten Klassifizierungsstufe E3 im Laufe der Zeit (vgl . FIG 16) ,
- beim negativen Wert des Verhältnisses der Ableitung der Sandbeladungsmenge der Mahleinrichtung 4C V3 zur Ableitung der Motorleistung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C Pdv3 (vgl . FIG 12) ,
- beim negativen Wert der Energieaufnahme je nach Leistung des Separators 12A dritter Stufe C E3ps im Laufe der Zeit und negativen Wert der Energieaufnahme des Separators 12A zweiter Stufe B E2ps im Laufe der Zeit (vgl. FIG 13) . Die Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz erster Stufe A wird beim Nullwert des Verhältnisses der Ableitung von der Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C V3 zur Ableitung der Motorleistung der Mahleinrich- tung 4C Pdv3 stabilisiert (vgl. FIG 12).
Die Steuerung/Regelung der Mahlanlage 2 erfolgt ferner anhand eines Regelkreises der Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C nach dem Kriterium der Minimierung vom Ener- gieaufkommen für die Vermahlung und Klassifizierung der Ausgangserzprodukte .
Kreisaufgabe: Die optimale Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe mit dem Sand der Trenneinrichtung 6C unter Berücksichtigung der Minimierung des Verbrauchs vom Energieaufkommen beim gegebenen Gehalt der fertigen Klasse in der Trenneinrichtung 6C dritter Stufe C, bei möglichst maximaler Leistung der Mahleinrichtung 4A erster Stufe A unter Berücksichtigung der maximalen Beladung des Separators 12A erster Stufe A. Dabei sollen die Überbeladungen und Minderbeladungen der Mahleinrichtungen 4B, 4C zweiter, dritter Stufe B, C wegen der Anregungen der Zirkulationslasten innerhalb des Zyklus des mehrstufigen Konzeptes gesichert werden. Eine Regulierung der optimalen Leistung der Mahleinrichtung 4A je nach Ausgangserz wird unter der Bedingung der im angegebenen Bereich stabilisierten Pulpendichte des Abflusses der Mahleinrichtung 4A. Eine Suche nach Zonen der optimalen Beladung der Mahleinrichtung 4C der dritten Stufe C wird aufgrund der nichtlinearen Abhängigkeiten ausgeführt: V3=f (E3Rclg) E3Rclg =Pdv3/Rclg) (vgl. FIG 17); E3Rclg =f (K 0.045) K 0.045=Scl3 (vgl. FIG 18); E 0, 045=f (Pdv3) (vgl. FIG 19); E3Rclg =f(Psl+Ps2) (vgl.
FIG 20) . Es wird der Sollwert für den Regler 50A, 56C und 54C unter Berücksichtigung der Speisedichte der Trenneinrichtung 6C gegeben . Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Gehalt der fertigen Klasse im Überlauf 22C der
Trenneinrichtung 6C dritter Stufe C bei Minderladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C unter Bedingungen der Regelung in Richtung der Geschwindigkeitszunahme der Pumpe 20C bei Minimierung der Energieaufnahme sich erhöht:
- beim negativen Wert der Ableitung der Energieaufnahme je nach Dichte des Abflussproduktes E3Rclg im Laufe der Zeit, beim negativen Wert der Ableitung des Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C V3 im Laufe der Zeit (vgl. FIG 17),
- bei positiven Werten der Ableitung der Energieaufnahme je nach Dichte Kl. 0.045 mm E3Rclg im Laufe der Zeit, bei negativen Werten der Ableitung des Gehaltes der fertigen Klasse 0.045 mm Scl3 im Laufe der Zeit (vgl. FIG 18),
- bei negativen Werten der Ableitung der Motorleistung der Mahleinrichtung 4C Pdv3 im Laufe der Zeit, bei negativen Werten der Ableitung der Energieaufnahme je nach Schlammabfluss- dichte der Trenneinrichtung 6C E3Rclg im Laufe der Zeit (vgl . FIG 19) ,
- bei negativen Werten der Ableitung der Energieaufnahme der Pulpendichte E3Rclg im Laufe der Zeit, bei negativen Werten der Zeitableitung von Motorleistung des Separators 12A Psl (vgl . FIG 20) .
Der Gehalt der fertigen Klasse im Überlauf 22C der Trennein- richtung 6C dritter Stufe C bei Minderladung der Mahleinrichtung 4C dritter Stufe C unter Bedingungen der Regelung in Richtung der Geschwindigkeitsreduzierung der Pumpe 20C bei Minimierung der Energieaufnahme reduziert sich:
- beim positiven Wert der Ableitung der Energieaufnahme je nach Dichte des Abflussproduktes E3Rclg im Laufe der Zeit, beim positiven Wert der Ableitung des Beladungsmenge der Mahleinrichtung 4C V3 im Laufe der Zeit (vgl. FIG 17), - bei negativen Werten der Ableitung der Energieaufnahme je nach Pulpendichte E3Rclg im Laufe der Zeit, bei positiven Werten der Ableitung des Gehaltes der fertigen Klasse
0.045 mm Scl3 im Laufe der Zeit (vgl. FIG 18),
- bei positiven Werten der Ableitung der Motorleistung der
Mahleinrichtung 4C Pdv3 im Laufe der Zeit, bei positiven Werten der Ableitung der Energieaufnahme je nach Schlammabfluss- dichte der Trenneinrichtung 6C E3Rclg im Laufe der Zeit (vgl . FIG 19) ,
- bei positiven Werten der Ableitung der Energieaufnahme der Produktgröße Kl. 0.045 mm E3Rclg im Laufe der Zeit, bei positiven Werten der Zeitableitung von Motorleistung des Separators 12A Psl (vgl. FIG 20). Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mehrstufigen Mahlanlage (2), wobei eine Stufe (A, B, C) jeweils eine Mahleinrichtung (4A, 4B, 4C) zum Mahlen eines Stoffes (S) , eine Trenneinrichtung (6A, 6C, 6D) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S) und einen Separator (12A, 12B, 12C) um- fasst, mit folgenden Schritten:
a) es werden mindestens ein für den Betrieb der Mahlanlage (2) charakteristischer erster Parameter und ein zweiter Parameter ermittelt,
b) es wird die Ableitung des ersten Parameters nach dem zweiten Parameter ermittelt,
c) es wird das Vorzeichen der Ableitung ermittelt,
d) die Mahlanlage (2) wird in Abhängigkeit des Vorzeichens der Ableitung gesteuert und/oder geregelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem die Mahlanlage (2) drei Stufen (A, B, C) aufweist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die Leistung nach Ausgangserz (Qrl) der Mahleinrichtung (4A) und als zweiter Parameter die Zirkulationslast (Cl) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die Leistung nach Ausgangserz (Qrl) der Mahleinrichtung (4A) und als zweiter Parameter die Motorleistungen von dem Separator (12A) (Psl) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter die Leistung (Qr) der Mahlanlage (2) und als zweiter Parameter die Zeit verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem als erster Parameter der Energieaufwand (E) und als zweiter Parameter die Zeit verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als erster Parameter die Beladungsmenge der Mahleinrichtung (4A) (VI) und als zweiter Parameter der Energieaufwand verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als erster Parameter der Energieaufwand (E) und als zweiter Parameter das Verhältnis Flüssigkeit / Feststoff in der Mahleinrichtung (4A) (W/F) verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als erster Parameter die Beladungsmenge der Mahleinrichtung (4B) (V2) und als zweiter Parameter die Zeit verwendet wird.
10. Mahlanlage (2) mit mehreren Stufen (A, B, C) , wobei eine Stufe (A, B, C) jeweils eine Mahleinrichtung (4A, 4B, 4C) zum Mahlen eines Stoffes (S) , eine Trenneinrichtung (6A, 6C, 6D) zur Klassierung des gemahlenen Stoffes (S) und einen Separa- tor (12A, 12B, 12C) umfasst und mit einer Steuer-/Regelein- heit (60) , in der eine Software zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert ist .
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