4КУрс_ОпКонсМод. Конспект лекций по дисциплине "моделирование обогатительных процессов" для специальности 090302 "Обогащение полезных ископаемых"
 Скачать 0.67 Mb.
|
Подстановкой сюда производной зольности концентрата из (2.3) получаем ,следовательно,  .Приравняв это выражение нулю (условие максимума стоимости выделенного продукта), получим решение задачи, совпадающее с (2.9) и определяющее все потенциальные факторы разделения, см. линию нулевой цены (рис. 2.1). Пересечение зависимости j(1) с линией нулевой цены определяет координаты точки аналитической (беспоисковой) оптимизации параметров процесса сепарации  , j=1, , n. (2.12)Например, пусть для некоторого угольного концентрата класса 0 100мм (n=3: j=1 - зола, j=2 - сера, j=3 - влага)  ,  ;  ,   ;  , причём для компонента 3 (влага) принимаем  и таким приёмом исключаем влияние этого компонента на цену продукта. По формуле (2.8) находим свободный член приведенной цены По формуле (2.9) находим отрезки на оси золы и на оси элементарной серы  или 56,72%;  или 28,36%.Полученный результат обозначает, что если процесс сепарации будет настроен так, чтобы в концентрат попадали частицы с золой 30,46% и меньшей, то прибыль от сепарации единицы исходного угля будет наибольшая. Таким образом, “функция производной зольности продукта” (2.3) позволила выполнить дифференцирование формально, но в суммарных параметрах, т.е. точно. Контрольные вопросы.
Литература к лекции: [4] Для заметок к лекции № 2.2 Лекция 2.3 Оценка сепарабельности угля с учётом золы и серы Рассматриваемые вопросы: Структура показателя сепарабельности. Отличие и общность структур многокомпонентного показателя сепарабельности и двухкомпонентного. Аналитическое условие экономической оптимальности сепарации реализуемо не на всех обогатительных процессах. Например, для флотации характерно, что фактор разделения фракций находится в сложной зависимости от внешних, часто даже не контролируемых, воздействий. В таком случае возникает необходимость применения показателя сепарабельности, который сможет оценить влияние совокупности факторов и в поиске по массиву полученных данных выбрать из них предпочтительное множество, приближающее процесс сепарации к оптимуму. Показатель сепарабельности должен обладать следующими свойствами: - максимально сильно реагировать на отклонение процесса от оптимума; - минимально зависеть от изменения заданного условия оптимальности; - минимально зависеть от зольности сепарируемого материала. Исследование в промышленных условиях показало, что учёт эффектов выделения концентрата и отходов, т. е. извлечения ценной составляющей фракций в концентрат и неценной – в отходы, - не альтернативы друг другу в структуре критерия сепарабельности  . Среднее пропорциональное этих извлечений ослабляет влияние зольности обогащаемого угля на оценку сепарабельности. Тогда получим следующую зависимость:  (2.13)где и - зольность исходного материала; γи – выход исходного продукта; λр – зольность разделения; γк – выход кондиционного продукта; βк – зольность кондиционного продукта; γкт – выход теоретического кондиционного продукта; βкт – зольность теоретического кондиционного продукта; γх – выход некондиционного продукта; βх – зольность некондиционного продукта; γхт – выход теоретического некондиционного продукта; βхт – зольность теоретического некондиционного продукта. Возможны три вида оценок: 1) сепарабельность лабораторная – лабораторный процесс сравнивается с идеальным процессом; 2) сепарабельность промышленная – промышленный процесс сравнивается с идеальным процессом; 3) селективность разделения – промышленный сравнивается с лабораторным. Дифференцирование (2.21) показывает, что критерий достигает максимума при постулируемом условии  (2.14)В зависимости от целей применения критерия величина р в нём может быть задана не только как постоянная оптимальная ропт, но и как варьируемая величина рvar. Это расширяет теоретические возможности исследования технологических условий оптимальности.Оценка сепарабельности многокомпонентных продуктов основана на идее отождествления структур стоимости продукта и меры технологического эффекта. Для последующей работы с выражениями типа правой части (2.10) введены обозначения сепарабельных векторов:  (2.15) (2.16) (2.17)где индексы “к”, “кт” и “и” обозначают концентрат, концентрат теоретический и исходный продукт соответственно. Вводятся следующие соответствия обозначений в (2.13) и в (2.15) – (2.17):  , , .В этих обозначениях из формулы (2.21) следует вариант многокомпонентного критерия Q, представляемый следующим выражением (здесь γи=1):  (2.18)Чтобы воспользоваться оценкой многокомпонентной сепарабельности Q по (2.18), предварительно необходимо вычислить величину отрезка на оси цены DП по (2.8) и на осях всех j аргументов  по (2.9), затем вычислить Bи по (2.17), Bк по (2.15) и Bкт по (2.16), причём в последней формуле для главного (ведущего) аргумента должен быть присвоен порядковый номер j1. Поэтому величины кт,1 в (2.16) определяются либо как предварительно найденные оптимальные, либо как идеальные в соответствии с имеющейся информацией о минимальном их значении  , наибольшем их значении  и знаке коэффициента надбавок  по правилам: (2.19) (2.20)где кт,1 – средневзвешенная зольность теоретического концентрата с главным компонентом номер 1; от,1 – средневзвешенная зольность теоретических отходов с главным компонентом номер 1; более того, одна из этих величин принимается как заданная, а вторая при условии γт=γк по рекомендации [9] определится по формуле баланса [1]  . (2.21)Так как ситовые и фракционные характеристики различаются только способами определения исходных данных, то очевидна аналогия не только их названий, но и методов оценки сепарабельности. Контрольные вопросы.
Литература к лекции: [1], [3] Для заметок к лекции № 2.3 Лекция 2.4 Эффективность критерия – функции отклика модели Рассматриваемые вопросы: Преимущество целевого ориентированного моделирования обогатительного процесса перед изучением массива не ранжированных данных обогатительного эксперимента. Если при построении модели технологического процесса учитывается основная задача, успех решения которой зависит от модели, то такую модель принято называть целеориентированной, и, кроме того, оптимальной, если с её помощью основная задача решается лучше, чем с любой другой из множества моделей. Установлена эффективность корректного подхода к постановке задачи описания сепарационного процесса или аппарата на самом первом этапе его исследования - при выборе контролируемых параметров. Эффективность целевого ориентирования описания сепарационного процесса иллюстрируется результатами исследования по обогащению золы уноса ТЭС для использования в производстве заполнителей [6]. На коронно-электростатическом барабанном сепараторе ЭС-2 методом последовательных сечений (методом Гаусса-Зейделя) исследовалось влияние следующих параметров: X1 - числа оборотов осаждающего электрода; X2 - напряжения на коронирующем электроде; X3 - расстояние от коронирующего до осаждающего электрода; X4 - напряжённости электрического поля; X5 - положения делителя проводника; X6 - положения делителя непроводника; X7 - температуры; X8 - угла установки отклоняющего электрода. Исследование влияния числа оборотов осаждающего электрода выполнено при следующих исходных параметрах: X1=var, мин-1; X2=12 КВ; X3=0,025 м; X4=480 КВм-1; X5=20; X6=2; X7=120C; X8=57. Результаты измерений и расчётов приведены табл. 2.1. |