Моделирование и оптимизация процесса рудоподготовки комплексных руд при их дезинтеграции в мельнице самоизмельчения

Целью работы являлась оптимизация соотношения компонентов в многокомпонентной полиминеральной рудной шихте после крупного дробления по критерию повышения производительности мельницы самоизмельчения. Выявлено влияние гранулометрического состава и физико-механических свойств многокомпонентной полиминеральной шихты на производительность мельницы самоизмельчения (МСИ) с использованием законов дробления, вещественного состава компонентов шихты на их физико-механические свойства, а также разработаны основы алгоритма формирования рудной шихты. Сформулирована модель оптимизации соотношения компонентов полиминеральной рудной шихты, подаваемой в мельницу самоизмельчения. Модель оптимизации позволит повысить долю мелющих тел и уменьшить долю трудноизмельчаемого класса, что в дальнейшем может обеспечить прирост производительности мельницы самоизмельчения. Данная модель была заложена в основу алгоритма управления производительностью. Были созданы основы для алгоритма управления производительностью мельницы самоизмельчения по изменению долевого участия железной руды в шихте в виде математической модели. Ввиду того, что АСУ ТП рудоподготовки на рассматриваемом предприятии не имеет полного завершения в части недостаточного количества датчиков, обеспечивающих требуемый уровень информативности для решения задач оптимизации шихтования, математическая модель была упрощена. Данная математическая модель далее будет использована как основа для алгоритма управления производительностью мельницы самоизмельчения.

Мелехина К. А., Ананьев П. П., Плотникова А. В., Тимофеев А. С., Шестак С. А. Моделирование и оптимизация процесса рудоподготовки комплексных руд при их дезинтеграции в мельнице самоизмельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 10. – С. 95–105. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-10-0-95-105.

Мелехина Кристина Андреевна¹ — лаборант-исследователь, e-mail: k.melekhina@mail.ru,
Ананьев Павел Петрович¹ — канд. техн. наук, генеральный директор, e-mail: cigt@mail.ru,
Плотникова Анна Валериевна¹ — заместитель генерального директора, e-mail: cigt@mail.ru,
Тимофеев Александр Сергеевич — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, ИПКОН РАН, e-mail: timofeev_ac@mail.ru,
Шестак Сергей Анатольевич — главный специалист технического отдела технического управления АО «Кольская ГМК», e-mail: schestaksa@kolagmk.ru,
¹ Ассоциация субъектов инновационной деятельности в горной отрасли.

Мелехина К.А., e-mail: k.melekhina@mail.ru.

1. Gupta A., Yan D. Autogenous and semi-autogenous mills / Mineral Processing Design and Operations. Ch. 9. 2-nd edition, 2016. Pp. 263—285.

2. Morrell S. Modelling the influence on power draw of the slurry phase in Autogenous (AG), Semi-autogenous (SAG) and ball mills // Minerals Engeneering. 2016. Vol. 89. Pp. 148—156.

3. Yu. P., Xie. W., Liu L. X., Powell M. S. Analytical solution for the dynamic model of trumbling mills // Powder Technology. 2018. Vol. 337. Pp. 111—118.

4. Steyn C. W., Sandrock C. Benefits of optimisation and model predictive control on a fully autogenous mill with variable speed // Minerals Engineering. 2013. Vol. 53. Pp. 113—123.

5. Гзогян Т. Н., Гзогян С. Р. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: учебное пособие. — Белгород, 2017. — 217 с.

6. Тараненко М. Е. Автоматизированная система управления технологическим процессом измельчения руды в мельницах мокрого самоизмельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 10. — С. 369—372.

7. Таранов В. А. Оценка прочностных свойств руды как фактор повышения эффективности процесса измельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 4. — С. 119—123.

8. Хомунов Э. А. Моделирование процессов дезинтеграции руд // Известия вузов. Горный журнал. — 2016. — № 3. — С. 104—114.

9. Хопунов Э. А. Анализ причин низкой энергоэффективности процессов разрушения минерального сырья // Современная техника и технологии. — 2014. — № 10.

10. Шишкин А. А., Ястребов К. Л. Исследование параметров работы мельниц рудного самоизмельчения // Вестник ИрГТУ. — 2012. — № 11 (70). — С. 100—110.

11. Шишкин А. А., Ястребов К. Л. Исследование особенностей технологии дезинтеграции дробленных горных пород // Вестник ИрГТУ. — 2012. — № 11 (70). — С. 176—180.

12. Шишкин A.A. Исследование влияния силы трения на движение элементов загрузки мельниц рудного самоизмельчения // Вестник ИрГТУ. — 2012. — № 9 (68). — С. 211— 213.