Некоторые аспекты бесконтейнерной доставки проб на анализ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

8. Плеханов Ю.В., Хмара В.В., Горшков Ю.В., Бондаренко А.В. Современные АСАК металлургических и обогатительных предприятий // Тезисы докладов 3го Международного семинара «Новые средства и системы автоматизации в горно-обогатительном производстве, металлургии и экологии». -М., 2002. - С. 21-22.

9. Хмара В.В., Брегман И.И. Автоматизированная система оперативного аналитического контроля состава продуктов медеплавильного завода // Цветная металлургия. - 1989. - № 12. - С. 48-52.

10. Система бесконтейнерной доставки проб на анализ. Основы, принципы построения, конструкция, алгоритм функционирования: монография / Валерий Хмара (ред.), Юрий Лобоцкий. - Lambert Academic Publishing, 2013. - С. 104. - ISBN 978-3-659-39689-2.

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ БЕСКОНТЕЙНЕРНОЙ ДОСТАВКИ ПРОБ НА АНАЛИЗ

© Лобоцкий Ю.Г.*, Хмара В.В.Ф

ООО «Центр инженерно-технического обеспечения», г. Москва

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет), г. Владикавказ

Оперативное управление процессами обогащения осуществляется по результатам опробования технологических продуктов, которое заключается в отборе из технологических потоков таких небольших порций (так называемых проб), которые могут характеризовать при их анализе всю массу исходного материала. Опробование в основном состоит из следующих операций:

- взятие разовой пробы;

- усреднение разовых проб и доведение усредненной пробы до необходимого объема;

- доставка усредненной пробы на анализ;

- анализ усредненной пробы.

На современных обогатительных фабриках все эти операции осуществляются в автоматизированных системах аналитического контроля (АСАК), основной подсистемой которой является система отбора и бесконтейнерной доставки проб на анализ.

В статье рассмотрены вопросы создания таких систем.

Ключевые слова: опробование, разовая проба, усредненная проба, доставка пробы на анализ, анализ усредненной пробы.

* Ведущий специалист ООО «Центр инженерно-технического обеспечения», кандидат технических наук.

* Профессор кафедры «Промышленная электроника» СКГМИ (ГТУ), доктор технических наук.

Оптимальное управление технологическими процессами обогащения с помощью автоматизированных систем управления (АСУ), создаваемых на базе современных инструментальных средств аналитического контроля и управляющей вычислительной техники, предъявляет дополнительные специфические требования к достоверности и своевременности получения аналитической информации о качестве исходного сырья, промежуточных продуктов, готовой продукции и отвальных хвостов.

Эти требования явились предпосылкой к созданию на многих предприятиях цветной и черной металлургии автоматизированных систем аналитического контроля (АСАК) [2]. Основной функциональной подсистемой АСАК является экспресс-лаборатория, оснащенная высокопроизводительными инструментальными средствами анализа технологических продуктов, находящихся в твердом и жидком состояниях. Автоматическая доставка проб технологических продуктов на анализ осуществляется с помощью установок контейнерного [3] или бесконтейнерного [4] пневмотранспорта проб. Использование этих подсистем позволяет за короткий промежуток времени доставлять пробы технологических продуктов от места их отбора в экспресс-лабораторию, где производится многоэлементный инструментальный анализ и необходимая обработка полученного результата анализа.

Опыт эксплуатации автоматизированных систем аналитического контроля (АСАК) на обогатительных предприятиях цветной металлургии, основными подсистемами которых являются подсистемы автоматического отбора, доставки и предварительной подготовки к инструментальному анализу усредненных проб технологических продуктов процессов обогащения, выявил необходимость оптимизации следующих методических и технологических операций:

- автоматический отбор, а при необходимости и автоматическое пропорциональное сокращение, представительных разовых проб технологических продуктов;

- автоматическое усреднение ряда последовательно отобранных разовых проб в течение определенного времени,

- автоматическое сокращение усредненной пробы до необходимого объема или массы;

- автоматическая контейнерная или бесконтейнерная доставка усредненной пробы на анализ в экспресс-лабораторию или в отделение подготовки проб к анализу ОТК предприятия;

- автоматическая предварительная подготовка доставленных усредненных проб к инструментальному анализу.

Необходимо отметить, что окончательная подготовка проб к анализу зависит от выбранных методов анализа и используемых для этого технических средств контроля.

Реализация этих операций в автоматическом режиме позволяет резко улучшить работу аналитических служб предприятия за счет обеспечения

ритмичности поступления представительных проб на анализ, резкого сокращения общего времени на проведение подготовительных операций при подготовке доставленных усредненных проб к анализу. Кроме того в таком варианте отбора представительных проб практически полностью исключается возможность появления субъективных погрешностей на всех стадиях отбора проб, её доставке и подготовке к анализу и при выполнении всех аналитических операций. При этом резко сокращается время выполнения собственно анализа, а также обработки, хранения и распределения между заинтересованными службами и лицами полученных результатов анализа.

Преимущества автоматического отбора представительных разовых проб технологических продуктов очевидны и поэтому автоматический отбор разовых проб на многих предприятиях начал внедряться достаточно давно. За прошедшее время достаточно хорошо отработаны и систематизированы основные технические решения по конструкции механических устройств отбора представительных проб, которые нашли достаточно широкое применение на многих обогатительных фабриках для опробования кусковой руды, пульпы и мелких сыпучих материалов в потоках [5].

Данные автоматические пробоотборники в основном решают одну проблему - автоматический отбор представительной разовой пробы из технологического потока и сбор в течение определенного времени последовательно отобранных разовых проб в специальных накопителях пробы. Затем накопленная проба периодически оператором «вручную» доставляется в химическую лабораторию на анализ, что вносит субъективное влияние на получаемый результат анализа и не обеспечивает необходимой частоты контроля.

Такое положение лишает АСАК одного из главных достоинств - гибкости управления подсистемами отбора и доставки проб на анализ с целью изменения дискретности контроля того или иного технологического продукта в зависимости от создавшихся технологических ситуаций.

Создание надежных автоматических средств для: отбора первичных разовых проб; усреднения ряда последовательно отобранных разовых проб в течение определенного времени; сокращения усредненной пробы до необходимого объема; доставки усредненной пробы на анализ в экспресс-лабораторию; предварительной подготовки доставленных усредненных проб к инструментальному анализу в настоящее время превращается в первоочередную задачу при создании АСАК, так как позволяет обеспечить автоматизированную систему управления технологическим процессом своевременной и достоверной аналитической информацией.

Методы отбора и подготовки проб монометаллических и полиметаллических руд и концентратов тяжелых цветных металлов, поставляемых для обогащения и металлургической переработки на предприятия цветной металлургии и другие отрасли промышленности определены стандартом «Руды и концентраты цветных металлов. Отбор и подготовка проб для химического анализа» [ГОСТ 14180-69].

В соответствии с положениями данного стандарта на каждом предприятии разрабатываются и утверждаются рабочие инструкции по отбору и подготовке проб для химического анализа для каждого конкретного технологического продукта.

Теоретически и экспериментально установлено, что оптимальное решение задачи аналитического контроля технологических продуктов непрерывных или дискретно-непрерывных технологических процессов возможно путем:

- периодического отбора представительных разовых проб;

- составления в течение определенного отрезка времени (час, смена, сутки) усредненной пробы из разовых проб;

- сокращения усредненной пробы до необходимого объема или массы;

- подготовки сокращенной пробы к её автоматической доставке к месту контроля;

- доставки сокращенной пробы на анализ;

- предварительной и окончательной подготовки доставленной усредненной пробы к инструментальному анализу;

- выполнения собственно аналитических операций;

- организации хранения и распределения по потребителям полученной аналитической информации.

Для выполнения перечисленных выше операций при организации автоматического отбора представительных проб на анализ, составления, сокращения и доставки усредненной пробы к месту её контроля, предварительной и окончательной подготовки доставленной усредненной пробы к инструментальному анализу необходимо иметь следующий набор совместимых между собой технических средств:

- Автоматические пробоотборники, обеспечивающие отбор представительных разовых проб путем равномерного прямолинейного пересечения опробуемого технологического продукта;

- Автоматический пропорциональный сократитесь отобранной разовой пробы, обеспечивающий пропорциональное сокращения объема разовой пробы при всех возможных изменениях характеристик опробуемого технологического потока;

- Автоматический смеситель разовых проб с функцией дозирования усредненной пробы, обеспечивающий автоматическое тщательное усреднение всех отобранных в течение заданного интервала времени разовых проб и автоматическое дозирование усредненной пробы;

- Блок автоматической отправки усредненной пробы на анализ, обеспечивающий подготовку и отправку на анализ дозированного объема усредненной пробы;

- Блок автоматического приема доставленной на анализ усредненной пробы, обеспечивающий прием доставленной усредненной

пробы и автоматическое отделение и сброс в атмосферу транспортирующего сжатого воздуха от доставленной усредненной пробы и промывной воды;

- Устройство предварительного обезвоживания доставленной усредненной пробы, обеспечивающее автоматическое отделение из доставленной на анализ усредненной пробы контролируемого продукта твердой фазы.

Список литературы:

1. Саградян А.Л., Суворовская Н.А. Контроль технологического процесса флотационных фабрик. - М.: Изд. «Недра», 1964.

2. Брегман И.И., Хмара В.В., Голант Ю.А., Нефедьев Ю.И., Оголь А.Ф. Автоматизированная система аналитического контроля (АСАК) металлургических предприятий цветной металлургии. - М.: Цветметинформация, 1986. - 49 с.

3. Хмара В. Универсальная контейнерная система пневмотранспорта проб на анализ. Основы, принципы построения, конструкция, алгоритмы функционирования: монография. - Lambert Academie Publishing, 2012. - С. 89. -IBSN 978-3-8433-6602-1.

4. ЗАО «ТЕХНОЛИНК». Каталог продукции для автоматизированных систем опробования пульповых продуктов. - СПб., 2007.

5. Гудима В.И., Прокш Ю.Ф., Кузема А.С. Современные средства про-боотбора в процессах обогащения. - М.: Цветметинформация, 1986. - 28 с.

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, ОСНОВАННЫХ НА ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЯХ, ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

© Прохоров Е.В.*, Мухутдинов А.Р.Ф

Казанский национальный исследовательский технический университет,

г. Казань

В работе показана возможность создания перспективного метода на основе нейросетевой модели, для прогнозирования эксплуатационных параметров горения твердого топлива.

* Аспирант кафедры Технологии твердых химических веществ.

* Профессор кафедры Технологии твердых химических веществ, доктор технических наук.