Jauhatusmyllyn täyttöastemittauksen kehittäminen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2006
Department
Major/Subject
Prosessien ohjaus ja hallinta
Mcode
Kem-90
Degree programme
Language
fi
Pages
xi + 125
Series
Abstract
Jauhatus on rikastamon tuotantoketjussa oleellisen tärkeä yksikköprosessi, jonka energiankulutus on erittäin suuri. Tämä asettaa tiukkoja vaatimuksia jauhatuspiirin tärkeimmän laitteen, jauhatusmyllyn, toiminnalle. Eräs jauhatusmyllyn tilaa parhaiten kuvaavista suureista on täyttöaste, jonka luotettava mittaaminen on haastava tehtävä. Tämän työn tavoitteena oli kehittää edelleen tehovärähtelyyn perustuvaa jauhatusmyllyn täyttöastemittausta. Ensisijaisena tavoitteena oli mittauksen luotettavuuden parantaminen erikoistilanteissa, joissa tehosignaalin laatu on heikko. Käytetty täyttöasteen mittausmenetelmä vaatii myös myllyä käynnistettäessä alkuarvon, jonka luotettavaa määrittämistä haluttiin kehittää. Lisätavoitteena oli myllyn jauhinkappaleiden käyttäytymisen sekä myllyn vuorauksen kulumisen mallittaminen. Työn kirjallisuusosassa tutkitaan erilaisia menetelmiä myllyn täyttöasteen mittaamiseksi sekä jauhinkappaleiden ja myllyn vuorauksen mallittamiseksi. Mittausmenetelmiä hyödynnetään myllyn ohjauksessa, joten myös erilaisia jauhatuksen säätöstrategioita esitetään lyhyesti. Kokeellisessa osassa implementoitiin jauhinkappaleiden lentoratojen mallittamiseksi toimivaksi tunnettu malli, jota modifioitiin hieman. Täyttöastemittauksen luotettavuuden parantamiseksi kehitettiin laajennettu Kalman-suodin, jonka avulla voidaan estimoida myllyn täyttöastetta myllyn tehon mittaukseen ja myllyn laakereiden öljynpainemittaukseen pohjautuen. Samaa estimaattia voidaan soveltaa myllyn käynnistysvaiheessa. Suotimen laskennassa hyödynnetään jauhatusmyllyn tehon ja laakeripaineen malleja. Koska nämä suureet riippuvat pitkälti myllyssä olevien jauhinkappaleiden (kuulien) määrästä ja myllyn täyttöasteesta, voidaan suotimella laskea estimaatti jauhatusmyllyssä olevien kuulien määrästä. Jotta lentoratamalli olisi mielekäs ja tehon mallitus mahdollisimman tarkkaa, mallitettiin myös myllyn vuorauksen kulumista. Tähän tarkoitukseen kehitettiin malli, joka huomioi myllyn nostopalkkien dimensioiden muuttumisen lisäksi palkkien kulmien pyöristymisen. Kaikkia ominaisuuksia testattiin aluksi simuloidulla datalla. Täyttöastemittauksen luotettavuuden paranemista testattiin eräältä rikastamolta saadulla tehomittauksella, jonka oli aiemmissa kokeissa todettu aiheuttavan ongelmia eräällä signaalin osuudella. Suotimella varustettuna mittaus toimi oikein myös ongelmallisella osuudella. Kuulien määrän estimointia kokeiltiin teollisuusmittakaavassa jättämällä erään jauhatusmyllyn säännölliset kuulien lisäykset väliin usean päivän ajalta. Estimaatti oli realistinen. Lentoratojen ja vuorauksen kulumisen malleja verrattiin kirjallisuudesta löytyneisiin mittauksiin ja molemmat mallit todettiin tarkoiksi. Kehitettyjen ominaisuuksien implementointi kaupalliseen tuotteeseen on aloitettu.Description
Supervisor
Jämsä-Jounela, Sirkka-LiisaThesis advisor
Järvinen, JussiKeywords
grinding, jauhatus, charge volume, täyttöaste, Kalman filter, Kalman-suodin, grinding media, jauhinkappaleet, mill lining, myllyn vuoraus