Инновационную систему регулирования плотности сильвинитовой пульпы в процессе производства удобрений разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 16 сентября сообщает пресс-служба вуза.

Сильвинит представляет собой осадочную породу, являющуюся смесью различных минералов. Поскольку большинство из них калийные, он является важным сырьем для производства сельскохозяйственных удобрений. Однако переработка сильвинитовой руды довольно энергозатратна, что поставило перед учеными задачу снижения расходов на производство удобрений без ухудшения качества конечного продукта.

Решение, предложенное учеными ПНИПУ, увеличивает эффективность процесса измельчения сильвинитовой руды, одновременно улучшая качество продукции и существенно сокращая энергозатраты.

Специалисты Пермского политеха на основе разработанной ими математической модели создали новую эффективную систему управления получением пульпы — смеси раздробленной руды и жидкого раствора. От поддержания оптимальной плотности пульпы зависит качество разделения полезной руды от пустой породы.

Новая система в реальном времени способна предсказывать и учитывать при регулировании изменения в процессе измельчения, используя данные от различных датчиков для автоматической корректировки работы оборудования. Так, если от нормы отклоняется плотность пульпы, то система корректирует подачу материала и воды, возвращая таким образом этот параметр в заданные границы и обеспечивая качество продукта.

Для проверки эффективности предложенной системы регулировки процесса приготовления пульпы было проведено моделирование в программной среде Simulink. Результаты показали хорошее качество регулирования, в то время как обычный регулятор этого не позволяет.

Заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ, доктор технических наук Андрей Затонский пояснил:

«Наша модель учитывает множество факторов, влияющих на эффективность измельчения: размеры частиц, скорость вращения мельницы и плотность питания. Разработка предсказывает поведение системы в различных режимах работы, что открывает возможности для гибкой настройки параметров в реальном времени».

Модель была построена на данных, полученных с процессов, идущих при производстве удобрений в компании «ЕвроХим», — одного из крупнейших производителей минеральных удобрений в России. Тем не менее этот подход может быть использован для оптимизации работы других установок мокрого измельчения любой руды, отмечают разработчики.

Результаты исследования предложенной системы были представлены в статье «Управление плотностью питания стержневой барабанной мельницы на стадии измельчения сильвинитовой руды», опубликованной в журнале «Горный информационно-аналитический бюллетень» № 8, 2024 год.

Разработка ученых ПНИПУ повышает качество измельчения руды, не требуя увеличения мощности привода, что в конечном итоге приводит к снижению энергетических затрат предприятия.