8 913 734-01-51
Автоматизированные системы аналитического контроля (а с а к) | Квантум Лаб
8 913 734-01-51
Автоматизированные системы

Автоматизированные системы аналитического контроля (а с а к)




Необходимым условием современного производства, независимо от вида его деятельности, является возможность полного контроля и управления всем технологическим процессом производства того или иного вида продукции. Для контроля и эффективного управления процессом, технологам или интелектуальным системам АСУТП, требуется оперативная информация о ходе технологического процесса на всех стадиях производства (исходное сырье, промежуточный и конечный продукт). АСАК решает эту задачу для контроля химического, фазового и гранулометрического состава продукции.

Для обеспечения оперативной информацией о ходе технологического процесса, на производственных участках осуществляется отбор и анализ проб различных продуктов (газообразные, жидкие различной плотности и твердые различной крупности). Контроль технологического процесса осуществляется по химическому, фазовому и гранулометрическому составу.

Как пример, для обогатительных фабрик, отбор проб может осуществляться в следующих местах:

  • с конвейеров на этапах дробления и измельчения;
  • на сливе классификаторов;
  • в хвостах производства;
  • конечного продукта — концентрата.

Для наглядного представления на рисунке представлена одна из типовых схем обогащения руд на фабриках.

На многих предприятиях за основу работы аналитических служб положен принцип ручного отбора, доставки и подготовки проб. Проведение аналитических испытаний выполняется также в ручном режиме.

Автоматизированная система аналитического контроля (АСАК) предназначена для осуществления процесса измерения определенных параметров продукта с помощью комплекса специальных технических средств, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющего получать достоверную и своевременную информацию о химическом и физическом составе анализируемых продуктов.

Какие производственные задачи преследует АСАК?

  1. Повышение качества продукции
  2. Увеличение производительности
  3. Увеличение срока службы технологического оборудования
  4. Оптимизация использования человеческого ресурса
  5. Повышение конкурентоспособности предприятия на рынке

Какими путями АСАК решает производственные задачи?

Рисунок 1
  1. Стабилизация (равномерность) протекания технологического процесса
  2. Оптимизация режима работы технологического оборудования
  3. Исключение влияния «Человеческого фактора»
  4. Оперативность принятия решения по управлению процессом
  5. Внедрение на предприятие передовых технологий (инноваций)

Преимущества внедрения АСАК представлены ниже на Рисунке 1.

Краткие сведения о разработке

Рисунок 2

Основные этапы работы системы: отбор проб, доставка проб, «мокрое» деление проб, начальная пробоподготовка (обезвоживание и сушка), усреднение проб, «сухое» деление проб, формирование навесок для гранулометрического, фазового и элементного анализа, формирование среднесменных проб, транспортировка проб внутри помещений лаборатории, конечная пробоподготовка (измельчение и прессование), элементный, фазовый и гранулометрический анализ с последующей выдачей результатов лаборанту на монитор.

Мы кратко представим Вам решение, которое было разработано в 2012 году для крупного Российского ГОКа. Экономический эффект от внедрения ожидается в 2015 году.

Структурная схема системы представлена на рисунке 2. Система отбора и доставки проб состоит из 12 линий, работающих независимо друг от друга и параллельно.

Отбор пульповых проб осуществляется 12 пересечными пробоотборниками с линейным пневмоприводом.

Пробоотборники имеют регулируемую ширину щели и позволяют отбирать пробу с содержанием твердого до 60%. Пробоотборники изготовлены по ГОСТ 14180-80. Нож пробоотборника с постоянной скоростью полностью пересекает поток опробуемого продукта. Отобранная проба поступает в блок отправки. В блоке отправки может накапливаться проба за несколько отсечек. Накопленная проба (4—5 л) сжатым воздухом направляется в автоматическую станцию обезвоживания.

Круг осушки и разделки проб состоит из 12 станций обезвоживания, 2 перфораторов поверхности, 4 микроволновых печей, 2 гомогенизаторов/делителей и магазина на 24 чашки для формирования смешиванием 2-х часовых проб для гранулометрического анализа и среднесменных проб, станции очистки чашек и обслуживается промышленным роботом.

Станция обезвоживания состоит из блока приемки, блока мокрого деления и блока обезвоживания. Из блока приемки проба поступает на блок мокрого деления, где представительно сокращается до примерно 2 л, что гарантированно обеспечивает минимум 350 г сухой пробы.

Обезвоживание пульпы осуществляется сжатым воздухом. Исходное содержание воды (степень влажности) сокращается примерно до 6—10%. Обезвоженная проба выгружается в стеклянную чашу. Каждый из 12 фильтров-автоматов работает независимо друг от друга и параллельно. Промывка водой всех частей, бывших в контакте с материалом пробы, происходит после выгрузки материала пробы.

Перед помещением стеклянной чаши с пробой в микроволновую печь поверхность материала пробы (влажностью 6—10%) перфорируется тонкой иглой для обеспечения быстрого и равномерного высыхания пробы. Чашка с пробой в микроволновой печи располагается на встроенных весах, контроль скорости изменения веса пробы позволяет регулировать и гарантировать необходимую степень осушки. Для обеспечения требуемой производительности, а так же уменьшения вероятности загрязнения проб предыдущим продуктом, в систему включены 4 микроволновых печи.

Осушенная проба поступает в станцию гомогенизации и деления. Гомогенизация материала пробы производится механическим перемешиванием. Путем последующего деления формируются три представительные пробы.

Первая часть (прибл. 20г) используется для РФА анализа. Вторая часть (прибл. 30г) накапливается в течение одной смены для формирования средней пробы весом 300г. Третья часть (прибл. 30г) накапливается в течение 2 часов до 200г пробы для ситового анализа. Остатки материала удаляются внешней системой пылеудаления. Система обеспечивает возможность регистрации и ввода ручной пробы.

Круг подготовки проб для РФА и гранулометрического анализа оснащен промышленным роботом, 2 автоматическими мельницами, 2 автоматическими прессами, лазерным гранулометром, магазином проб на 25 стальных чашек с возможностью ручного ввода пробы и станции очистки чашек.

Материал пробы измельчается примерно до крупности 40—50 мкм и запрессовывается в металлическое кольцо. Запрессованные пробы отправляются на анализ в РФА спектрометры. После анализа запрессованные пробы возвращаются в станции пробоподготовки для автоматической очистки колец, материал пробы удаляется внешней системой пылеудаления.

Сформированные 2-х часовые пробы для анализа грансостава отправляются на лазерный анализатор крупности, использованный материал пробы удаляется внешней системой пылеудаления.

Результаты анализов поступают в информационную сеть предприятия. Система управления АСАК обеспечивает автоматическую и ручную регистрацию проб, контролирует приоритетность проб и выводит на видеомонитор текущий статус всех работающих систем (пробоподготовки и осушки). Она отображает обозначения всех проб в системе, а также их время и положение в системе в текущий момент.

Все действия в лаборатории и все полученные данные (например, отбивка времени для всех проб с подробным перечнем работ — рабочие таблицы), хранятся на жестком диске системы управления в течение тридцати дней. Их можно использовать для просмотра статистики или оценки сбоев.


© ООО «Квантум Лаб»
2008 — 2017
8 913 734-01-51