Сегодня четверг 9 мая 2024 г. 06:27
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№81август 2013Оборудование и детали
К обогащению — семимильными шагами
Угольная отрасль довольно консервативна, не является исключением и техническая сторона вопроса: инновации чаще всего носят частный характер отдельных операций и применяемой техники, а сам принцип обогащения руд черных металлов остается неизменным уже больше века и вряд ли будет чем-то отличаться в веке нынешнем.

Сам принцип технологии обогащения руд черных металлов: дезинтеграция — сепарация — дешламация — фильтрация — окускование — восстановление (металлизация), — не особенно то дает пищу для взращивания инновационных технологий в отрасли.
Все дело в том, что резервов для снижения себестоимости металлургического сырья, а именно на это направлены те самые частные инновации, которые время от времени появляются в части горно-обогатительного оборудования, немного. И причиной являются изначальные физические свойства добываемого материала: руда тверда, прочна, склонна к трещиноватости, и ко всему прочему имеет сложную структуру, которая сильно разнится  даже  в пределах одного месторождения.  Следовательно, машиностроители вынуждены подстраивать оборудование под эти качества, изрядно снижая его возможную эффективность.  Как в одной из своих статей заметил Владимир Эндеров, директор ООО «Центропроект», делу не помогают даже усилия на усреднение сырой руды, которое на многих предприятиях ведется формально либо методами, не позволяющими достичь требуемой степени усредненности для применяемой на ГОКе схемы цепи аппаратов».
Результат вполне предсказуем и даже очевиден. Специалисты объясняют его относительно просто:  в технологический процесс попадает руда разных сортов  и, естественно, с разной концентрацией полезных веществ. Проходя несколько стадий дробления, она разрушается, причем нужно понимать, что разные сорта разрушаются по-разному в зависимости от конструкции мельницы и регулировок.  Раскрываемость зерен  в агрегате руды также не одинакова. Рециркуляционная нагрузка на мельницу, работающую по замкнутому циклу, постоянно меняется с частотой колебаний физических, структурных и текстурных характеристик. На практике, например, частота колебаний по твердости руды может достигать 2 – 3 раз в час, при амплитудах коэффициента твердости по Протодьяконову — от 2 до 5 единиц от среднечасового значения. При  стабилизированной подаче  руды на мельницу (что характерно для большинства САР, используемых в АСУТП) производительность, а следовательно, себестоимость переработки на данной операции также меняется от минимальной при мягкой руде до максимальной при твердой. Однако даже при максимальной  производительности результат вовсе не обязательно будет хорошим. Возможен перемол руды и потеря полезного продукта в хвостах при дешламации.
На самом деле подобные неэффективные процессы можно выявить и на оставшихся участках производственного процесса. Это диктует свои условия и при проектировании и производстве, и при выборе обогатительного оборудования.  Итак, практика показывает, что потребитель изначально ориентирует выбор  машин и аппаратов на некую среднюю руду. Что в свою очередь увеличивает риск того, что немалая часть полезного сырья потеряется в агрегатах: оборудование просто-напросто будет либо изрядно недогружено, либо, наоборот ,будет сильно измельчать руду.

Автоматизация — главный постулат
Горная отрасль еще во времена СССР не могла похвастаться высоким уровнем автоматизации: тогда эксперты его определяли как «ниже среднего» — сегодня ничего не изменилось.  
«На это есть субъективные и объективные причины. К первым я бы отнес общий уровень образованности в этом направлении специалистов, возглавлявших отрасль. В подавляющем большинстве это были люди, имевшие блестящее горное образование, но далекие от передовых идей управления. Директивные методы партийного руководства, централизованное планирование на уровне Минчермета, Госплана, Госснаба не требовали, а если и требовали, то не жестко: не прибыль, а объемы и сроки. Качество продукции в стране, и в частности в металлургии, рассматривалось через призму оборонного заказа. Как до войны, так и после мы были передовой страной по выпуску чугуна и стали, но отнюдь не по ее качеству», — сетует Владимир Эндеров.
Отношение к автоматизации горнорудного оборудования  начало меняться с начала 1980-х годов. Сначала весьма неуверенно — «объем любой ценой», взятый из советских планов и лозунгов, прочно засел в умах промышленников — но все же, получив некоторую возможность ознакомиться с зарубежными системами управления технологическими процессами и производством в целом, наши специалисты научных и проектных организаций не промедлили наверстать упущенное. Правда, наверстать оказалось не так просто: пропасть между зарубежным и отечественным производством была просто громадна, и к огромному сожалению,  она немало уменьшилась в размерах и сегодня.  Все построенные системы АСУТП носят исключительно лоскутный характер: разношерстная техника, разношерстное обеспечение, созданное в разное время и работающее под разными операционными системами. А те системы, которые все таки имеются, практически все представляют собой  сугубо локальные системы нижнего уровня. Их задачи и возможности — контроль запуска и остановка оборудования, контроль и ручное дистанционное изменение некоторых параметров процессов дробления, обогащения, фильтрации, окомкования, обжига и отгрузки, на этом их ведовство исчерпывается окончательно.  Ни о какой оптимизации и сборе результатов речи не идет вообще. Таков печальный итог почти 25-летнего развития систем управления в горной металлургии на сегодня.

Беда и выручка
Вступление России  в ВТО означает для экономики ужесточение борьбы на рынках сбыта. Это общепринятая формулировка краткого описания того, что будет с отечественным производителем. Кто-то видит в этом огромные перспективы, кто-то — полный крах того едва наметившегося роста, который в последнее время наметился в стране. Но в отношении того, как будет чувствовать себя отечественный производитель, эксперты пришли-таки к более-менее единому мнению. Они прогнозируют усреднение стоимости ресурсов производства на мировом рынке. Сюда попадает и труд, и топливно-энергетическая составляющая себестоимости производства.
«Главный резерв горно-обогатительного производства — совершенствование системы управления путем перехода на методы, принятые во всем цивилизованном мире. Один из главных резервов – оптимизация управления технологическими процессами, производством и всем предприятием за счет использования ИАСУ с широким применением экспертных систем», — замечает Владимир Эндеров.
Напомним, что крупные зарубежные предприятия имеют вертикально интегрированную трехуровневую систему управления, работающую на технике под связанным программным обеспечением, позволяющим модернизировать как то, и другое без существенных затрат и остановки производства. Это правило без исключений. Такие системы называются интегрированными — ИАСУ, и они очень важны при быстрых процессах изменения технического и программного обеспечения на оборудовании.
ИАСУ обеспечивает согласованное и координированное решение задач с учетом временной и уровневой иерархии за счет разделения общей задачи управления по фазам планирования, регулирования, учета, анализа.
В ИАСУ обеспечивается координация процессов исследования хода производства, оперативного и перспективного планирования и адаптации системы управления за счет изменения  состава и взаимосвязей между задачами управления предприятием — АСУП, производством (цехом) — АСУПП и технологическим процессом — АСУТП. Позволяет быстро реагировать на изменение конъюнктуры.
Наибольший эффект от таких систем получается в том случае, когда три уровня управления – локальные функциональные подсистемы технологического управления (АСУТП), подсистемы оперативного управления и координации цехового уровня (АСУПП), подсистема планирования и анализа (АСУП) — будут рассматриваться как единое информационное целое.»


Сам принцип технологии обогащения руд черных металлов: дезинтеграция — сепарация — дешламация — фильтрация — окускование — восстановление (металлизация), — не особенно то дает пищу для взращивания инновационных технологий в отрасли.
Все дело в том, что резервов для снижения себестоимости металлургического сырья, а именно на это направлены те самые частные инновации, которые время от времени появляются в части горно-обогатительного оборудования, немного. И причиной являются изначальные физические свойства добываемого материала: руда тверда, прочна, склонна к трещиноватости, и ко всему прочему имеет сложную структуру, которая сильно разнится  даже  в пределах одного месторождения.  Следовательно, машиностроители вынуждены подстраивать оборудование под эти качества, изрядно снижая его возможную эффективность.  Как в одной из своих статей заметил Владимир Эндеров, директор ООО «Центропроект», делу не помогают даже усилия на усреднение сырой руды, которое на многих предприятиях ведется формально либо методами, не позволяющими достичь требуемой степени усредненности для применяемой на ГОКе схемы цепи аппаратов».
Результат вполне предсказуем и даже очевиден. Специалисты объясняют его относительно просто:  в технологический процесс попадает руда разных сортов  и, естественно, с разной концентрацией полезных веществ. Проходя несколько стадий дробления, она разрушается, причем нужно понимать, что разные сорта разрушаются по-разному в зависимости от конструкции мельницы и регулировок.  Раскрываемость зерен  в агрегате руды также не одинакова. Рециркуляционная нагрузка на мельницу, работающую по замкнутому циклу, постоянно меняется с частотой колебаний физических, структурных и текстурных характеристик. На практике, например, частота колебаний по твердости руды может достигать 2 – 3 раз в час, при амплитудах коэффициента твердости по Протодьяконову — от 2 до 5 единиц от среднечасового значения. При  стабилизированной подаче  руды на мельницу (что характерно для большинства САР, используемых в АСУТП) производительность, а следовательно, себестоимость переработки на данной операции также меняется от минимальной при мягкой руде до максимальной при твердой. Однако даже при максимальной  производительности результат вовсе не обязательно будет хорошим. Возможен перемол руды и потеря полезного продукта в хвостах при дешламации.
На самом деле подобные неэффективные процессы можно выявить и на оставшихся участках производственного процесса. Это диктует свои условия и при проектировании и производстве, и при выборе обогатительного оборудования.  Итак, практика показывает, что потребитель изначально ориентирует выбор  машин и аппаратов на некую среднюю руду. Что в свою очередь увеличивает риск того, что немалая часть полезного сырья потеряется в агрегатах: оборудование просто-напросто будет либо изрядно недогружено, либо, наоборот ,будет сильно измельчать руду.

Автоматизация — главный постулат
Горная отрасль еще во времена СССР не могла похвастаться высоким уровнем автоматизации: тогда эксперты его определяли как «ниже среднего» — сегодня ничего не изменилось.  
«На это есть субъективные и объективные причины. К первым я бы отнес общий уровень образованности в этом направлении специалистов, возглавлявших отрасль. В подавляющем большинстве это были люди, имевшие блестящее горное образование, но далекие от передовых идей управления. Директивные методы партийного руководства, централизованное планирование на уровне Минчермета, Госплана, Госснаба не требовали, а если и требовали, то не жестко: не прибыль, а объемы и сроки. Качество продукции в стране, и в частности в металлургии, рассматривалось через призму оборонного заказа. Как до войны, так и после мы были передовой страной по выпуску чугуна и стали, но отнюдь не по ее качеству», — сетует Владимир Эндеров.
Отношение к автоматизации горнорудного оборудования  начало меняться с начала 1980-х годов. Сначала весьма неуверенно — «объем любой ценой», взятый из советских планов и лозунгов, прочно засел в умах промышленников — но все же, получив некоторую возможность ознакомиться с зарубежными системами управления технологическими процессами и производством в целом, наши специалисты научных и проектных организаций не промедлили наверстать упущенное. Правда, наверстать оказалось не так просто: пропасть между зарубежным и отечественным производством была просто громадна, и к огромному сожалению,  она немало уменьшилась в размерах и сегодня.  Все построенные системы АСУТП носят исключительно лоскутный характер: разношерстная техника, разношерстное обеспечение, созданное в разное время и работающее под разными операционными системами. А те системы, которые все таки имеются, практически все представляют собой  сугубо локальные системы нижнего уровня. Их задачи и возможности — контроль запуска и остановка оборудования, контроль и ручное дистанционное изменение некоторых параметров процессов дробления, обогащения, фильтрации, окомкования, обжига и отгрузки, на этом их ведовство исчерпывается окончательно.  Ни о какой оптимизации и сборе результатов речи не идет вообще. Таков печальный итог почти 25-летнего развития систем управления в горной металлургии на сегодня.

Беда и выручка
Вступление России  в ВТО означает для экономики ужесточение борьбы на рынках сбыта. Это общепринятая формулировка краткого описания того, что будет с отечественным производителем. Кто-то видит в этом огромные перспективы, кто-то — полный крах того едва наметившегося роста, который в последнее время наметился в стране. Но в отношении того, как будет чувствовать себя отечественный производитель, эксперты пришли-таки к более-менее единому мнению. Они прогнозируют усреднение стоимости ресурсов производства на мировом рынке. Сюда попадает и труд, и топливно-энергетическая составляющая себестоимости производства.
«Главный резерв горно-обогатительного производства — совершенствование системы управления путем перехода на методы, принятые во всем цивилизованном мире. Один из главных резервов – оптимизация управления технологическими процессами, производством и всем предприятием за счет использования ИАСУ с широким применением экспертных систем», — замечает Владимир Эндеров.
Напомним, что крупные зарубежные предприятия имеют вертикально интегрированную трехуровневую систему управления, работающую на технике под связанным программным обеспечением, позволяющим модернизировать как то, и другое без существенных затрат и остановки производства. Это правило без исключений. Такие системы называются интегрированными — ИАСУ, и они очень важны при быстрых процессах изменения технического и программного обеспечения на оборудовании.
ИАСУ обеспечивает согласованное и координированное решение задач с учетом временной и уровневой иерархии за счет разделения общей задачи управления по фазам планирования, регулирования, учета, анализа.
В ИАСУ обеспечивается координация процессов исследования хода производства, оперативного и перспективного планирования и адаптации системы управления за счет изменения  состава и взаимосвязей между задачами управления предприятием — АСУП, производством (цехом) — АСУПП и технологическим процессом — АСУТП. Позволяет быстро реагировать на изменение конъюнктуры.
Наибольший эффект от таких систем получается в том случае, когда три уровня управления – локальные функциональные подсистемы технологического управления (АСУТП), подсистемы оперативного управления и координации цехового уровня (АСУПП), подсистема планирования и анализа (АСУП) — будут рассматриваться как единое информационное целое.»


 

Эдуард Гринталь,
директор PROMEK Crush & Screen Company (г. Екатеринбург)

На тысячах карьеров стоит российское оборудование, обновленное процентов на 30-40. С одной стороны, это своеобразное свидетельство надежности нашего оборудования и того, что мы умеем на нем работать, с другой – отставания отрасли: производители не имеют возможности выйти за рамки определенного ценового сегмента. С точки зрения инноваций зарубежное оборудование значительно опережает наше.
В продажах же доля отечественного оборудования составляет 20-30%.
Рынок однозначно растет: достаточно упомянуть недавний контракт на 140 млн евро, заключенный «Русской медной компанией» с  Metso Minerals, — наверное, самый крупный в истории. По логике, сегмент рынка, добывающий сырье для всего и вся, должен быть наиболее стабильным, однако в силу ряда особенностей российского рынка машиностроение, если брать отрасль в целом, находится в упадке. За исключением нескольких компаний, которые используют в производстве современные технологии. Нам, уральцам, далеко за примером ходить не надо: недавно «Уралмашзавод» отпраздновал свое 80-летие отгрузкой гигантской конусной дробилки, успешно соперничающей с зарубежными аналогами по качеству и выигрывающей по цене.


"Промышленные страницы Сибири" №10 (81) спецвыпуск «Добывающая промышленность» 2013 г.

Новости
 
На форуме БИОТ-2022 пройдет сессия по ESG
Составители рейтингов компаний против промышленников! Панельная дискуссия......
 
 
Ровно через неделю стартует "Металл-Экспо'2022"
С 8 по 11 ноября 2022 г.......
 
 
Подготовка Недели металлов в Москве выходит на финишную прямую
С 7 по 11 ноября в Москве......
 
 
Новинки, инновации сварочной отрасли и бесценные знания на выставке Weldex!
С 11 по 14 октября в Москве,......
 
 
VII Всероссийская неделя охраны труда представила темы деловой программы
VII Всероссийская неделя охраны труда, которая пройдет......
 
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru