Ученые разработали систему для улучшения производства удобрений

Сильвинит — это смесь различных минералов, в основном калийных, которые становятся важным сырьем для производства сельскохозяйственных удобрений. Его переработка требует значительных энергозатрат, поэтому важно сокращать расходы и повышать качество конечного продукта. Ученые ПНИПУ предложили новое решение для более эффективного процесса измельчения сильвинитовой руды. Внедрение подхода позволит предприятиям не только улучшить качество продукции, но и существенно сократить энергозатраты, что особенно важно в условиях растущих цен.

Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

Пульпа — это смесь раздробленной руды и жидкого раствора, которая используется на этапе измельчения. Контроль плотности этой смеси напрямую влияет на то, насколько качественно будет разделена полезная руда от ненужной породы. Ученые Пермского Политеха предложили инновационную систему регулирования плотности пульпы. Разработанный метод может значительно снизить энергозатраты и улучшить качество получаемого продукта.

Новая система управления основана на математической модели, которая помогает предсказывать и регулировать изменения в процессе измельчения в реальном времени. Она использует данные от различных датчиков на производстве, чтобы автоматически подстраивать работу оборудования. Например, если плотность пульпы отклоняется от нормы, система корректирует подачу материала и воды, чтобы вернуть параметры в заданные границы и обеспечить качество продукта.

Политехники провели моделирование в программной среде Simulink, чтобы проверить, насколько эффективна предложенная система. Результаты показали, что разработанный метод обеспечивает достаточное качество регулирования, тогда как обычный регулятор этого не позволяет вовсе.

«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. Система основана на данных, полученных прямо на производственных мощностях компании «ЕвроХим» — одного из крупнейших производителей минеральных удобрений в России, но предложенный подход может применяться и для других установок мокрого измельчения любой руды», — поделился доктор технических наук, заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ Андрей Затонский.

Разработка ученых Пермского Политеха снижает энергетические затраты за счет повышения качества измельчения при той же мощности привода.