[发明专利]一种水力旋流器溢流粒度分布的软测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种软测量方法，特别是关于一种水力旋流器溢流粒度分布的软测量方法。

背景技术

水力旋流器是一种分离混合物的设备，在化工、石油、选矿等领域应用十分广泛。水力旋流器的工作原理是离心沉降，利用离心力进行分级。由于在水力旋流器中，粗颗粒与细颗粒受到的离心力、向心力、流体曳力等大小不同，细颗粒由旋流器的上口溢流管排出，成为溢流产物，粗颗粒从下口底流管排出。在工业生产过程中，水力旋流器溢流产物在某特定粒度范围内的颗粒占颗粒总量的百分比作为反映产物溢流粒度分布的主要指标，称为水力旋流器的溢流粒度分布，记为β_+μ(表示粒度大于μ的颗粒占颗粒总量的百分比)或β_-μ(表示粒度小于μ的颗粒占颗粒总量的百分比)。实际工业中，通常用溢流产物中74μm以下颗粒占颗粒总量的百分比作为衡量产物粒度分布的重要指标，记为β_-74。水力旋流器溢流粒度分布直接决定了后级浮选工艺的生产效率和产品质量，因此实时、准确地测量水力旋流器溢流产物的粒度分布具有重要意义。

水力旋流器溢流粒度分布的检测方法有离线化验和在线检测两种方法。离线化验为目前选矿生产广泛采用的方法，缺点为测量时间间隔过大，无法在线指导生产。

在线检测方法有在线粒度仪检测与软测量两种。在线粒度仪检测虽然可以在线测量，但是价格昂贵，而且测量间隔周期通常为数分钟，不适应闭环控制的需要。研究者们根据水力旋流器溢流粒度分布与水力旋流器工作状态的关系，提出了各种具体计算水力旋流器溢流粒度分布的经验公式。水力旋流器的工作状态包括入口处的给料浓度C_v、给料压力P、给料流量Q等，这些变量容易实现在线测量，因此，可以通过经验公式推算出溢流粒度分布。但是，这些经验公式的参数较难根据实际情况进行调整，灵活性较差，计算精度不能满足实际要求。

此外，还可以利用神经网络方法对水力旋流器的溢流粒度分布进行软测量，即选择合适的辅助变量，结合试验样本得到软测量算法，从而推算出水力旋流器的溢流粒度分布。但现有的神经网络软测量方法在实际运用过程中，都需要对水力旋流器出口处的溢流产物浓度进行实时测量，而在很多实际生产过程中，水力旋流器出口处的溢流浓度很难在线直接测量，这也限制了现有神经网络软测量方法的实际应用。

发明专利“测量水力旋流器固液分离溢流粒度分布的支持向量机方法”(专利号：200510086685.7，已授权)提出了一种溢流粒度分布的测量方法。该方法选择水力旋流器入口处给料的浓度、压力、流量和出口处的溢流浓度作为辅助变量，采用支持向量机方法推算出水力旋流器的溢流粒度分布。但是，该方法在运用过程中并没有解决需要测量溢流浓度的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种无需测量溢流浓度，可实时在线测量，可靠性高，精确实用的水力旋流器溢流粒度分布的软测量方法。