[发明专利]矿石分选机的参数控制方法和矿石分选机

权利要求书

1.一种矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，包括：

S1：根据矿石和执行机构的实际情况，构建矿石在执行机构作用下的夹带率和执行率仿真模型；

S2：根据仿真模型，单因素仿真执行机构的任意一个或多个待控制参数，对夹带率和执行率的影响；

S3：根据单因素仿真结果，确定待控制参数中固定量的控制值和自变量的取值范围；

S4：对夹带率与自变量的关系进行回归分析，得到第一回归方程；对执行率与自变量的关系进行回归分析，得到第二回归方程；

S5：根据夹带率和执行率指标，以自变量为决策变量，自变量的取值范围为决策空间，构建第一回归方程和第二回归方程的多目标优化问题；

S6：求解多目标优化问题，确定自变量的控制值；

具体的，步骤S1，包括：

S11：根据矿石的实际情况，分析矿石在执行机构作用下的受力情况；

S12：根据执行机构的实际情况，建立执行机构的流场三维模型；

S13：根据矿石在执行机构作用下的受力情况和建立的流场三维模型，模拟矿石在流场中的运动轨迹，构建矿石在执行机构作用下的夹带率和执行率仿真模型；

其中，夹带率为被夹带目标矿数量占目标矿总数量的百分比；执行率为被成功喷吹的非目标矿数量占非目标矿总数量的百分比；固定量为喷嘴直径、喷吹高度和气压的任意一个或多个；自变量为喷嘴角度、喷嘴间距、分界挡板离滚筒距离、喷嘴离滚筒距离的任意一个或多个。

2.根据权利要求1所述的矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，矿石在执行机构作用下的受力情况采用下述公式表示：

其中，C为阻力系数；ρ为空气密度；S为矿石等效面积；υ为矿石运动速度；θ为矿石飞行倾角；F_X为矿石在流场中受到的横向作用力；P（x,y）为矿石在流场中（x,y）坐标处所受的喷吹压力；m为矿石的质量；g为重力常数；F_Y为矿石在流场中受到的纵向作用力。

3.根据权利要求1所述的矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，步骤S12：包括：

S121：采用三维建模软件建立流场三维模型；

S122：将流场域的区域划分为六面体网格；

S123：在边界条件中，采用流速边界入口、压力边界出口，管壁选择标准壁面函数和无滑边界条件、管内采用Realizable κ-ε模型仿真流场三维模型。

4.根据权利要求1所述的矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，步骤S13，包括：

S131：根据矿石在执行机构作用下的受力情况，确定矿石的运动轨迹包括：流场中的变加速运动和离开流场后的抛物运动；

S132：采用非线性迭代方法，分别计算矿石在流场三维模型下的运动轨迹，确定矿石的最终下落位置；

S133：根据矿石的最终下落位置，统计夹带率和执行率。

5.根据权利要求1所述的矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，步骤S5中，第一回归方程为：

或/和，第二回归方程为：

其中，X₁、X₂、X₃、X₄分别为喷嘴角度、喷嘴间距、分界挡板离滚筒距离、喷嘴离滚筒距离；a₁-a₁₀为第一相关性系数；b₁-b₉为第二相关性系数；Y₁为第一回归方程；Y₂为第二回归方程。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的矿石分选机的参数控制方法，其特征在于，步骤S5中，夹带率和执行率指标设定为：夹带率最小、执行率最大；或夹带率最小、执行率100%。

7.一种矿石分选机，其特征在于，采用权利要求1-6任意一项所述的矿石分选机的参数控制方法控制。