Компьютерное моделирование является передовым инженерным инструментом при решении задач рудоподготовки и применяется как при разработке новых технологических линий, так и для оптимизации рудоподготовительных переделов действующих предприятий. Применение методов компьютерного моделирования позволяет избежать необходимости дорогостоящих промышленных испытаний при сравнении различных конфигураций технологических схем и оценить эффект от оптимизирующих мероприятий. Полученные в результате работы прогнозные количественные и водно-шламовые схемы являются ценным фундаментом для последующих этапов инжиниринга.

При разработке новой схемы рудоподготовки методология компьютерного моделирования может быть эффективно использована путем применения данных работы предприятия-аналога. В таком случае, параметры моделей аналогичной «эталонной» схемы, перерабатывающей схожее по прочностным свойствам сырье, используются для создания моделей оборудования проектируемой схемы. При этом непосредственное тестирование прочностных свойств планируемого к переработке сырья значительно повышает точность моделирования и снижает дальнейшие риски при реализации проекта.

Стандартный набор тестовых испытаний включает:

• Определение индексов Бонда CWi, RWi, BWi, Ai
• Тест падающего груза JK Drop Weight Test для определения A, b, ta
• SMC тест для определения параметров DWi, Mia, Mic, Mih

Верифицированные под планируемое к переработке сырье математические модели аппаратов являются чрезвычайно ценным инструментом для сравнительной оценки различных конфигураций проектируемой схемы.

Моделирование действующей схемы широко применяется для решения следующих задач рудоподготовки:

• Оптимизация технологических показателей работы таких как повышение производительности и снижение крупности конечного продукта
• Снижение затрат электроэнергии и воды путём подбора оптимальных режимов эксплуатации основного оборудования
• Прогнозная оценка достигаемой производительности при изменении свойств исходного сырья или требований к конечному продукту

Для этого на базе фактических данных о работе предприятия, полученных в ходе технологического аудита разрабатываются точные математические модели установленного оборудования, верифицированные на измельчаемое сырье. В дальнейшем эти модели применяются для изучения влияния режимных параметров эксплуатации оборудования на достигаемые технологические показатели работы схемы. Типично данная работа включает следующие этапы:

• Технологический аудит предприятия
• Лабораторное тестирование свойств перерабатываемого сырья
• Фракционно-балансные расчеты схемы по данных опробования
• Верификация математических моделей в JKSimMet
• Имитационные симуляции работы схемы в различных режимах
• Выбор оптимального режима эксплуатации

Полученные в рамках технологического аудита первичные экспериментальные данные подвергаются корректировке в ходе фракционно-балансных расчетов для получения более точных и представительных сбалансированных характеристик продуктов схемы.

Лабораторное тестирование, в свою очередь, выполняется на пробе исходного питания фабрики с целью определения ключевых прочностных параметров перерабатываемого сырья: A, b, ta, DWi, Mia, Mib, Mic, Mih, BWi, RWi, CWi, Ai и др.

Сбалансированные данные опробования наряду с прочностными характеристиками сырья применяются при верификации моделей, в результате чего определяется уникальный набор параметров для каждого аппарата схемы. Использование данных параметров позволяет с высокой точностью прогнозировать показатели работы схемы в различных режимах эксплуатации.

Далее серия имитационных симуляций различных сценариев работы схемы позволяет инженеру быстро и достоверно оценить влияние различных факторов на технологические показатели и в зависимости от поставленной задачи выбрать наилучшее для промышленного внедрения решение.

Результатом моделирования являются прогнозные расчеты, включающие в себя следующие данные:

• Рекомендуемые режимные параметры эксплуатации основного технологического оборудования
• Потоки твердого и воды для всех технологических продуктов схемы
• Полные гранулометрические характеристики всех продуктов схемы
• Потребляемая мощность мельниц и дробилок
• Рабочее давление в гидроциклонах
• Объемное заполнение мельниц само-/полусамоизмельчения