カラム浮選機のファジィ制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 06651088
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 資源開発工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 平島 剛 北海道大学, 工学部, 助教授 (00175556)
• 研究分担者: 広吉 直樹 北海道大学, 工学部, 助手 (50250486) ; 恒川 昌美 北海道大学, 工学部, 教授 (40002026)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1994年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: カラム浮選機 / ファジィ制御 / 空気流量 / 亜鉛 / 精鉱品位制御 / 経験則

研究概要

本研究は、申請者らが開発したカラム浮選機用のファジィ制御プログラムを改良し、カラム浮選機の完全自動運転を可能にすることを目的に行った。得られた結果を要約すると次のようである。1.実験室用カラム浮選機を用い、空気流量の増加は、気泡径、気泡充満率を増大させ、液面レベルを上昇させることなどを確認した。2.豊羽鉱山選鉱場亜鉛精選系カラム浮選機(直径2.7m、高さ13.5m)で空気流量をステップ状に変化させた場合のフロス層厚さおよびフロス層内の亜鉛品位の変動について測定を行った。液面レベルは空気流量増加後、振幅約20cmで振動した後ほぼ一定の液面レベル(フロス層厚さ160cm)となった。亜鉛精鉱品位は、空気流量の増加により低下した。その変化は速く、5分後にはほぼ定状状態となった。これらの結果より、空気流量の変化に対する精鉱品位の応答は敏速であり、精鉱品位制御において、空気流量は有効な操作量であることが分かった。3.申請者らが先に開発したファジィ制御プログラムの問題点について現場担当者と検討を行った。比較的処理しやすい鉱石の場合には、空気流量を変化させて精鉱品位を制御する基本制御規則には問題がないことが分かった。しかし、処理しにくい鉱石の場合、原鉱および尾鉱中の亜鉛品位、液面レベルなどの情報をさらに加え、精鉱品位または液面レベルを空気流量変化により制御する必要があること、原鉱の性状によってはフロス層を安定に維持するため最高空気流量および最低空気流量を自動的に変化させる必要があることなどが明らかになった。それらについての経験則等を基に制御規則を追加しカラム浮選機の制御を行った結果、処理困難な鉱石の場合にも自動運転が可能であることが分かった。完全自動運転のためには、各種情報の整理、長期間の運転による新たな経験則の構築などが必要であるが、本研究で改良されたプログラムにより完全自動運転へ一歩前進することができた。