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基于PPO-NN的数据驱动重介质选煤预测模型 被引量:1
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作者 张云飞 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期687-691,共5页
针对重介质选煤工艺过程复杂、非线性强、难以建立精确数学模型的问题,将捕食-食饵(Prey-Predator Optimization,PPO)算法的全局优化能力与神经网络(Neural Network,NN)的非线性映射能力相结合,建立了基于工业数据的重介质选煤灰分质量... 针对重介质选煤工艺过程复杂、非线性强、难以建立精确数学模型的问题,将捕食-食饵(Prey-Predator Optimization,PPO)算法的全局优化能力与神经网络(Neural Network,NN)的非线性映射能力相结合,建立了基于工业数据的重介质选煤灰分质量分数的预测模型。通过将NN的连接权重及阈值转换成PPO算法的可行解,再通过该优化算法更新可行解,寻找到能够使预测模型输出值与真实值相差最小的网络权重与阈值。通过实验验证了所提方法的有效性,基于PPO-NN所得灰分预测模型的均方根误差、平均绝对误差、决定系数等多个运行指标均优于传统神经网络。 展开更多
关键词 介质 神经网络 捕食-食饵优化算法 预测模型
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基于灵敏度分析与增强捕食-食饵优化的重介质选煤过程动态模型 被引量:10
2
作者 王光辉 彭勇 +2 位作者 代伟 董良 马小平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2813-2823,共11页
重介质选煤是当前我国煤炭洗选过程的主要处理方式,其动态模型是特性分析、优化和控制的基础,因此精确的动态模型是实现选煤智能化的关键。为实现这一目标,将机理知识、统计分析和人工智能方法相结合,构建了一种机理知识与数据混合驱动... 重介质选煤是当前我国煤炭洗选过程的主要处理方式,其动态模型是特性分析、优化和控制的基础,因此精确的动态模型是实现选煤智能化的关键。为实现这一目标,将机理知识、统计分析和人工智能方法相结合,构建了一种机理知识与数据混合驱动的重介质选煤过程动态建模。①基于物料平衡原理,建立了由矿浆混合、重介质分选以及重介质回收3个主过程组成的动态机理模型;②采用基于方差的Sobol’灵敏度分析方法,利用低偏差Sobol’序列对所建立的模型参数进行灵敏度分析,决策出矿浆分离比例与溢流、底流灰分比例常数等对模型起主导作用的关键参数进行优化,非重要参数在一定区间内取值,减小了后续参数优化算法的计算成本;③为提高模型参数优化的准确性,提出了一种增强捕食-食饵优化算法,其利用增强学习思想使得搜索个体能够学习自身的历史信息实现步长的自适应变化,解决了传统捕食-食饵优化算法因恒定搜索步长而导致易陷入局部最优的问题,实现了对重介质动态模型的参数寻优。实验研究中,首先根据工艺知识和工程经验确定模型参数的取值范围,非重要参数在此区间内任意取值,进而根据实际数据,采用增强捕食-食饵优化算法对重要的模型参数寻找最优值。结果表明,增强捕食-食饵优化算法能够提高对关键参数最优值的搜索能力,使得所求得模型的均方根误差和概率密度标准差相较于其他模型较小,更能反应实际工业过程,表明了所提模型的有效性与准确性。这一研究成果为重介质选煤智能化系统研究与应用提供了重要的模型基础。 展开更多
关键词 介质 灵敏度分析 捕食-食饵优化 增强学习 动态模型
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霍尔辛赫选煤厂重介质消耗控制研究与实践 被引量:8
3
作者 汪进雅 张孝松 +2 位作者 李强 张军强 刘志强 《煤炭工程》 北大核心 2015年第8期76-79,共4页
针对重介选煤厂重介质消耗控制的问题,结合霍尔辛赫选煤厂介耗控制的实践经验,采用理论分析与生产实践相结合的方法,从重介质质量、选煤产品介耗、磁介质回收介耗和介耗综合管理手段几个方面分析了生产系统中影响介耗的主要因素,找出了... 针对重介选煤厂重介质消耗控制的问题,结合霍尔辛赫选煤厂介耗控制的实践经验,采用理论分析与生产实践相结合的方法,从重介质质量、选煤产品介耗、磁介质回收介耗和介耗综合管理手段几个方面分析了生产系统中影响介耗的主要因素,找出了控制介耗的具体方法,以及实际生产实践中的操作经验。通过介耗控制措施的具体落实,处理每吨原煤的重介质消耗降低到0.5kg以下,有效控制了生产成本,提高了生产效率。 展开更多
关键词 介质 介质消耗 介质回收 生产管理
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重介质选煤过程控制模型及控制算法的研究 被引量:24
4
作者 赵春祥 叶桂森 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期196-200,共5页
以重介质三产品旋流器选煤工艺流程为例 ,根据工艺过程中各种工艺参数间的动态变化关系 ,建立适用于不同重介质选煤工艺流程的重介质选煤过程控制系统数学模型 .分析了系统特征 ,提出了运用自校正控制原理设计重介质选煤过程控制系统的... 以重介质三产品旋流器选煤工艺流程为例 ,根据工艺过程中各种工艺参数间的动态变化关系 ,建立适用于不同重介质选煤工艺流程的重介质选煤过程控制系统数学模型 .分析了系统特征 ,提出了运用自校正控制原理设计重介质选煤过程控制系统的方案 ,给出了其控制算法 ,并对不同控制算法进行了计算机系统仿真 .结果表明 ,自校正控制系统方案可行 。 展开更多
关键词 介质 过程控制 数学模型 自校正控制
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基于模糊控制理论的重介质选煤过程控制 被引量:16
5
作者 胡娟 王振翀 王福忠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第3期116-119,共4页
针对重介质选煤过程存在的时变、非线性和强耦合等特征,采用模糊控制理论,建立了重介质选煤过程控制模型,该模型由模态识别器和3个模糊控制器组成,协同调节主选分流阀、加介阀和清水阀。侧重描述了模糊控制模型的结构原理、模态识别器... 针对重介质选煤过程存在的时变、非线性和强耦合等特征,采用模糊控制理论,建立了重介质选煤过程控制模型,该模型由模态识别器和3个模糊控制器组成,协同调节主选分流阀、加介阀和清水阀。侧重描述了模糊控制模型的结构原理、模态识别器和模糊控制的实现方法,并进行了工业运行试验。结果表明:对于介质悬浮液密度和介质桶的液位,采用模糊控制算法,其控制精度较高,响应速度较快,可满足生产工艺的控制要求。 展开更多
关键词 介质 模糊控制算法 介质悬浮液密度 介质桶液位
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重介质选煤自动控制技术研究 被引量:23
6
作者 郭楠 陈震 罗旭辉 《工矿自动化》 北大核心 2014年第6期34-36,共3页
介绍了重介质选煤自动控制技术的现状及特点,简述了当前重介质选煤自动控制包含的几个系统以及重介质选煤过程中常用的控制仪表,最后分析了重介质选煤自动控制存在的问题。
关键词 介质 自动控制 工艺控制 控制器
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中国选煤的发展和三产品重介质旋流器选煤技术 被引量:22
7
作者 赵树彦 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2008年第3期12-14,25,共4页
简述中国选煤工业的发展,重点介绍具有自主知识产权和中国特色的3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器为核心设备组成的高效简化重介质选煤技术。
关键词 介质 无压给料
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高效、简化的重介质选煤及煤泥水处理新工艺 被引量:7
8
作者 赵树彦 《洁净煤技术》 CAS 2010年第6期1-5,共5页
介绍了多项高效、简化的重介质选煤及煤泥水处理新工艺,阐述了新工艺在中国选煤厂的应用情况,证明了新工艺在节能降耗方面取得的经济效益。
关键词 介质 泥水 介耗
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基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控 被引量:1
9
作者 杨翊卓 王兰豪 +2 位作者 张淇瑞 胡梦洁 代伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期999-1007,共9页
悬浮液密度的稳定控制是保证重介分选精煤质量的重要手段,本文着重考虑重介分选密度回路多速率采样控制的实际生产情况,提出一种基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控方法.首先通过提升技术与基于连续学习的多速率辨识方法建立密... 悬浮液密度的稳定控制是保证重介分选精煤质量的重要手段,本文着重考虑重介分选密度回路多速率采样控制的实际生产情况,提出一种基于多速率事件触发控制的重介分选密度调控方法.首先通过提升技术与基于连续学习的多速率辨识方法建立密度回路多速率模型,进而设计基于事件触发机制的模型预测控制器,使密度回路能够在保证控制性能的前提下,减少控制器的更新次数,从而减少通讯资源的浪费.通过仿真验证了本文所提控制方法的有效性.该研究成果为工业互联网环境下的重介分选密度控制器设计提供了新方法. 展开更多
关键词 介质 事件触发 多速率 模型预测控制
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基于模糊PID自适应算法的重介质洗选煤控制系统研究 被引量:10
10
作者 杨丽 《中国矿业》 北大核心 2016年第12期117-120,142,共5页
在重介分选过程中,重介质悬浮液的密度控制效果直接决定重介分选的产品质量。本文针对重介质洗选煤过程中使用介质悬浮液密度和介质桶液位变化存在的时变、非线性等特征,采用模糊PID自适应算法,建立了重介质洗选煤过程控制模型。该模型... 在重介分选过程中,重介质悬浮液的密度控制效果直接决定重介分选的产品质量。本文针对重介质洗选煤过程中使用介质悬浮液密度和介质桶液位变化存在的时变、非线性等特征,采用模糊PID自适应算法,建立了重介质洗选煤过程控制模型。该模型由模态识别器和模糊PID自适应控制器组成,协同对主选分流执行阀、加介分流执行阀和清水阀进行调节,以实现对介质悬浮液密度和介质桶液位的控制,并进行工业运行试验。结果表明:采用模糊PID自适应算法的重介质洗选煤控制系统,对介质悬浮液密度和介质桶液位控制相对于常规PID控制调节,具有精度较高、响应速度快等优点,满足洗选煤过程控制要求。 展开更多
关键词 介质 模糊PID自适应 悬浮液密度 介质桶液位
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Cr_7C_3增强铁基耐磨板在重介质选煤系统中的应用研究 被引量:1
11
作者 陈宸 《中国煤炭》 北大核心 2010年第10期89-91,94,共4页
针对目前重介质选煤系统中所用耐磨衬里的缺点,研制Cr7C3增强铁基耐磨板,利用埋弧堆焊方法在Q235B低碳钢板上制备铁基耐磨层,测试分析了耐磨层的组织形貌、成分、相组成及耐磨性。结果表明,熔敷层呈现显微杆状组织结构,并以垂直于堆焊... 针对目前重介质选煤系统中所用耐磨衬里的缺点,研制Cr7C3增强铁基耐磨板,利用埋弧堆焊方法在Q235B低碳钢板上制备铁基耐磨层,测试分析了耐磨层的组织形貌、成分、相组成及耐磨性。结果表明,熔敷层呈现显微杆状组织结构,并以垂直于堆焊层方向生长;含有Cr7C3和a-Fe两物相,其表层硬度可达56HRC。Cr7C3增强铁基耐磨板具有良好的耐磨耐冲击性,已成功运用在蒙西棋盘井选煤厂矸石管线的耐磨弯头中。 展开更多
关键词 介质设备 耐磨板 埋弧堆焊 显微组织
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国内外重介质选煤技术现状及发展趋势 被引量:8
12
作者 徐建平 《中国矿业》 北大核心 1998年第1期67-70,共4页
重介质选煤具有分选精度高,分选密度调节范围宽,可高效分选难选煤和极难选煤及适应能力强等特点,其分选精度大大高于其它选煤工艺(对中等可选性以上煤种,分选的数量效率比跳汰分选工艺高5%~10%),经济效益十分显著。近年来不... 重介质选煤具有分选精度高,分选密度调节范围宽,可高效分选难选煤和极难选煤及适应能力强等特点,其分选精度大大高于其它选煤工艺(对中等可选性以上煤种,分选的数量效率比跳汰分选工艺高5%~10%),经济效益十分显著。近年来不仅大型设备可靠性和自动化水平有着较大幅度的提高,新研制成功的各类重介质选煤工艺与设备等先进的成果简化原较为复杂的重介质选煤工艺,进一步为重介质选煤工艺的普及创造条件。更有高磁场磁选机和耐磨泵等设备及材料的出现为降低介耗和提高辅助设备寿命前进一大步。 展开更多
关键词 介质 工艺 下限 发展趋势
全文增补中
重介质选煤过程先进控制:研究进展及展望 被引量:24
13
作者 张凌智 代伟 马小平 《工矿自动化》 北大核心 2020年第8期21-27,69,共8页
基于传统控制方法的重介质选煤过程自动控制存在能耗高、灰分含量波动大等问题,而先进控制能够改善过程动态性能,使系统运行接近最优状态。首先介绍了重介质选煤工艺流程,分析了重介质选煤过程的多时间尺度、多速率特性,并基于重介质选... 基于传统控制方法的重介质选煤过程自动控制存在能耗高、灰分含量波动大等问题,而先进控制能够改善过程动态性能,使系统运行接近最优状态。首先介绍了重介质选煤工艺流程,分析了重介质选煤过程的多时间尺度、多速率特性,并基于重介质选煤过程强非线性、多变量耦合、时变性、多干扰等因素,分析了重介质选煤过程先进控制在数学建模、运行指标跟踪控制、稳定性、关键参量精确感知等方面的难点;然后从重介质选煤过程建模、重介质悬浮液密度控制、精煤灰分控制等方面,综述了重介质选煤过程先进控制的研究进展;最后展望了重介质选煤过程先进控制未来的研究方向:基于大数据的重介质选煤可视化平台建设,面向重介质选煤过程的知识和数据混合驱动的智能优化与控制,产品质量与效率预测方法研究,重介质选煤虚拟实验平台搭建。 展开更多
关键词 介质过程 先进控制 智能化 过程建模 介质悬浮液密度控制 灰分控制
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基于强化学习的重介质选煤过程优化控制 被引量:6
14
作者 胡金良 李彤昀 王光辉 《煤炭工程》 北大核心 2022年第1期137-141,共5页
决定重介质选煤产品质量的主要影响因素是重介质悬浮液密度。但是由于过程复杂,设备众多,呈强非线性特性,导致对实现重介质悬浮液密度的优化控制存在难点。为此,针对重介质选煤过程及其特性,提出了一种基于强化学习的优化控制方法,用于... 决定重介质选煤产品质量的主要影响因素是重介质悬浮液密度。但是由于过程复杂,设备众多,呈强非线性特性,导致对实现重介质悬浮液密度的优化控制存在难点。为此,针对重介质选煤过程及其特性,提出了一种基于强化学习的优化控制方法,用于在线更新密度设定值。所提方法将策略提升和策略评价两步迭代采用不同的神经网络实现,建立了无模型的控制器。最后,在MATLAB仿真平台上,将该方法与传统PI控制方法相比较,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 介质 悬浮液密度 强化学习 优化控制
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基于响应曲面法的重介质选煤厂介质消耗控制 被引量:1
15
作者 袁清和 许雪洁 +1 位作者 刘倩 张小晶 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第6期11-21,共11页
为了精确控制重介质选煤厂介质消耗水平,采用因果矩阵方法,识别出影响介质消耗的关键因素(脱介水量(C)、合介液煤泥含量(F)、稀介液煤泥含量(G))。运用响应曲面设计方法,以粒度为0.5~50mm、灰分为20%左右的经初步分选的原煤为主要原料... 为了精确控制重介质选煤厂介质消耗水平,采用因果矩阵方法,识别出影响介质消耗的关键因素(脱介水量(C)、合介液煤泥含量(F)、稀介液煤泥含量(G))。运用响应曲面设计方法,以粒度为0.5~50mm、灰分为20%左右的经初步分选的原煤为主要原料设计并实施试验,建立了关键因子与介质消耗之间的二阶多项式经验响应函数,利用满意度函数和最小二乘方法,反向求解介质消耗最低条件下(C)、(F)、(G)三个因子的最优参数值,依次为1.2MPa/m3、25%、31.4%。按照得到的优化参数进行试生产,介质消耗由1.33kg/t降至0.317kg/t,降低幅度为1.013kg/t。应用结果表明,该研究能够为重介质选煤厂降低介质消耗、节省成本提供有效决策依据。 展开更多
关键词 介质 介质消耗 因果矩阵 响应曲面法 参数优化
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重介质选煤过程数学模型的研究现状与展望 被引量:1
16
作者 代伟 王昱栋 彭勇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第10期1759-1766,共8页
精确的数学模型是重介质选煤实现先进控制、特性分析和系统优化的重要基础。首先,从分配曲线和分配曲面2个方面介绍了基于经验知识的重介质选煤数学模型。然后,综述了可描述重介质旋流器湍流和多相流现象的流体力学模型。之后,围绕重介... 精确的数学模型是重介质选煤实现先进控制、特性分析和系统优化的重要基础。首先,从分配曲线和分配曲面2个方面介绍了基于经验知识的重介质选煤数学模型。然后,综述了可描述重介质旋流器湍流和多相流现象的流体力学模型。之后,围绕重介质悬浮液密度和精煤灰分含量2个关键重介质选煤过程参数,归纳了基于工业数据的预测模型。同时,回顾了基于质量平衡的重介质选煤过程动态模型。另外,对各种重介质选煤过程数学模型的不足和局限进行了分析。最后,对现阶段重介质选煤建模存在的过程参数强耦合性、数据稀疏性等难题以及未来研究方向进行了探讨。 展开更多
关键词 介质 数学模型 过程参数 工业数据
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重介质选煤过程模型与数据混合驱动的自适应运行反馈控制 被引量:21
17
作者 代伟 张凌智 +1 位作者 褚菲 马小平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期283-294,共12页
重介质悬浮液密度是决定重介质选煤产品质量的重要影响因素,但由于重介质选煤运行过程是一个时变的强非线性过程,导致根据实时工况的变化在线调整重介质悬浮液密度异常困难.为此,本文针对重介质选煤过程特性,提出一种模型与数据混合驱... 重介质悬浮液密度是决定重介质选煤产品质量的重要影响因素,但由于重介质选煤运行过程是一个时变的强非线性过程,导致根据实时工况的变化在线调整重介质悬浮液密度异常困难.为此,本文针对重介质选煤过程特性,提出一种模型与数据混合驱动的自适应运行反馈控制方法,用于在线调整重介质悬浮液密度设定值.所提方法首先将重介质选煤过程分解为低阶线性模型和未建模动态非线性项两部分;进而针对线性部分,将PI控制与一步最优控制相结合,设计了模型驱动的自适应PI控制器;并利用随机向量函数链接网络设计了数据驱动的虚拟未建模动态补偿器;最后分析了闭环系统稳定性,并在基于MATLAB和Unity3D的虚拟现实仿真平台上进行了对比仿真实验,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 介质 自适应 运行反馈控制 未建模动态
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重介质选煤过程中的模糊控制方法研究 被引量:6
18
作者 韩子彬 《洁净煤技术》 CAS 2020年第S01期92-97,共6页
现阶段选煤厂的控制系统往往局限于对进料率和密度的局部控制调节。应用时精煤质量主要由介质桶的悬浮液密度以及液位决定。结合国家能源集团神东煤制油选煤厂现场的工艺流程,创建了控制系统的数学模型。重介质分离中,密度控制非常关键... 现阶段选煤厂的控制系统往往局限于对进料率和密度的局部控制调节。应用时精煤质量主要由介质桶的悬浮液密度以及液位决定。结合国家能源集团神东煤制油选煤厂现场的工艺流程,创建了控制系统的数学模型。重介质分离中,密度控制非常关键,其与液位之间存在耦合关系。生产过程中重介质悬浮液的液位、密度必须予以严格控制,二者之间存在很强的耦合性,普通的控制策略难以达到预期的效果,这是阻碍重介分选自动化程度提高的重要因素。考虑到介质密度和液位是动态变化的,基于模糊控制创建了变量分离方法,设计出密度和液位模糊控制器,建立桶液位和密度互相耦合下的模糊控制策略,达到良好的悬浮液密度控制效果。以此为基础,通过重介旋流器的动力学模型,研究了重介分离过程的控制,并采用Simulink仿真软件在运行条件下进行仿真分析。结果发现,密度控制达到了预期的精度水平,液位调节不存在超调,接近实际经验。该系统能有效地抑制干扰,满足了重介质分离中介质控制的要求。 展开更多
关键词 介质 密度 液位 模糊控制 仿真
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基于贝叶斯网络的重介质选煤过程自愈控制 被引量:5
19
作者 褚菲 鲍文超 +3 位作者 傅逸灵 王佩 陈韬 马小平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第10期1866-1873,共8页
重介选煤工艺由于其基础自动化程度低、操作环境复杂、操作条件波动大、异常工况频繁发生,严重影响了产品煤质和企业的综合经济效益。针对上述问题,提出了一种基于贝叶斯网络的重介质选煤过程自愈控制方案。在深入分析重介质选煤过程中... 重介选煤工艺由于其基础自动化程度低、操作环境复杂、操作条件波动大、异常工况频繁发生,严重影响了产品煤质和企业的综合经济效益。针对上述问题,提出了一种基于贝叶斯网络的重介质选煤过程自愈控制方案。在深入分析重介质选煤过程中常见异常工况发生原因及相应操作方案的基础上,建立能够提供实时控制决策的贝叶斯网络模型。该模型能够有效地结合定性专家知识与定量数据信息,并遵循后验概率最大的原则获取相应的控制决策,为排除异常工况提供决策依据。仿真结果表明,该方法针对重介质选煤过程中的异常工况,能够提供有效的控制决策,及时排除异常工况,保证生产安全。 展开更多
关键词 自愈控制 贝叶斯网络 异常工况分析 介质
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重介质选煤自动控制系统概要 被引量:1
20
作者 聂铨材 《煤矿设计》 北大核心 1994年第5期50-54,共5页
重介质选煤自动控制系统概要煤炭部选煤设计研究院聂铨材当前,重介选煤普遍使用的重介质是由磁铁矿粉作加重质的悬浮液。要使重介选煤产品质量稳定、介质消耗量低,从而获得较高的经济效益,实现重介悬浮液的自动控制是一条必由之路。... 重介质选煤自动控制系统概要煤炭部选煤设计研究院聂铨材当前,重介选煤普遍使用的重介质是由磁铁矿粉作加重质的悬浮液。要使重介选煤产品质量稳定、介质消耗量低,从而获得较高的经济效益,实现重介悬浮液的自动控制是一条必由之路。六十年代以来曾广泛采用诸如双管压差... 展开更多
关键词 介质 自动控制系统
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