УДК 681.50
Данилова Анна Алексеевна студент группы АУ-Б-07, инженер НП «НОЦ «Инновационные горные технологии» (НП «ЦИГТ»)
Научный руководитель: Ананьев Павел Петрович к.т.н., генеральный директор НП «НОЦ «Инновационные горные технологии» (НП «ЦИГТ»)
ЭКСПРЕСС-МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЕННОКОЛЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАОТЫ ЖЕЛЕЗОРУДНОЙ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ
RAPID TEST METHOD OF QUANTITAVE CONTROL, WORKING
DATA ON IRON ORE PROCESSING PLANT
С целью обеспечения стабильных условий обогащения и качества получаемых конечных продуктов обогащения необходимо систематически осуществлять оперативный контроль параметров, которые определяют качество перерабатываемого сырья и продуктов, получаемых в данный момент, а так же контроль параметров, характеризующих режим технологических процессов фабрики.
На практике при определении процентного содержания железа магнитного и железа общего в рудных материалах черных металлов, включая непосредственно руды, образцы которых извлекаются из недр в процессах разведки и добычи используются лабораторные физикохимические и химические способы. Например, химические способы по определению содержания железа магнетита (ГОСТ 16589-86).
При высокой точности данных способов (как правило, полученные значения измерений принимаются за истинные) они имеют существенный недостаток – высокую трудоемкость и большие временные затраты, обусловленные необходимостью подготовки специальных проб и длительностью проведения химического анализа.
В то время как рудный материал проходит все стадии обогащения приблизительно за 3 часа, химические методы с их длительностью проведения более 5 часов не позволяют оперативно реагировать на изменение качества производимой продукции, поэтому в НП «ЦИГТ» были предложены методы экспресс анализа процентного содержания железа магнитного и железа общего в рудном материале, основанные на параметрах технического намагничивания образца руды и его магнитнодиэлектрических свойствах. Предлагаемые способы позволяют оперативно и с большой точностью контролировать содержание железа магнитного в рудных материалах черных металлов содержащих различное соотношение типов руды (сортов) за счет того, что магнитная
15
восприимчивость рудного материала, содержащего минералыферромагнетики (например магнетит) зависит от напряженности магнитного поля.
Автоматизация производственных процессов обогащения имеет специфические особенности, обусловленные следующими причинами:
промежуточное положение обогатительной фабрики в цепи преобразования сырья, добытого в рудниках или карьере, в продукт, удовлетворяющий требованиям потребителя. Если количественные и качественные показатели сырья могут меняться стохастически, то на выходе фабрики качество продукта должно быть постоянным;
параметры рабочих органов обогатительного оборудования подвергаются изменению вследствие износа из-за большой образованности перерабатываемого сырья, что вызывает необходимость корректировки математических моделей технологических процессов;
сложность технологических процессов обогащения, затрудняющая получение их математических моделей и определяющая сложность автоматических систем управления, что не позволяет оперативно оценить качество концентрата, выходящего с обогатительной фабрики, уже во
время поступления рудного сырья на обогащение. |
|
Решая эту задачу, НП «ЦИГТ» предложил снимать |
кривую |
намагничивания образца – петли гистерезиса, с помощью феррографа, по которой, в автоматическом режиме, определяются коэрцитивная сила образца ( Hсобр ), А/м; намагниченность насыщения образца ( Jsобр ), Тл;
тангенс угла наклона участка кривой петли гистерезиса образца при напряженности магнитного поля равной коэрцитивной силе ( tg ). Далее, с использованием корреляционных зависимостей вида
|
|
обр |
|
|
|
tg |
|
|
|
||
f1 |
H с |
, |
|
|
|
, Fe |
магн , Feобщ |
||||
J sобр |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f 2 |
H |
обр |
, |
|
tg |
, Fe |
магн , Feобщ |
||||
с |
|
|
J sобр |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где -процентное содержание железа в концентрате, 
-выход, Feмагн, Feобщ
– соответственно процентное содержание железа магнетитового и железа общего в измеряемой руде. Сравнение полученных результатов с химическим методом представлены на рис 1
16
Рис 1. Графическое сравнение данных железа в концентрате и выхода концентрата, полученных химическим методом и на феррографе
Из полученных результатов этих исследований можно сделать вывод, что существует корреляционная зависимость между электромагнитными свойствами материала и технологическими параметрами руды.
Таким образом, измерив электромагнитные характеристики руды:
-диэлектрическую проницаемость;
-магнитную проницаемость
-коэрцитивную силу;
-намагниченность насыщения;
-дифференциальную магнитную восприимчивость
Достаточно надежно можно определить такие характеристики руды
как:
-процентное содержание железа в концентрате;
-выход концентрата.
Комплекс рекомендован к применению в технологических лабораториях горно-обогатительных фабрик железорудных комбинатов, осуществляющих лабораторное моделирование процессов рудоподготовки
иобогащения железных руд (железистых кварцитов), а так же для учебных
иисследовательских лабораторий горных институтов.
Литература
1.Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов. – 2-е изд., стер.: В 2т. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, Издательство «Горная книга»,
2008
2.Певзнер Л. Д. Теория систем управления. – М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002
17
Аннотация
В статье рассматривается устройство, позволяющее автоматически осуществлять оперативный анализ технологических свойств железного концентрата. Принцип работы устройства основан на измерении кривой намагниченности образца – петле гистерезиса.
In this article we will consider equipment, that let us automatically realize on-line analysis of technological properties in iron concentrate. Operation concept is based on measurement of curve magnetized sample – hysteresis curve.
Ключевые слова
экспресс-анализ, магнетитовое железо, магнитная восприимчивость петля гистерезиса, железо в концентрате
rapid analysis, magnetite iron, the magnetic susceptibility, hysteresis curve, iron concentrate
18