книги из ГПНТБ / Серго, Е. Е. Опробование и контроль технологических процессов на обогатительных фабриках учеб. пособие

Глава VIII

КОНТРОЛЬ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Ввиду того, что контроль вспомогательных параметров подробно изучается в специальных курсах, в данном курсе описание его дается в кратком изложении.

§1. КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДНОЙ

ИВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Температура водной или воздушной среды, в которой протекают процессы обогащения, оказывает существенное влияние на их результаты. Так, например, результаты фло­ тации могут изменяться при колебании температуры пуль­ пы в пределах 5—10°. Повышение температуры пульпы по­ зволяет значительно снизить расход реагентов, обладающих способностью выкристаллизовываться или увеличивать вяз­ кость среды при понижении температуры. Особенно замет­ но влияют колебания температуры пульпы на ход таких процессов, как промывка глинистых руд, фильтрация и сгу­ щение угольных и рудных шламов.

Втех случаях, когда температура пульпы колеблется

внебольших пределах, ее измеряют с помощью обычных

ртутных термометров. Для автоматического замера применя­ ются контактные ртутные и манометрические термометры.

Контактные термометры представляют собой обычные термометры, в ртутных капиллярах которых на опреде^ ленной высоте размещаются контакты. При изменении тем­ пературы ртуть в капилляре меняет положение, замыкая или размыкая контакты (включает или выключает электри­ ческую цепь). Такие термометры изготовляются для интер­ валов температур 0—50 и 0—100°; они снабжаются одним или двумя контактами, положение которых мои^ет изменять­ ся. Максимально допустимый ток для контактов: перемен­ ный — 1 а при напряжении беи 0,5 а при напряжении 12 е;

постоянный — 0,15 а при напряжении 24 в.

Манометрический термометр (рис. 55,а) представляет собой заполненную газом или жидкостью замкнутую систе­ му, состоящую из баллона 1 и манометра 3, соединенных ка­ пиллярной трубкой 2. Так как давление газа или жидкости, находящихся в замкнутой системе, пропорционально их температуре, то манометр можно отградуировать в едини­ цах градусов температуры.

171

и агломерационных устройств применяются термометры со­

противления и термопары.

Термометр сопротивления (рис. 55,6) основан на свой­ стве металлов изменять сопротивление при перемене темпе­ ратуры. Из четырех сопротивлений собирается мостиковая схема. В одну диагональ мостика включается батарея, а во вторую чувствительный гальванометр. Rlt R2 и R3 — со­ противления плеч мостика; Rr — сопротивление контакт­ ного термометра, помещаемого у объекта измерения.

Чем выше температура нагрева сопротивления Rr, тем сильнее нарушается балансировка мостика и на больший угол отклоняется стрелка гальванометра, шкала которого градуируется в единицах градусов. Допустимая погреш­ ность термометра ±1,5% .

Термометр прост по конструкции и применим для изме­ рения температур в широких пределах. Недостатками его являются: необходимость иметь особый источник электри­ ческой энергии; изменение величины сопротивления эле­ ментов схемы и возникновение погрешностей при изменении

температуры окружающей среды.

Термопара (рис. 56) состоит из двух проводников, изго­ товленных из разных материалов 1 и спаянных между собой. Принцип действия термопары основан на явлении термо­ электрического эффекта. Если соединить концами провод­ ники / и 2 из разнородного материала и поместить места соединений в среды с разными температурами tx и t2, то воз­ никнет термоэлектродвижущая сила £ и в цепи появится

1 Термопары чаще всего изготовляются из следующих материалов: хро-

меля-алюмеля, железа-константана, железа-копеля, меди-копеля.

172

плуатации, обладают ма­ лой инерционностью и

поэтому пригодны для измерения быстро меняющихся температур.

Для обеспечения правильности градуировки прибора необходимо поддерживать постоянство температуры сво­ бодных концов проводников. Так как практически осуще­ ствить это довольно трудно, то приходится предусматривать специальные устройства для компенсации погрешностей.

На рис. 57 изображена схема, обеспечивающая автома­ тическую коррекцию при помощи мостика сопротивлений 3, включенного последовательно с термопарой 1 в цепь изме­ рительного прибора 2. Для питания мостика предусмотрены выпрямитель 4 и трансформатор, первичная обмотка кото­ рого включена в сеть переменного тока.

§ 2. КОНТРОЛЬ ЗАПОЛНЕНИЯ БУНКЕРОВ

Контроль уровня заполнения различных емкостей рудой, пульпой и другими материалами производится с целью под­ держания необходимого их запаса, предотвращения пере­ полнения и опорожнения емкостей, а также для дистанцион­ ного управления процессом заполнения.

На обогатительных фабриках заполнение бункеров сыпу­ чим материалом контролируют при помощи механических, кондуктометрических, емкостных и радиометрических мето­ дов.

173

Механические уровнеме­ ры по количеству контро­ лируемых уровней разде­ ляют на точечные и зон­ довые. Первые сигнализи­ руют о наличии сыпучего материала на данной от­ метке, вторые периодиче­ ски выдают информацию о действительном уровне ма­ териала в бункере. Кон­ струкции механических уровнемеров разнообразны. Примером точечного уров­ немера может служить ука­ затель уровня типа УКМ

с крыльчаткой, а зондобого — электромеханический типа УЭМ-1-180.

Действие кондуктометрических уровнемеров основано на различии измеряемого электрического сопротивления воздуха и сыпучей массы. Кондуктометрические уровнемеры состоят из электрода и схемы усиления. Когда уровень материала в бункере достигает контрольной отметки, эле­ ктрод измеряет сопротивление на участке «контрольная от­ метка — земля». Затем сигнал усиливается специальным -устройством. К числу наиболее распространенных кондук­ тометрических уровнемеров относятся реле искробезопасно­ го контроля сопротивления (ИКС) и сигнализатор наличия руды (СНР-1063М).

Емкостные, уровнемеры основаны на измерении емкости на участке электрод — земля.

Радиометрические уровнемеры базируются на принципе измерения поглощений радиоактивных излучений. На рис. 58,а изображена схема уровнемера, выполненная на прин­ ципе пересечения пучка улучей нарастающим объемом сы­ пучего материала. Уровнемер состоит из ампулы 1 с радио­ активным материалом, закрытой свинцовым защитным ко­ жухом, и ионизационной камеры 3. Эти устройства установ­ лены на противоположных сторонах бункера.

Ионизационная камера подключается к усилителю 4, к которому подсоединены также измерительный прибор 5 и реле 6. Контакты 7 реле служат для включения контроль­ ной лампы 8 и сирены 9. При наличии между ампулой и ио­

174

низационной камерой слоя полезного ископаемого поток гамма-лучей ослабевает, реле срабатывает и замыкает кон­ такты, включая сигнальную аппаратуру.

На рис. 58,6 изображена схема уровнемера, выполнен­ ная на принципе учета суммарной радиации, проходящей через бункер. С одной стороны его на различной высоте ус­ танавливаются несколько ампул 1с радиоактивным материа­ лом. Испускаемые гамма-лучи воспринимаются расположен­ ной на другой стороне бункера ионизационной камерой 2, длина которой соответствует высоте бункера. Как и в пре­ дыдущей схеме, на выходе усилителя 3 включены измери­ тельный прибор 4 и реле 5. Интенсивность потока гамма-лу­ чей, попадающих в ионизационную камеру, зависит от сте­ пени заполнения бункера, учитываемой измерительным при­ бором.

При выборе типа уровнемера необходимо учитывать ха­ рактер контролируемой среды. В случае контроля уровня материалов, склонных к налипанию, механические уровне­ меры часто не срабатывают. Кондуктометрические и емкост­ ные уровнемеры невозможно применять при контроле уров­ ней вязких и кристаллизующихся материалов.

Радиометрические уровнемеры рекомендуется применять для контроля уровня материалов в закрытых емкостях.

§ 3. КОНТРОЛЬ УРОВНЯ жидких ПРОДУКТОВ и в о д ы

На обогатительных фабриках контролируют уровень во­ ды,.пульпы, флотореагентов и смазочных масел, находящих­ ся в соответствующих емкостях. Его осуществляют поплав­ ковыми, пьезометрическими, электродными (кондуктомет­ рическими и емкостными) и радиометрическими уровнеме­ рами.

К числу поплавковых уровнемеров относятся поплавко­ вое реле типа РП-1065, дистанционный сигнализатор ДСУ-1М и другие приборы. Поплавковые реле типа РП-1065-0 предназначены для контроля предельных уров­ ней, а типа РП-1065-1 — для непрерывного их контроля. Дистанционный сигнализатор ДСУ-1-М имеет сельсин-дат­ чик, поэтому результаты измерения уровня могут переда­ ваться на расстояние.

Поплавковые реле просты по конструкции, однако их нельзя применять для контроля загрязненных жидкостей,

175

так как оседающие на поплавок твердые частицы искажают результаты измерений.

Пьезометрические уровнемеры более сложны по кон­ струкции, требуют наблюдения за герметичностью импульс­ ных линий манометрических приборов. Их применяют толь­ ко при контроле уровней загрязненных жидкостей.

Широко применяются также электродные и частично ра­ диометрические уровнемеры.

§ 4. КОНТРОЛЬ АЭРАЦИИ ПУЛЬПЫ

Аэрацией пульпы называется насыщение ее пузырьками воздуха определенной крупности. Степень аэрации может быть охарактеризована коэффициентом k&. Он показывает отношение количества воздуха, находящегося .в пульпе, к общему количеству пульпы и воздуха во флотационной ма­ шине:

где QB— количество воздуха, подаваемого во флотационную машину, м3/мин; Qn — количество пульпы, поступающей в машину, м3/мин.

Оптимальное значение ka составляет 0,25—0,35. Определение количества воздуха в пульпе выполняется

с помощью прибора Косилова (рис. 59), состоящего из ци­ линдра 1 с крышкой 2. Перед измерением прибор наполня­ ется водой и тщательно закрывается крышкой, затем опроки­ дывается и погружается в пульпу примерно до среднего

376

хе 2. Перед определением крупности воздушных пузырь­ ков кювета наполняется раствором стабилизатора и опускается в пульпу на глубину, где нужно произвести за­ мер. Затем прибор закрепляется в штативе, включается осве­ титель и с помощью рычага открывается дно кюветы. Про­

расстоянием 135 мм и фотокамеру, где производится съемка пузырьков. Фотоснимки рассматриваются под микроскопом,

Глава IX

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ

§ь ВЕСОВОЙ УЧЕТ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

ИПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ

Учет количества материала, поступающего на обогати­ тельную фабрику, а также продуктов обогащения является одним из важнейших параметров контроля и регулирования технологического процесса и производительности фабри­ ки. Систематический контроль количества перерабатываемо­ го исходного материала и получаемых продуктов обогаще­ ния позволяет своевременно обнаруживать отклонение тех­ нологического процесса от заданного режима и принять ме­ ры для ликвидации этих отклонений.

По данным взвешивания исходного материала и продук­ тов обогащения составляются технические отчеты и про­ изводятся расчеты с поставщиками сырья и потребителями готовой продукции, а также регулирование производствен­ ных аппаратов.

Взвешивание исходного материала и продуктов обогаще­ ния, находящихся в железнодорожных вагонах, вагонетках и автосамосвалах, осуществляется на вагонных весах.

Различают вагонные весы с коромысловым шкальным отсчетным устройством (ВК) и с циферблатным указателем (ВЦ).

Весы типа ВК состоят из платформы, связанной системой рычагов с тягой (рис. 61). Верхний конец этой тяги подвешен к коромыслу 2. При взвешивании вагона тяга 1 опускает ле­ вое плечо коромысла 2, а правое, поднимаясь, замыкает кон­ такты 3 и 4. Электродвигатель 5 начинает вращать ходовой

винт 6, который перемещает груз 7 слева направо, до тех пор пока этот груз уравновесит массу платформы с вагоном. При этом правое плечо коромысла опускается, размыкаются контакты 3 и 4 и останавливается двигатель 5.

После снятия вагона с платформы коромысло замыкает контакты 8 и 9, электродвигатель начинает вращаться в про­ тивоположную сторону. При этом груз 7 перемещается спра­ ва налево до упора 10, происходит уравновешивание, кон­ такты 8 и 9 размыкаются и т. д. Ошибка взвешивания не превышает ±0,05% массы груза.

Весы типа ВЦ-150С состоят из платформы, весового ме­ ханизма, промежуточного механизма и циферблатного ука­ зателя. Весовой механизм состоит из системы рычагов, опи­ рающихся на стойки и связанных между собой серьгами.

При взвешивании вагона усилия от платформы переда­ ются через весовой и промежуточный механизмы на цифер­ блатный указатель. Положение стрелки указателя соответ­ ствует положению квадранта, установленного внутри указа­ теля, а следовательно, массе взвешиваемого груза. Преде­ лы взвешивания от 7,5 до 150 т. Ошибка взвешивания ±0,1 % массы груза.

При небольшой производительности фабрики возможно взвешивание материала в каждом сосуде (железнодорожном или шахтном вагоне, самосвале), а при большой — выбо­ рочным способом в отдельных сосудах и подсчетом их коли­ чества. Обычно масса материала в последнем случае опре­ деляется по накладным железной дороги. Данные взвешива­ ния отдельных вагонов служат для контроля правильности заполнения накладных.

Так как взвешивание материала происходит в вагонах, то для определения массы нетто надо знать массу тары. Для этого железнодорожные вагоны предварительно взвешива­ ют и массу их наносят на бортах. Массу других типов сосу­ дов определяют повторным взвешиванием их после разгруз­ ки материала.

Данные выборочного взвешивания отдельных вагонов и учета количества всех вагонов используют также для опре­ деления массы грузопотока. При этом общая масса грузопо­ тока определяется путем умножения средней массы материа­ ла во взвешенных вагонах на число вагонов.

Одесский завод им. Старостина изготовляет ленточные электронно-гидравлические весы ЭГВ, дающие ошибку из­ мерения ± 1% массы груза.

180