Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Автоматизация обогатительных фабрик

..pdf
Скачиваний:
76
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
12.41 Mб
Скачать
Рис. 4. Зависимость производитель­ ности маятникового питателя от то­ ка возбуждения двигателя

v — скорость ленты, м/с; б — плотность массы материала, т/м3; Ф — коэффициент наполнения лен­

 

ты (ф =

0,75-|-0,80).

 

пластин­

 

Производительность

 

чатых и ленточных питателей мож­

 

но регулировать

плавно

измене­

 

нием скорости ленты v или высоты

 

слоя h материала на ленте. Если

 

использовать

в качестве

привода

 

питателя

двигатель

постоянного

 

тока

и

 

регулировать

скорость

 

вращения

двигателя

с помощью

 

реостата в цепи возбуждения, рас­

 

ходные

характеристики

питателя

 

(расчетная и рабочая) будут яв­

ВО п,качаний/мин ляться

практически

линейными.

Рис. 3. Зависимость производитель­

Линейными

будут также

расход­

ности маятникового питателя от чис­

ные характеристики пластинчатого

ла качания рабочего органа

питателя в случае регулирования

 

потока руды

с помощью заслонки

Q, ш/ч

(рис. 2).

 

Некоторая нелинейность

 

рабочей

 

характеристики объяс­

 

няется

тем,

что

при значениях

 

h <

3D (D — средний размер мак­

симального куска в потоке руды) имеет место забивание проходного

отверстия

кусками руды.

Л о т к о в ы е и м а я т н и ­

к о в ы е

п и т а т е л и по прин­

ципу действия однотипны и разли­ чаются только характером движе­ ния лотка и конструкцией отдель­ ных узлов. У лоткового питателя рабочий орган (лоток) совершает прямолинейное возвратно-поступа­ тельное движение, а у маятни­ кового — криволинейное, подобно маятнику.

За каждый оборот эксцентрико­ вого вала питатель сбрасывает определенную порцию руды.

Производительность лотковых и маятниковых питателей определяется из выражения

Q = kBhnr б,

где Q — производительность питателя, т/ч; к — безразмерный коэф­ фициент (к т 120); В — ширина лотка, м; h — высота слоя мате­

10

риала па лотке, м; п — частота вращения эксцентрикового вала, об/мин; г — радиус кривошипа (эксцентриситет), м; б — плотность насыпной массы материала, т/м?.

Регулирование производительности лотковых и маятниковых питателей осуществляется изменением частоты вращения п эксцент­ рикового вала, высоты слоя h руды на лотке и эксцентриситета г. Чаще применяются первые два способа.

Рабочие расходные характеристики Q = f (п) и Q = / (/„) по данным литературы [4] для маятниковых питателей показаны на рис. 3 и 4.

Нелинейность расходной характеристики маятникового питателя объясняется влиянием свободного истечения материала (уменьше­ нием угла естественного откоса у движущейся руды) при работе питателя. У лотковых питателей, где свободное истечение не влияет на характеристику Q = f (п), последняя близка к линейной.

Э л е к т р о в и б р а ц и о н н ы е

п и т а т е л и

имеют ряд

конструктивных и эксплуатационных

преимуществ по

сравнению

с другими видами питателей. Питатель (рис. 5) состоит из следующих основных частей: транспортирующего желоба или лотка 1, электро­ магнитного вибратора 5, рессорной системы 3, пружинной подвески 4, кронштейна — обоймы 2.

Вибратор состоит из сердечника с обмоткой и якоря, соверша­ ющего колебательные движения под влиянием переменного магнит­ ного поля, создаваемого статором.

Рис. 5. Электровцбрацнопный питатель

11

а,мм

 

 

 

 

С помощью

кронштейна якорь

 

 

 

 

 

жестко соединен с желобом пита­

U

 

 

 

 

теля, который в свою очередь свя­

 

 

 

 

зан с корпусом вибратора через

 

 

 

 

 

рессорную

систему.

Колебания,

 

 

 

1

создаваемые

вибратором,

направ­

 

 

 

лены под углом к

рабочей пло­

 

 

 

 

1

 

)

 

 

1

скости желоба.

Поэтому при каж­

О,В

 

 

1

дом колебании

частицы руды пе­

 

 

 

i

 

 

 

 

1

ребрасываются

на

определенное

 

 

 

 

1

расстояние,

которое

зависит от

 

 

 

 

 

1 2

3

4

16,А

амплитуды колебаний. Благодаря

Рис. 6.

Завпспмость велплппы хода а

высокой частоте колебаний и ма­

желоба

вибрационного

 

питателя от

лой амплитуде (1,0—2,0 мм) мате­

тока возбуждения / в

 

 

 

риал по желобу движется

сплош­

 

 

 

 

 

ным равномерным потоком.

На практике широко применяются вибрационные питатели с син­ хронными и реактивными вибраторами, вибраторами с выпрямите­ лями и с возбуждением от цепи постоянного тока. В системах автома­ тического регулирования наиболее перспективным является двух­ тактный вибратор с возбуждением от цепи постоянного тока.

Тяговое усилие вибрационного питателя можно регулировать как изменением питающего напряжения, так и изменением тока подмагничивания. Так как мощность подмагничивания составляет около 0,1 % полной мощности питателя, регулирование потока руды изменением тока возбуждения является более экономичным.

Например, для питателя мощностью 0,5 кВт при диапазоне регулирования 10 т/ч потеря мощности на регулирование составит около 1% полной мощности. Случайные колебания сетевого напряже­ ния, достигающие на большинстве фабрик + 5 — —15% номиналь­ ного значения напряжения, вызывают нежелательные колебания производительности питателей. Поэтому на обогатительных фабри­ ках для получения устойчивой расходной характеристики вибра­ ционных питателей, регулируемых изменением тока подмагничи­ вания, требуется стабилизация сетевого напряжения.

На рис. 6, 7, 8

показаны рабочие

характеристики а = / (/„),

Q = f (/ в), Q = / (а)

вибрационного питателя, полученные экспери­

ментальным путем

[4]. Они близки к линейным.

Т а р е л ь ч а т ы е п и т а т е л и

получили довольно широкое

распространение на обогатительных фабриках для подачи руды крупностью до 60 мм.

Руда на вращающийся диск поступает из бункера через телескопи­ ческий патрубок. С диска руда снимается ножом на конвейер. Регу­ лирование расхода руды осуществляется несколькими способами:

поворотным ножом; подвижной вертикальной заслонкой;

горизонтально перемещающимися ножами;

• изменением скорости вращения диска.

12

А. Т. Лебедевым [5] на основе экс­ периментов, проведенных на Алмалыкской обогатительной фабрице, получены расходные (регулировочные) характери­ стики тарельчатых питателей при раз­ личных способах регулирования.

Снятие регулировочных характеристик производилось на тарельчатом питателе с диском диаметром D0 = 1,5 м и патруб­ ком диаметром d0 = 0,65 м при частоте вращения диска п — 75 об/мин. Руда сульфидная крупностью до 20 мм и плот­ ностью 2,9 т/м3.

На рис. 9 показана схема регулиро­ вания производительности тарельчатого питателя с помощью поворотного ножа, имеющего ось вращения в точке А. В этом случае расчетная производительность пи­ тателя

Q —32 пп б tg а (0,75 D0ll — Is),

где Q — производительность питателя, т/ч;

п — частота

вращения тарели,

об/мин;

б — плотность

руды, т/м3-; а

угол от­

коса руды (измеряется около ножа), гра­ дус; D 0 — диаметр тарели, м; /0 — длина

ножа ^Z0 = D° ~ d° ^ М; / — расстояние

между краем тарели и кондом регулиру­ ющего ножа, м.

Величина / связана с углом поворота ср ножа следующей зависимостью:

/ = D0 У Do + /о — 2-£ У о co s ф •

^7,т /ч

120

/

I

 

/

I

 

 

I

100

___|_

 

I

 

 

I

 

 

I

80

__ |_

 

I

 

 

 

 

I

60

 

|

 

I

 

 

I

00

 

I

 

I

 

 

I

 

 

I

20

___L

 

I

 

___|_

п

 

I

0,0

Ц, А

2,0

Рис. 7. Зависимость произ­ водительности вибрацион­ ного питателя от тока воз­ буждения / в

Расчетная расходная характеристика Q = / (ф) по приведенной формуле и ра­ бочая, полученная непосредственными из­ мерениями, для данного способа регули­ рования показаны на рис. 10.

Ясно выраженная нелинейность рабо­ чей характеристики объясняется следу­ ющим:

при больших значениях ф, когда рас­ стояние между краем диска и концом ре­ гулирующего ножа мало, крупные куски руды забивают узкий проход между кон­ дом ножа и бортом диска;

Рис. 8. Зависимость произ­ водительности вибрацион­ ного питателя Q от величи­ ны хода а желоба

13

 

 

 

при

дальнейшем

уменьшении

 

 

 

угла

ср

вследствие улучшения ус-

 

 

 

ловир прохода руды резко возра­

 

 

 

стает

производительность

пита­

 

 

 

теля;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при малых углах ф характери­

 

 

 

стика становится более пологой,

 

 

 

так

 

как

руда не успевает высы­

 

 

 

паться из патрубка на диск.

 

 

 

При регулировании с помощью

 

 

 

горизонтально

перемещающегося

 

 

 

ноша (рис. 11) расчетную произво­

 

 

 

дительность Q питателя опреде­

 

 

 

ляют выражением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 48ягеб hi2,

 

 

 

 

где

п — частота вращения тарели,

 

 

 

об/мин; б — плотность

руды, т/м3,

 

 

 

h — высота ножа, м;

I — ход но­

Рис. 9. Схема регулирования произ­

ша,

м.

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная и рабочая расход­

водительности тарельчатого питателя

 

ные

характеристики

Q = f (I) для

с помощью поворотного ножа

 

 

 

 

 

данного

питателя

показаны на

 

 

 

рис. 12. Различие в кривизне ха­

 

 

 

рактеристик

вызвано тем,

что при

 

 

 

увеличении

 

производительности

 

 

 

ввиду особенностей

конструкции

 

 

 

«шатра» 1 телескопической трубы 3

 

 

 

(см. рис. 11) руда не успевает пол­

 

 

 

ностью заполнять его.

тарельча­

 

 

 

Производительность

 

 

 

того питателя можно регулировать

Рис. 10. Расходные характеристики

также с помощью подвижной вер­

тикальной заслонки

2,

устанавли­

(к рис. 9):

 

 

 

 

ваемой

на

телескопическом пат­

1 — теоретическая; 2 — рабочая

 

 

 

 

рубке 3 питателя (рис.

13). В этом

 

 

 

случае производительность питателя определяется выражением

Q = 16ягеб ctg2 ah2 (hJr 1,5<20 tg a),

 

 

 

где Q — производительность,

т/ч; n — частота

вращения

тарели,

об/мин; б — плотность руды,

т/м3; а — угол

естественного

откоса

для данной руды, градус;

h — высота открытия заслонки, м; d0

диаметр патрубка, м.

расходные

характеристики

изображены

Расчетная и рабочая

на рис. 14. Различие в характеристиках объясняется тем, что при малых значениях h куски руды, имеющие размер больше размера h, забивают отверстие между заслонкой и тарелыо, задерживая выход

14

материала. При больших значе­

 

 

 

 

ниях

h

(при высокой производи­

 

 

 

 

тельности)

руда не успевает высы­

 

 

 

 

паться из патрубка на диск.

 

 

 

 

 

 

Б а р а б а н н ы е

 

п и т а ­

 

 

 

 

т е л и применяются

также

для

 

 

 

 

перемещения

хорошо

сыпучих

 

 

 

 

мелкокусковых материалов.

 

 

 

 

 

 

Производительность

барабан­

 

 

 

 

ного

питателя

по

данным лите­

 

 

 

 

ратуры

[7]

определяется выраже­

 

 

 

 

нием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 60яШ )/тбф,

 

 

 

 

 

где

Q — производительность,

т/ч;

 

 

 

 

В — длина

барабана,

м;

D

 

 

 

 

диаметр барабана, м;

h — высота

 

 

 

 

слоя

материала,

м;

п — частота

Рис. 11. Схема регулирования произ­

вращения барабана,

об/мин;

б —

водительности тарельчатого питателя

средняя

плотность,

т/м?; ф — ко­

с помощью горизонтально перемеща­

эффициент

заполнения

питателя.

ющегося ножа

 

 

 

Производительность

барабан­

 

 

 

 

ных питателей регулируется изме­

й.т/ч

 

 

 

нением частоты

вращения п бара­

 

 

 

 

 

 

 

бана или высоты h слоя материала.

 

 

 

 

 

Расходная характеристика ба­

 

 

 

 

рабанного питателя Q = / (п) ана­

80

 

 

 

логична характеристике на рис. 13

 

 

/ ' /

для

маятникового

 

питателя, а

 

 

1 4

характеристика

 

Q =

f

(h) анало­

 

 

 

/

 

 

 

 

/

гична характеристике, изображен­

 

 

/

ной на рис. 13,

 

для тарельчатого

00

 

/ /

 

 

 

/

 

питателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

/ /

^ 2

 

 

Наиболее перспективным

спо­

 

 

 

 

у '

 

 

собом регулирования

питателей,

у х

 

 

 

 

 

за

исключением

вибрационных,

 

О,г

0,4

1,м м

следует

считать

регулирование

 

расхода руды изменением частоты

Рис. 12. Расходные характеристики

вращения

привода питателя с по­

(к рис. 11):

 

 

 

мощью двигателя постоянного то­

1 — теоретическая; 2 — рабочая

ка с параллельным возбуждением.

 

 

 

 

Эти двигатели имеют почти линейную механическую характери­ стику.

Схемы включения регулируемых рудных питателей в контур авто­ матического регулирования процесса дробления разнообразны. Стру­ ктура их зависит от конкретных условий, сложившихся на данной обогатительной фабрике.

15

 

Автоматическое

регулирование

 

процесса дробления. В настоящее

 

время

применяют

три

основных

 

способа регулирования производи­

 

тельности

дробилок:

 

 

 

по току двигателя привода дро­

 

билки;

мощности,

затрачиваемой

 

по

 

двигателем;

 

 

 

 

 

 

по уровню руды в рабочей зо­

 

не дробилки.

 

 

 

 

 

 

На рис. 15 показана принци­

 

пиальная

схема

автоматического

 

регулирования

 

производительно­

 

сти щековой дробилки по току дви­

 

гателя.

 

 

цепь двигателя 1

 

В

силовую

 

дробилки

через

 

трансформатор

 

тока 5 включен амперметр 4. Регу­

Рис. 13. Схема регулпрования про­

лятор 3, усредняя ток,

управляет

пуском и остановкой двигателя 2

изводительности тарельчатого пита­

питателя

руды.

При увеличении

теля вертикальной подвижной зас­

лонкой

тока,

потребляемого

двигателем

 

дробилки, выше заданного регуля­

 

тор 3 останавливает питатель руды

 

и включает его в работу после то­

 

го,

как

ток

двигателя дробилки

 

примет заданное

значение.

 

 

Как показал

опыт, схемы регу­

 

лирования по

току двигателя име­

 

ют ряд существенных недостат­

 

ков. Поэтому они не нашли ши­

 

рокого применения.

ряд

схем

 

Разработан

 

также

Рис. 14. Расходные характеристики

[7—9]

автоматического

регулиро­

вания работы дробилок по уровню

(к рис. 13):

руды в рабочей зоне. Однако более

1 — теоретическая; 2 — рабочая

перспективными

являются комби­

 

нированные схемы.

 

 

В качестве примера рассмотрим комбинированную схему регу­

лирования загрузки дробилок по току двигателя

и уровню

руды

в рабочей зоне (рис. 16).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При перегрузке дробилки возрастает ток двигателя Дд, что приводит к срабатыванию максимального токового реле ТР. По­ следнее через реле промежуточное РП включает в цепь ротора дви­ гателя питателя Дп дополнительное сопротивление R1. Частота вращения двигателя уменьшается, соответственно уменьшается по­ дача руды в дробилку. Такое же действие оказывает сигнализатор

16

уровня руды в приемном устройстве дробилки. Реле уровня РУ представляет собой рычаг, подвешенный шарнирно над рабочей зо­ ной (рис. 16, б). Один ко­ нец рычага, опущенный в воронку, заканчивается резиновой пластиной (для уменьшения истирания), другой имеет ртутный кон­ такт КРУ.

При перегрузке дро­ билки руда нажимает на пластину рычага, кото­

рый через промежуточное реле включает дополнительное сопро­ тивление в цепь ротора. После снижения уровня руды система возвра­ щается в начальное положение, если нагрузка по току не превышает установленного значения.

В предлагаемой схеме ненадежным узлом является реле уровня рычажного типа. Практика показала, что использование его в раз­ личных агрегатах (на конвейерах, в перегрузочных течках, бунке­ рах) приводит к быстрому изнашиванию этого устройства и выходу его из строя из-за различных поломок, заеданий и пр.

Более надежными датчиками уровня руды в рабочей зоне дро­ билки являются гамма-электронные реле уровня.

Схемы регулирования загрузки дробилки по уровню предпочти­ тельнее схем регулирования по току или расходу энергии, поскольку

а

Рис. 16. Комбинированная схема автоматического регулирования дробилки.

а — схема управления двигателем питателя;

б — принципиальная схема

установки

реле уровня

________ , _______. ______

2 Заказ 1081

Г; 6 •ИЧН ' Я

..Mi

& i

 

игъ

Рис. 17. Зависимость удельной мощ­ ности дробилки от расхода руды

Рис. 18. Схема системы автоматиче-

первые позволяют точнее опре­ делять истинную загрузку дро­ билки и поддерживать ее на мак­ симальном значении при изменяю­ щемся качестве исходного питания.

Наибольшее применение нашли схемы, сочетающие оба способа регулирования [10]. В этих схе­ мах рабочим сигналом для регули­ рования расхода руды в дробилку служит ток или мощность, потреб­ ляемые приводом дробилки, а вспо­ могательным сигналом, предохра­ няющим дробилку от завала, — уровень руды в приемном устрой­ стве.

Системы регулирования дроб­ ления, использующие указанные выше принципы, могут объединять две, а иногда и три стадии дробле­ ния, обеспечивая перераспреде­ ление нагрузок между стадиями.

Регулирование производитель­ ности дробилок по удельному рас­ ходу энергии. Известна схема ре­ гулирования производительности дробилок по удельному расходу мощности

N

Р ~” л > v

ского регулирования дробилки по

ЛГ

 

-•

мощность,

удельному расходу электроэнергии

гДе •”

потребляемая

 

кВт; Q — производительность дро­

 

билки, т/ч.

энергии и

расходом

Зависимость между удельным расходом

руды в дробилке показана на

рис. 17. Удельный расход энергии

увеличивается с увеличением загрузки дробилки.

 

Работа САР дробилки по удельному расходу энергии заключается в следующем (рис. 18).

Сигнал, пропорциональный величине мощности, потребляемой дробилкой, поступает в логическое устройство 6, где текущий удель­ ный расход энергии на дробление руды сравнивается с заданным, устанавливаемым с помощью задатчика 12. При рассогласовании срабатывает искатель максимальной производительности, который посылает команду через вариатор 7 к двигателю 8 питателя 9 на изменение расхода руды. Последний циклически изменяется до тех пор, пока текущий удельный расход энергии не достигнет заданного. В случае перегрузки дробилки снижается выход дробленого про-

18

дукта и резко возрастает мощность,

 

 

потребляемая дробилкой. Логиче­

 

 

ское устройство по сигналу датчи­

 

 

ка 5

конвейерных весов, а также

 

 

по

сигналам

трансформаторов 2

 

 

тока и 3 напряжения посылает

 

 

команду

двигателю

питателя на

 

 

уменьшение подачи руды.

 

 

 

На величину потребляемой дро­

 

 

билкой

мощности,

измеряемой

 

 

ваттметром 1, влияет не только

 

 

расход,

но

и

твердость

руды.

 

 

Чтобы избежать переполнения дро­

 

Дробилка

билки

в случае поступления мяг­

 

кой руды, в схеме предусмотрен

Рис. 19. Структурная схема регули­

датчик 10 уровня

руды в рабочей

рования замкнутого цикла дробления

зоне,

сигнал

которого поступает

 

 

в логическое устройство, выраба­

 

 

тывающее команду, которая огра­

п —0—ДП

ничивает прирост расхода руды.

Если

в

этих

условиях дробилка

 

 

все же переполняется, вступает в

 

 

работу датчик 11 и останавливает

г

Дг

питатель руды.

 

 

 

 

 

 

 

Мощность,

потребляемая дро­

 

 

билкой,

зависит также и от вели­

 

 

чины разгрузочной щели дробилки.

 

 

Некоторые типы дробилок снаб­

 

 

жены автоматическим устройством

 

 

регулирования

величины

раз­

 

Дробилка.

грузочной щели.

Для этих дроби­

 

Рис. 20. Схема регулирования ра-

лок к указанной схеме регулирова­

ния придают дополнительный кон­

боты грохота

тур

регулирования

разгрузочной

 

 

щели, который вступает в действие, если основной контур не обеспе­ чит поддержание заданного режима дробления. При снижении по­ дачи руды до 95% от заданного значения при максимальной разгру­ зочной щели, определяемой требуемым качеством дробленой руды, подается предупредительный сигнал, указывающий, что дробилка работает на предельном режиме.

При параллельном включении нескольких дробилок для автоном­ ного регулирования каждой дробилки устанавливают дополнитель­ ные конвейерные весы с таким расчетом, чтобы можно было учиты­ вать раздельно количество дробленого продукта, выдаваемого каж­ дой дробилкой.

Регулирование замкнутого цикла дробления. Автоматическое регулирование замкнутого цикла дробления является более сложным по сравнению с регулированием открытого цикла. Особенность

2*

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ