книги из ГПНТБ / Автоматизация обогатительных фабрик

циональная крупности измельченного материала.

Гранулометр (рис. 31, а) состоит из магнитоиндукционного дат­ чика МИ, датчика коррекции ДЖ содержания магнитного железа в измельченном материале и пробоотбирателя.

Магнитоиндукционный датчик представляет собой магнитную систему, которая состоит из постоянного магнита, двух полюсных наконечников с зазором между ними 1 мм и индукционных обмоток. Полюсные наконечники представляют усеченные конусы с фланцами у основания. Между фланцами по окружности размещены четыре стержневых постоянных магнита. Конусные наконечники имеют две обмотки: измерительную и контрольную.

Магнитная система надевается на пульпопровод 1, состоящий из немагнитного и токонепроводящего материалов.

Для защиты от внешних влияний магнитная система датчика по­ мещена в стальной корпус 2. Герметичность достигается с помощью уплотнительных колец 3. Над корпусом установлен пробоотборник 4 с постоянным уровнем, обеспечивающим постоянный напор в зазоре

30

датчика. Излишек пульпы сливается из приемной емкости 5 и уходит в общий поток. В боковую стенку 6 приемной емкости вмонтирован корректор ДЖ, состоящий из разомкнутого магнитопровода 7, на среднем стержне которого имеются три обмотки: возбуждающая, измерительная и подстроечная. Датчик коррекции работает по диф­ ференциальной схеме в паре с компенсатором, аналогичным по кон­

Импульсы датчика коррекции по содержанию магнитного железа подаются на катодный повторитель (ЛЗ). Усиленный по мощности сигнал выпрямляется и подается на реохорд ЭПД-12, а оттуда на вибропреобразователь ВП встречно по отношению к сигналу магнито­ индукционного датчика. Разность сигналов усиливается во вторич­ ном приборе и преобразуется в показание прибора. Сигналы магнито­ индукционного датчика и, следовательно, показания вторичного прибора являются функцией средней крупности частиц. Исследование слива классификатора показало, что между средней крупностью и содержанием класса минус 0,07 мм существует корреляционная связь. Коэффициент корреляции равен 0,77. Уравнение, связыва­ ющее содержание |3 готового класса с показаниями вторичного при­

лирующей нагрузки применяются несколько методов. Наибольшее распространение из них получили методы измерения циркулиру­ ющей нагрузки по току двигателя привода классификатора или по

п о т о к у д в и г а т е л я п р и в о д а к л а с с и ф и к а т о р а . Ток, потребляемый электродвигателем привода классификатора, зависит как от величины полезной нагрузки (полезного сопротивле­ ния, определяемого циркулирующей нагрузкой), так и от добавоч­ ных сопротивлений, зависящих от сопротивления постели, редук­ тора, заклинивания руды и др.

В применяемых спиральных и реечных классификаторах соот­ ношение между полезными и всеми прочими сопротивлениями при­ близительно равно 0,3. Известно, что после ремонта классификатора изменение нагрузки электродвигателя в течение некоторого времени достигает 200—300% . После нескольких суток работы спирали «при­ тираются», наращивается или разрушается песковый слой на днище классификатора, ток электродвигателя устанавливается и по нему с известной степенью приближения можно судить о величине цирку­ лирующей нагрузки. Кроме того, нагрузка классификатора, особенно реечного, характеризуется во времени периодичностью, отражающей

.цикличный характер движения рабочего орцана классификатора.

31

а

Рис. 31. Магнитоиндукциопный гранулометр:

а — конструкция; б — принци­ пиальная электрическая схема

зz

>~ггов

Такой режим работы двигателя требует усреднения его тока как показателя циркулирующей нагрузки.

К числу приборов, работающих по методу измерения тока дви­ гателя классификатора, относятся:

термические регистраторы циркулирующей нагрузки, разрабо­ танные в институтах Механобр и Уралмеханобр [15, 16];

реостатно-емкостный регистратор циркулирующей нагрузки, раз­ работанный в ЦЛА Норильского комбината [17].

Термический регистратор циркулирующей нагрузки института Механобр состоит из трансформатора тока, во вторичную обмотку которого включен промежуточный трансформатор напряжения. Вто­ ричная обмотка промежуточного трансформатора питает электриче­ скую лампу, на баллоне которой намотано сопротивление из медной проволоки, являющееся плечом мостовой схемы прибора ЭМД-212.

При изменении тока в цепи электродвигателя привода классифи­ катора изменяется накал лампы и тем самым сопротивление намо­ танной на нее медной проволоки.

Реостатно-емкостный регистратор циркулирующей нагрузки со­ стоит из трансформатора тока, во вторичную цепь которого вклю­ чено нагрузочное сопротивление. Падение напряжения на сопроти­ влении выпрямляется и через реостатно-емкостный фильтр подается на вход электронного потенциометра ЭПД-37.

Рассмотренные выше регистраторы циркулирующей нагрузки обладают одним общим и существенным недостатком: они измеряют ток двигателя привода классификатора, который, как ранее нами было отмечено, с довольно значительной погрешностью характеризует циркулирующую нагрузку. При этом следует учесть, что колебание напряжения сети на обогатительных фабриках достигает 20%, и что двигатели классификатора выбираются с большим запасом мощности (для обеспечения пуска под нагрузкой) и, следовательно, работают в диапазоне заметных изменений cos ср.

Кроме того, к недостаткам рассмотренных устройств следует от­ нести их нестандартность и необходимость переделок измерительных цепей серийных приборов.

И з м е р е н и е ц и р к у л и р у ю щ е й н а г р у з к и п о а к т и в н о й м о щ н о с т и , з а т р а ч и в а е м о й э л е к т р о ­ д в и г а т е л е м п р и в о д а к л а с с и ф и к а т о р а . Реги­ стратор циркулирующей нагрузки, использующий сигнал, пропор­ циональный активной мощности, в условиях колебания напряжения сети более точно отражает полезную нагрузку классификатора и, следовательно, с меньшими погрешностями измеряет величину цир­ кулирующей нагрузки.

ционного преобразователя конструктивно выполнены в виде отдель­ ной приставки II — ВУВ-1А. и

Усреднение мощности достигается снижением частоты вращения двухфазного двигателя РД-09, входящего в комплект прибора ЭПИД, вследствие добавления в схему регулируемого сопротивления, кото­ рое шунтирует управляющую обмотку (подключается к клеммам 6 н 7 колодки Ш ЭПИДа).

М е т о д п р я м о г о в з в е ш и в а н и я ц и р к у л и р у ­ ю щ и х п е с к о в с применением подвижного желоба, по кото­ рому поступают пески в мельницу [18], является наиболее точным. Желоб подвешивают или опирают на подвижную опору, учитыва­ ющую степень нагрузки желоба песком.

Такой подвижный желоб с пневмодатчиком позволяет непрерывно получать сигнал, пропорциональный циркулирующей нагрузке

4рис. 33).

Принцип действия пиевмодатчика со взвешивающим желобом ■заключается в следующем.

34

fit

!

Рас. 33. Схема весового датчика циркулирующей нагрузки

При изменении физических свойств или крупности руды, посту­ пающей в мельницу, изменяется количество циркулирующих песков, которое преобразуется в давление сжатого воздуха на выходе пневмо­ датчика, сопряженного с желобом.

Подвижный песковый желоб 1 укреплен на коромысле 2, которое вращается вокруг оси (или призмы) Г. Желоб с песками уравнове­ шивается противовесом 11, который может перемещаться вдоль плеча ГЕ коромысла 2, и пластинчатой пружиной 5, имеющей контакт с желобом с помощью ролика 3.

Чувствительность датчика регулируется перемещением поддер­ живающего пружину ролика 4 по плоскости А В .<3 плечом коромысла 2 через тягу сочленен палец 7 (направленный перпендикулярно к плоскости чертежа). Его начальное положение в процессе настройки устанавливается вращением гайки, навинченной на верхний конец тяги S. При движении вверх или вниз палец перемещает заслонку 9 сопла, что вызывает изменение давления на выходе пневмодатчика от 0 до 1,2 кгс/см2. При этом сильфон обратной связи через коро­ мысло 6, жестко связанное с соплом 10, осуществляет обратную связь.

Таким образом, изменение веса (массы) циркулирующих песков обусловливает поворот вокруг оси Г коромысла 2, изменяющего положение заслонки 9 относительно сопла, что вызывает изменение давления в камере. Следовательно, каждому весу циркулирующих песков соответствует определенное давление на выходе пневмодат­ чика.

Измерение плотности пульпы. Содержание твердого в пульпе при данном качестве исходного питания и постоянных условиях

размола и классификации характеризует гранулометрический со­ став твердого в сливе классификатора, т. е. оно определяет основной качественный показатель работы пзмельчительной и классифициру­ ющей аппаратуры.

В практике обогащения руд содержание твердого в пульпе для данной плотности руды обычно определяют по плотности пульпы, поэтому последняя является одним из основных параметров контроля

ирегулирования цикла измельчения и классификации руд. Содержание твердого Тс в сливе классификатора

Часто плотность пульпы выражают отношением жидкого к твер­ дому, которое может быть определено по формуле

Ж : Т = 1 - Г с

Тс '

Для автоматического контроля плотности пульпы применяют несколько методов.

И з м е р е н и е п л о т н о с т и п у л ь п ы п и к н о м е т ­ р и ч е с к и й ! м е т о д о м . Заводом КРИТ (г. Харьков) разработан весовой компенсационный индикатор плотности ИПВФ, принципи­ альная схема которого показана на рис. 34.

Работа этого прибора основана на непрерывном измерении веса (массы) отрезка трубопровода с пульпой. Подводящий трубопровод 2

36

плунжер Ы. Напряжение разбаланса индукционного преобразователя 13 усиливается электронным усилителем 12 и подается на конден­ саторный двигатель 9. Последний через редуктор 11 поворачивает лекало 6, на которое опирается рычаг 5. Перемещение рычага 5 из­ меняет натяжение пружины 15, возвращающей трубопровод 1 в нейтральное положение. Лекало 6 и стрелка 10 при этом переходят

всостояние, соответствующее новому значению плотностн пульпы. Показания плотности отсчитываются по шкале 7. Для дистан­

ционной передачи показаний в приборе применен бесконтактный ферродинамический преобразователь 8. Угол поворота рамки пре­ образователя и соответствующее этому углу напряжение лпнейно связаны с измеряемой плотностью.

На Тырныаузской обогатительной фабрике применяется весовой плотномер, разработанный коллективом предприятия, аналогичный по принципу действия плотномеру Харьковского завода.

И з м е р е н и е п л о т н о с т и п у л ь п ы а р е о м е т р и - ч е с к и м м е т о д о м основано на законе Архимеда. В качестве датчика в приборах этого типа обычно используют поплавок.

На поплавок действуют две противоположно направленные снлы: вес (сила тяжести) поплавка G с укрепленной на нем механиче­

где Н — высота поплавка; h — глубина погружения поплавка; S (h) — переменное по высоте сечение поплавка; 6В03Д — плотность воздуха; бп — плотность пульпы; g — ускорение силы тяжести.

Поскольку 5П> 6В03Д, то

h

о

Для поплавка постоянного се­

чения

z

\

В установившемся состоянии поплавка

gbnhS = G,

откуда

Рис. 35. Принципиальная схема ин­ дикатора плотности пульпы с погру­ женным поплавком

37

Существует большое число плотномеров, работа которых осно­ вана на принципе ареометра, один из них рассмотрен ниже.

И н д и к а т о р п л о т н о с т и п у л ь п ы с п о г р у ж е н ­

сирует плотность пульпы в верхней зоне чана. Поэтому для по­ вышения точности измерения требуется тщательное перемешива­ ние пульпы с целью получения однородного по плотности по­ тока. Однако на обогатительной фабрике создать такое условие трудно.

Указанный недостаток можно устранить, если погрузить попла­ вок в зону со средней плотностью. Такой поплавковый индика­ тор с успехом применен в Чехословакии и испытан с поло­ жительным результатом на Ждановском горно-обогатительном ком­ бинате [20].

Принцип действия индикатора основан на том, что сжатие кали­ брованной пружины 1 (рис. 35), кинематически связанной с рычагом 3 и плунжером 4, зависит от силы Р, выталкивающей полый метал­ лический поплавок 2, и усилия F, приложенного к пружине. По­ следнее пропорционально разности между весом (силой тяжести) поплавка G и силой Р ■Поскольку вес поплавка постоянный, а сила Р пропорциональна плотности пульпы б, то величина сжатия пружины п соответствующее ей перемещение плунжера однозначно определят плотность пульпы в усреднительной емкости.

Перемещение плунжера 4 преобразуется в электрический сигнал дифференциально-трансформаторным датчиком 5, соединенным со вторичным прибором ЭПИД.

Геометрическпе размеры поплавка, выполненного в виде двух конусов с общим основанием, определяются величиной максималь­

Если принять, что при максимальной плотности пульпы вес поплавка G = Р и пружина полностью разгружена, то

При минимальной плотности 6nmin выталкивающая сила мини­

Если поплавок состоит из двух полых конусов с общим основа­ нием, то объем V = 2/ 3 hr2, где г — радиус основания конуса, см; h — высота конуса, см.

38

Испытания плотномера с погруженным поплавком на сливе классификатора показа­ ли, что среднеквадратичная погрешность прибора ие превышает 8 г/л. Аналогичные испытания, проведенные на том же потоке

этом принципе, является мембранный плот­ номер, представляющий собой металлическую трубку с расширяющимся нижним концом, закрытым мембраной.

Сила F, с которой пульпа давит на мем­ брану, определяется по формуле

Давление пульпы в зависимости от ее плотности передается через мембрану в трубку со ртутью, которая замыкает или размы­ кает контакты, впаянные в стенки трубки.

Наибольшее распространение вследствие простоты конструкции и надежности в работе на обогатительных фабриках получили пьезо­ метрические плотномеры, работа которых также основана на гидро­ статическом методе.

В отечественной обогатительной практике на основе пьезомет­ рических датчиков плотности созданы регуляторы плотности пульпы конструкции ЦЛА (ПРП) и Мехаиобра.

Разность в глубине погружения пьезометрических трубок дат­ чика ПРП 50 мм. Воздух подается в трубки от специального гидро­ компрессора ГК-633, входящего в комплект прибора.

Принципиальная схема гидрокомпрессора изображена на рис. 36. Гидрокомпрессор работает по принципу инжекции воздуха струей воды, которая подается в него снизу через специальную форсунку. Струя воды, проходя отверстия 1 и 4, инжектирует воздух из ка­ меры 2, куда он попадает из атмосферы через отверстие 3. Вода, смешанная с воздухом, попадает в камеру 5, в которой воздух выде­ ляется из воды.

Под давлением выделившегося воздуха вода из верхней части камеры 5 вытесняется в трубу 6, из которой сливается в камеру 7

39