книги из ГПНТБ / Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях

подается на включение электромагнитного вентиля 3, который обе­ спечивает подачу технической воды в сборник суспензии.

При плотности суспензии ниже заданного значения регулятор подает сигнал на включение вибрационного грохота 31, обеспечи­ вающего поступление магнетита в сгустительные воронки 26 и 27.

Разгрузка сгущенного продукта сгустительных воронок осущест­ вляется аэролифтом через весы плотности, отрегулированные на плотность суспензии 2,0—2,2 г/см3. Продукт из воронки 26 подается

Вис. 143. Схема регулирования плотности суспензии на обогатительной фабрике ЗападноСибирского металлургического завода:

2С>, 27 — сгустительные воронки; 28 — дуговое сито; 29 — воронка разбавленной суспензии; зо — молотковая дробилка; 31 — вибрационный грохот; 32 — измерительная воронка; 33 —

емкость для магнетита; 34 — поворотная труба

только в систему высокой плотности в бак 17, т. е. в первую стадию сепарации, а из воронки 27 — в первую и вторую стадии с помощью поворотной трубы 34.

При неисправности системы автоматического регулирования плотности суспензии предусмотрено местное и дистанционное управ­ ление с пульта оператора.

Для предотвращения засорения пьезотрубок предусмотрена пе­ риодическая автоматическая их промывка. После паузы, опреде­ ляемой реле времени, электромагнитные вентили перекрывают подачу воздуха к шкафам и открывают уравнительный вентиль. Одновременно на пьезотрубки подается вода для их промывки.

222

Кольцевые весы отключаются на 4—5 мин, а вода подается в тече­ ние 15 сек.

Установка может управляться вручную с помощью кнопок, расположенпых в шкафу управления и на диспетчерском пульте.

Схема автоматического регулирования плотности магнетитовоп суспензии, испытанная ВУХИНом на полупромышленной установке

Рис. 144. Схема регулирования плотности суспензии на полупромышленной установке ВУХИНа:

1 — смеситель; 2 — гидроциклон; 3 , 4 — грохоты; 5 — бак кондиционной суспензии; в — насос; 7 — измерительный сосуд; 8 — проточный бачок; 9 — пьезометрические трубки; 10 — дифференциальный манометр; 11 — изодромный регулятор; 12 — исполнительный ме­ ханизм; 13 — игольчатый клапан; 14 — бачок; 15 — насос; is — аккумулирующий бак

В смеситель 1 поступают суспензия и дешламированный уголь. Суспензия подается насосом 6 из бака 5. Смесь угля и суспензии поступает в гидроциклон 5. Часть кондиционной суспензии из смесителя отводится в измерительный сосуд 7, в котором устанавли­ ваются пьезотрубки. Измерительный сосуд работает с переливом. Для регулирования плотности суспензии принята схема ЦЛА. К пьезотрубкам (пьезостанции) подается воздух от гидрокомпрессора. Перепад давления в пьезотрубках измеряется дифманометром МДП-62.

Через цепь: реостатный датчик — механизм задатчика — изод­ ромный регулятор 11 дается команда исполнительному механизму 12, который перемещает игольчатый клапан 13, подающий суспензию, имеющую плотность, больше кондиционной.

Циркуляция суспензии через бачок 14 осуществляется насосом 15 из аккумулирующего бака 16. В последний подается регенериро­ ванная суспензия из магнитных сепараторов и свежий утяжелитель. Плотность суспензии в аккумулирующем баке составляет 1,8— 2,0 г/см3.

223

На обогатительной фабрике Карагандинского металлургического комбината (рис. 145) автоматическое регулирование плотности кон­ диционной суспензии осуществляется манометрическим плотно­ мером АРПС-1.

На первой стадии обогащения по плотности 1,8 г/см3 повышение плотности кондиционной суспензии осуществляется отводом части оборотной суспензии на регенерацию. При повышении плотности автоматический регулятор АРПС-1 доводит плотность до заданной добавлением воды в систему кондиционной суспензии.

Рис. 145. Схема регулирования плотности суспензии на обогатительной фабрике Карагандин­

магнитные сепараторы; 23 — делительная коробка; 24, 25 — регуляторы плотности суспен­ зии; 26, 27 — делители

Снижение плотности суспензии на первой стадии обогащения может быть осуществлено и за счет выведения части магнетита с микстом в сепаратор СК-20 второй стадии обогащения. В этом слу­ чае прекращается ополаскивание микста на грохоте 4 и в сепара­ тор второй стадии с микстом вносится дополнительно утяжелитель. Такая регулировка может быть осуществлена при необходимости

На второй стадии повышение плотности кондиционной суспензии можно осуществить: выводом части магнетита из ванны сепаратора первой стадии (с микстом), отводом части оборотной суспензии на регенерацию, непосредственно подачей суспензии плотностью более 2 г/см3 из бака.

Снижение плотности суспензии производится автоматическим регулятором АРПС-1.

224

В схеме регенерации суспензии предусмотрена подача концен­ трата всех магнитных сепараторов в кондиционную суспензию первой стадии обогащения, через делительную коробку 23.

Ввиду того, что на фабрике обогащаются угли, имеющие сильно размокаемые породы, вязкость суспензии на первой стадии очень высокая (до 170 спз). Снижения вязкости не наблюдалось и при тщательном обесшламливании исходного угля перед сепаратором

Рис. 146. Схема установки для автоматического регулирования плотности суспензии на ОФ Ясиновского завода:

1 — грохот; 2 — грохот для магнетита; 3 — наружный бункер магнетита; 4 — дозировоч­ ный стол; 5 — скиповой подъемник; 6 — промежуточный бункер; 7 — мешалка; 8 — ци­ линдро-конический аппарат; 9 — насосы; Ю — прибор для замера уровней магнетита в бун­ керах; 11 — прибор для замера плотности тяжелой суспензии; 12—замер количества магне­

тита в суспензии и расхода суспензии

Высокая вязкость суспензии на первой стадии ухудшает работу регулятора АРПС-1, так как забивается коллектор отбора давления в месте контакта воды с суспензией.

Для бесперебойной работы регулятора требуется частая промывка манометрической колонки, что затруднительно при работе сепа­ ратора.

На второй стадии обогащения регуляторы АРПС-1 работают вполне удовлетворительно.

Примером автоматического контроля и регулирования плот­ ности суспензии с помощью радиоизотопных плотномеров ШКР-2 может служить схема (рис. 146), испытанная на установке для обо­ гащения промпродукта отсадочных машин на ОФ Ясиновского КХЗ [19].

Скиповой подъемник, транспортирующий в установку магнетит, в определенном положении подает команду на включение двигателя дозировочного стола 4. Дозировочный стол работает при наличии в бункере 3 магнетита. Степень загрузки скипового подъемника контролируется уровнемером АРП-У. По достижении заданного

внаружном бункере уровня дозировочный стол останавливается. Команду на подъем груженого скипа подает уровнемер АРП-У

промежуточного бункера. Достигнув верхнего положения, скип

в мешалку состоит из радиоизотопного плотномера типа ПЖР-2, датчик которого установлен на главном трубопроводе подачи суспен­ зии в цилиндро-конические аппараты, и вторичного электронно­ трансформаторного прибора ЭПИД-01, который задает плотность суспензии. На прибор ЭПИД-01 подаются показания плотномера. Если фактическая плотность окажется ниже заданной, включается двигатель ленточного конвейера, подающего магнетит в мешалку по программе, составленной реле времени. Одновременно с конвейе­ ром начинает работать грохот.

Для определения количества магнетита в суспензии используется магнитомер.

Для регулирования плотности суспензии при обогащении в сепа­ раторах «Уилмот» на установке фирмы «Андерхо-Флер» (США) при­ нята схема «Аккурей», обеспечивающая высокую точность регули­ рования плотности суспензии [109].

Радиоактивный источник и индикатор 5 смонтированы в головке на подающем суспензию трубопроводе (рис. 147). Электрический сигнал индикатора, усиленный в усилителе 6, поступает в указатель и задатчик плотности 7. При изменении плотности суспензии кон­ троллер 8 осуществляет управление клапаном с электроприводом 9, электродвигателем 10 и дополнительной задвижкой с электропри­ водом 11.

При понижении плотности суспензии в сепараторе контроллер через реле 12 открывает проходной клапан и суспензия поступает на регенерацию в магнитный сепаратор 17. В то же время электро­ двигатель 10 посредством рычага изменяет сопротивление реостата в цепи обмотки электродвигателя питания магнетита 18, чем увели­ чивает производительность питателя. При повышении плотности рабочей суспензии контроллер открывает задвижку 11 для разбав­ ления суспензии водой.

Для автоматического добавления в цикл свежей суспензии на сборнике кондиционной суспензии 13 установлен радиоактивный указатель уровня, состоящий из источника радиации 14 и индика­ торов 15, которые при понижении уровня суспензии в сборнике дают импульс на реле 12, включающее питатель для подачи свежего магнетита и открывающее кран чистой воды.

Автоматическое регулирование уровня и плотности кондицион­ ной суспензии на обогатительных установках фирмы Саарберг-

226

«Дрюбой» (в первом сепараторе выделяется концентрат и микст, во втором — промпродукт и порода) для автоматического регулирования

рую отдельные циркулирующие потоки могут быть поданы в нуж­ ную точку.

Распределение потоков по отсекам распределительной емкости производится при помощи электрогидравлических устройств «Эльдро». При минимальном уровне суспензии в сборнике первого сепаратора «Эльдро» получает импульс от электродного указателя уровня, в результате чего в отсек первого сепаратора поступают суспензия из циркулирующего потока второго сепаратора и вода.

При максимальном уровне суспензии в сборнике первого сепа­ ратора па «Эльдро» поступает импульс на обратное переключение, и вода и суспензия поступают в собственные циркуляционные потоки.

Вследствие того, что регулятор плотности реагирует только на повышение плотности суспензии, в сепаратор первой стадии отво­ дится некоторое количество суспензии из циркуляционного потока второго сепаратора. В этом случае в сепараторе первой стадии плот­ ность суспензии несколько повышается, а автоматический регуля­ тор доводит ее до заданной путем подачи воды из патрубка 4 в отсек 5.

Тяжелая суспензия плотностью

кивающей воды. Уровень в зумпфе ополаскивающей воды, в который поступает слив сгустителя и перелив магнитных сепараторов, авто­ матически регулируется. При понижении уровня в зумпф посту­ пает свежая вода.

На рис. 149 изображена схема автоматического регулирования плотности суспензии и уровня ее в емкостях на одной из фабрик ЧССР [57].

Измерение плотности в ваннах сепараторов и на входе в гидро­ циклоны осуществляется пьезометрическими плотномерами.

Сигнал с дифманометра Д М подается на записывающий при­ бор ВП , сравнивается с заданным и в случае рассогласования по­ дается на вход регулятора Р, который приводит в действие исполни­ тельный механизм. При этом изменяется количество свежепри­ готовленной суспензии, поступающей в бак кондиционной сус­ пензии.

228

Глава VII

ПРАКТИКА ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ В ТЯЖЕЛЫХ СУСПЕНЗИЯХ

V

§ 1. Ф А Б РИ К И И УСТАНОВКИ Д Л Я ОБО ГАЩ ЕН ИЯ У Г Л Е Й

В Т Я Ж Е Л Ы Х СУСПЕНЗИЯХ

На большинстве обогатительных фабрик обогащаются угли круп­ ностью более 18 мм в магнетитовой суспензии в одну стадию по плотностям от 1,4 до 1,8—1,9 г/см3. На некоторых фабриках преду­ смотрено обогащение в две стадии по двум плотностям.

В зависимости от применяемого основного и вспомогательного оборудования и его компоновки обогатительные установки имеют различия в схемах подготовки свежей суспензии и регенерации.

На всех обогатительных фабриках применяют утяжелитель, не требующий предварительной подготовки (измельчения и класси­ фикации).

Фабрики, построенные с помощью фирмы «ПИК» (Франция)», аналогичны отечественным. На ОФ ЗСМЗ немецкой фирмой «SKB» осуществлена схема регенерации суспензии, основанная на принципе гидравлической классификации.

В Донецком и Печорском бассейнах работает несколько устано­ вок с применением немагнитных утяжелителей — для обогащения антрацитов и каменных углей в обогатительных конусах с песчаной суспензией и обогащения рядовых углей в гидроциклонах с пирито­ глинистой суспензией. На некоторых фабриках применяют гидро­ циклоны для переобогащения промпродукта отсадочных машин

вмагнетитовой суспензии.

ВДонецком бассейне за период с 1960 до 1965 г. было построено

иреконструировано 15 обогатительных фабрик с отделениями для

обогащения крупного угля в тяжелых суспензиях. К концу 1970 г. в эксплуатации находилось 19 обогатительных фабрик и установок, на которых обогащалось 15,4 млн. т угля, или 12,8% от всего обога­ щаемого угля. По сравнению с 1965 г. переработка угля в тяжелых суспензиях выросла на 6,6 млн. т, или более чем в два раза.

Процесс обогащения угля в тяжелых суспензиях в Карагандин­ ском бассейне начал внедряться с 1964 г. Были построены установки для обогащения крупного угля (+25 мм), используемого для энер­ гетических целей при шахтах № 33/34, 47 (сепараторы СК-20) и 35 (сепараторы СК-32). Реконструирована фабрика ГОФ «Саранская»,

230

на которой обогащается в суспензии уголь для коксования класса + 13 мм в две стадии.

В 1966 г. введены в эксплуатацию обогатительная фабрика при Карагандинском металлургическом комбинате с проектной произво­ дительностью 5,7 млн. т в год (коксовые угли), с обогащением в магнетитовой суспензии крупного угля в сепараторах СК-20 в две

4,4 млн. т в год с обогащением в магнетитовой суспензии для круп­ ных классов и перечисткой промежуточного продукта отсадочных машин в гидроциклонах с тяжелой суспензией, ЦОФ «Березовская» производительностью 4,37 млн. т в год и ОФ при Западно-Сибирском металлургическом заводе производительностью 6,4 млн. т в год с обогащением угля класса +13 мм в сепараторах «Теска». Кроме того, для обогащения энергетических углей в Кузбассе имеется четыре обогатительные установки.

В Иркутском бассейне Черемховского месторождения пущена ГОФ разреза «Сафроновский» производительностью 3,7 млн. т в год

«Интинская» (2,4 млн. т в год) для обогащения энергетических углей в магнетитовой суспензии, установка на ОФ шахты «Север­ ная» производительностью 800 т/год по машинному классу +13 мм для обогащения коксующихся углей и установка при шахте «Запад­ ная» для обогащения углей класса +13 мм в водно-песчаной сус­ пензии.

В Кизеловском бассейне угли для энергетики обогащаются в магнетитовой суспензии на фабрике при шахте «Шумихинская 1/2», оборудованной сепаратором СК-32.

В 1968 г. в Подмосковном бассейне при Кимовском угольном разрезе введена в эксплуатацию обогатительная фабрика произво­ дительностью 2 млн. т в год с обогащением угля класса 25—300 мм в сепараторах СК-32 и СК-20.

Обогатительная установка при шахте им. Абакумова [59, 42]

Установка построена в 1961 г. по проекту французской фирмы

«ПИК».

Рядовой уголь (рис. 150) поступает на резонансный грохот 1 производительностью 500 т/ч. Подрешетный продукт (класс 0—20 мм) отгружается без обогащения, а класс более 20 мм поступает в сепаратор «Дрюбой» 2 (ширина ванны 2 м) с магнетитовой суспен­ зией.

Концентрат с сепаратора после сита предварительного сброса суспензии 3 поступает на вибрационный грохот 4 для дренажа

231