Способ регулирования процесса гидравлической классификации

Способ регулирования процесса гидравлической классификации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСА ИИЕ

Союз Советских социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 22. 06. 79 (2! ) 2784480/22-03 (51) hh. КЛ. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытий

В 03 В 13/00

Опубликовано 150981. Бюллетень N9 34

Дата опубликования описания 15.0981 (53) УДК 622 765 (088.8) Ява (72) Авторы изобретения

В.Б.Канунников, И.Г.Кузнецов, О.В.Канун и В.A.IIIeïåëåâ

{71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ГИДРАВЛИЧЕСКОИ КЛАССИФИКАЦИИ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при автоматизации процесса гидравлической классификации фосфоритных и друг !х руд, например в спиральных классификаторах, Известен способ регулирования процесса гидравлической классификации измельченных минералов в спиральном классификаторе путем стабилизации плотности и расхода слива эа счет изменения подачи исходной руды в мельницу и воды в ванну классификатора

t1).

Однако данный способ регулирова- 15 ния иэ-эа большого транспортного запаздывания по каналам "регулирующее воздействие — регулируемый параметр" не обеспечивает качественную стабилизацию указанных параметров классифика-20 ции. Так, при стабилизации плотности или расхода слива изменением подачи исходной руды в мельницу транспортное запаздывание по каналу "рудаслив классификатора" составляет 56 мин, а при стабилизации этих параметров изменением подачи воды в классификатор транспортное запаздывание по каналу "вода классификатора - слив классификатора" — 1-1,5 мин. Следова-ЗО тельно, при колебаниях плотности,расхода и гранулометрического состава исходной пульпы время отклонения плотности и расхода слива от заданных значений составляет величину, не менее времени запаздывания по указанным каналам. В случаях, когда период колебаний параметров исходной пульпы меньше времени транспортного запаздывания, стабилизировать плотность и расход слива изменением подачи руды в мельницу и воды в классификатор невоэможНо. Таким образом, недостаточная точность стабилизации параметров слива не обеспечивает поддержание оптимального режима для разделения частиц в ванне классификатора по заданной крупнасти.

Известен также способ регулирования процесса гидравлической классификации, основанный на измерении физических параметров слива, например крупности частиц, изменении удельного объемного расхода слива в зависимости от величины и знака отклонения крупности измеренного параметра.

Этот способ позволяет сократить время транспортного запаздывания по каналам "регулирующее воздействие — регулируемый параметр", довести его

362985 до 7-10 с вместо 1-1,5 мин и, как следствие этого, повысить точность регулирования разделения минералов по граничному классу и производительность классификатора, уменьшить потери полезных материалов со сливами классификатора j2).

Однако для измерения средней круп ности частиц в сливе, траектория движения которых в ванне классификатора имеет сложный характер, а крупность их по отдельным участкам слива принимает различные значения, необходимо датчик грансостава перемещать по всему фронту слива или устанавливать несколько датчиков по фронту слива, что значительно усложняет техническую реализацию способа и снижает надежность процесса регулирования.

Целью изобретения является повышение надежности процесса регулирования гидравлической классификации.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют объемный расход пульпы, подаваемой в ванну классификатора, и поддерживают его постоянным путем изменения подачи воды в ванну классификатора.

При этом, в случае незначительных колебаний плотности исходной пульпы (менее 5Ъ от среднего значения плотности) и наличия корреляционной связи между крупностью частиц слива и плотностью слива последний параметр возможно стабилизировать изменением удельного объема расхода слива.

При работе классификаторов в условиях значительных колебаний плотности исходной пульпы (более 5Ъ от среднего значения параметра) разделение минералов по заданной крупности целесообразно осуществлять регулированием удельного объемного расхода пропорционально изменению плотности слива.

Вертикальная скорость движения частиц (скорость осаждения) в классификаторе, т } () где ٠— скорость свободного падения, м/с;

Т вЂ” процентное содержание твердого в сливе, Ъ;

Т„„ — предельное содержание твердого при кубичесг;й пространственной решетке, Ъ.

Горизонтальная скорость движения частиц .Ял .

"e овюн где Н вЂ” напор, м;

9 — удельный секундный объем слива, м /с, на один погонный метр, определяемый по формуле, (ъ)

8о 36Вр Т где (1 — часовая производительность классификатора, считая по твердой фазе слива, т/ч;

8 — ширина классификатора,м;

p — вес единицы объема плотность слива, т/м э

На фиг.1-5 представлены векторные диаграммы скоростей для частиц граничной крупности в зоне сливного порога спирального классификатора, где

W — вектор вертикальной скорости движения частиц;Ге — вектор горизонтальной скорости движения частиц;

Qp — вектор результирующей скорости движения частиц; на фиг.б — спиральный классификатор, общий вид; на фиг.7 — блок-схема устройства.

На фиг.1 приведена векторная диаграмма, соответствующая оптимальному режиму классификации, характеризующаяся такими значениями и направ2О лениями Й и Че, которые определяют направление результирующего вектора

W скорости движения частиц граничной крупности на уровне сливного поР рога. При колебаниях плотности и щ расхода исходной пульпы изменяются плотность и расход слива, а, следовательно, значения W и ЧВ и направление Ч <

При увеличении плотности пульпы значение Wp уменьшается (фиг.2), Это приводит к изменению направления значительно выше сливного порога и выходу более крупных час.2иц в слив.

Уменьшение плотности пульпы увеличивает значение W . Вектор Wp направлен ниже сливного порога (фиг.З), и в слив поступают частицы меньшей крупности. При колебаниях расхода исходной пульпы изменяется значение V< которое также приводит к изменению

40 величины и направления Wp (фиг.4 и 5).

Иэ векторных диаграмм ясно, что для оптимизации процесса классификации необходимо обеспечить постоянство направления Рр, которое поддерживается в предлагаемом способе стабилизацией расхода исходной пульпы, устраняющей возмущение на процесс со стороны этого параметра, и регулированием горизонтальной скорости движения частиц пропорционально их скорости осаждения. При этом стабилизацию расхода исходной пульпы обеспечивают изменением подачи воды в приемный желоб классификатора, а регулирование горизонтальной скорости движения - изменением удельного объемного расхода слива.

Анализируя уравнения (2) и (3) видно, что горизонтальная скорость движения частиц Vg зависит от удель ) ного объемного расхода слива ц и напора Н, а удельный объемный расход от производительности по тверо дой фазе слива (0), ширины (В) классификатора,плотности (P) и содержания твердого (Т) в сливе. Анализ этих

862985 измеряемого параметра слива-плотности, по величине отклонения которого регулируют объемный расход слива, т.е. изменяют скорость горизонтального движения частиц, значительно повышает надежность процесса регулирования поскольку измерение плотности суспенэии одним плотномером возможно осуществить не только по отдельным участкам слива, но и после всех сливн.ях порогов, т.е. обеспечить интегральную оценку этого параметра слива.

Примером реализации способа является классиФикатор односпиральный. — 15 Классификатор (фиг.б и 7) содержит корпус 1, на котором предусмотрено боковое. окно с приемным желобом 2 для загрузки исходной пульпы, спираль 3, предназначенная для транЯ спортировки песков к разгрузочному окну 4, фронтальный порог. 5 для слива мелкой фракции, желоб б и разгрузочный патрубок 7. В классификаторе предусмотрены боковые пороги слива, образованные окнами 8 и 9, слив и скорость горизонтальных потоков через которые регулируются горизонтальными шиберами 10 и 1"., Установленными с внешней стороны корпуса 1 в направляющих 12 и перемещающихся при помощи исполнительного механизма 13.

Для измерения плотности слива предусмотрен плотномер 14, а также Регулирующий прибор 15, соединенный с задатчиком 16. Для стабилизации расхода исходной пульпы предусмотрены расходомер 17, регулирующий прибор

18, соединенный с задатчиком 19, исполнительный механизм 20, регулирующий клапан 21 и трубопровод 22 для

40 подачи воды в приемный желоб классификатора.

Исходная пульпа поступает в корпус 1 классификатора через приемный желоб 2, где происходит разделение

4 частиц по граничной кРУпности. Частицы крупнее 0,5 мм осаждаются в пески и транспортируются спиралью 3 вверх к разгрузочному окну 4 по наклонному днищу корпуса 1, откуда они

О направляются на склад готовой продукции или в мельницу на доизмельчение.

Частицы менее 0,5 мм поступают в слив классификатора и через пороги

5,8 и 9 поступают в желоб б и через разгрузочный патрубок 7 удаляются иэ классификатора на дальнейшую обработку. При увеличении расхода исуравнений показывает воэможность регулирования удельного объемного расхода слива и, следовательно, скорости горизонтального движения частиц эа счет изменения ширины В классификатора, точнее ширина слива классификатора фронта слива. Регулирование удельного объемного расхода за счет изменения ширины сливного порога целесообразно в случаях работы классификатора с производительностью по сливу ниже оптимальной.

В предлагаемом способе фронт слива изменяют за счет применения допол нительных сливных порогов, установленных на боковых стенках ванны односпиральных или двухспиральных клас сификаторов, так как в большинстве случаев эти классификаторы работают с максимальной производительностью по сливу.

Если на боковых сливных порогах установить горизонтально перемещающиеся шибера или другие регулирующие органы и при помощи их изменять фрон слива, то за счет изменения удельного расхода слива возможно управлять горизонтальной скоростью движения частиц, т.е. изменять значение вектора таким образом, чтобы при возмущениях по плотности и содержанию твердого и в исходной пульпе направление реэультатирующего вектора 7< было бы неизменным.

Так, при увеличении плотности пульпы и уменьшении вектора Ыр направление Й восстанавливают уменьP шением вектора эа счет уменьшения удельного объемного расхода слива, т.е. увеличения бокового фронта слива. При этом время нахождения частиц в ванне классификатора увеличивается, они успевают разделиться по граничной крупности при более высоком содержании твердого в горизонтальном потоке пульпы,. и классификатор работает при увеличенной производительности по сливу.

При уменьшении плотности пульпы значение Ч увеличивается и направР ление И восстанавливают увеличением этого значения за счет увеличения удельного расхода, т.е. уменьшении бокового фронта слива. В этом случае время разделения частиц в классификаторе уменьшается.

Таким образом, при стабильном рас ходе и колебаниях плотности, содержании твердого и гранулометрического состава исходной пульпы и, следовательно, производительности классификатора за счет регулирования скорости горизонтального движения частиц пропорционально скорости их осаждения возможно стабилизировать на- правление вектора результирукицей скорости, т.е. обеспечить разделе".. ние частиц по граничной крупности.

При этом использование в качестве ходной пульпы от заданного эадатчиком 19 значения сигнал с расходомера 17 поступает на регулирующий пр:.-. бор 18, который через исполнительный механизм 20 и регулирующий клапан 21 уменьшает подачу воды в желоб 2 классификатора. аналогично при уменьшении расхода ре.-;улирующий прибор 18 увеличивает подачу воды и

862985

Формула изобретения

Ve восстанавливает заданное значение расхода. При этом запаздывание по каналу "расход воды - расход пульпы" составляет 5-7 с,.

При увеличении плотности слива, измеряемой плотномером 14, регулирующий прибор 15 через исполнительный механизм 13 одновременно перемещает горнэонтальные шибера 10 и 11 в сторону увеличения фронта слива и уменьшения удельного расхода слива и гориэонтальной скорости частиц.

Перемещение шиберов 10 и 11 в сторону увеличения фронта слива происходит до тех пор, пока сигнал обратной .связи (СОС) 23, поступающий с исполнительного механизма 13 на регулирую- "5 щий прибор 15, обеспечит компенсацию сигнала, поступающего с плотномера 14, При этом удельный объемный расход и скорость горизонтального движения частиц должны принять такие умень- Щ шенные значения, которые соответствуют разделению частиц по граничной крупности 0,5 мм, но при большей плотности пульпы. При уменьшении плотности слива регулирующий прибор

15 перемещает горизонтальные шибера

10 и 11 в сторону уменьшения фронта слива и увеличения удельного объемного расхода и горизонтальной@скорости движения частиц до тех пор, пока режим разделения будет соответствовать поступлению в слив частиц той же крупности. При этом запаздывание по каналу "удельный объемный расход слива — плотность слива" составляет 7-10 с, а надежность повышается более чем в два раза, так как для интегральной оценки крупности частиц в общем сливе необходимо применить вместо одного плотномера не менее двух гранулометров.

Использование предлагаемого способа регулирования уменьшит выход класса 0,5 мм в слив классификатора в среднем с 3,5 до 1,5% и выхода класса 0,5 мм в пески с 13,6 до

5,5%. За счет этого повышается на

1-1,5% выход и содержание Р О - в концентрате, а также производительность классификатора по сливу с 85 до

110 т/ч, т.е. на 30%.

Способ регулирования процесса гидравлической классификации в аппаратах с горизонтальным потоком,. основанный на измерении физических параметров слива, например крупности частиц, изменении удельного объемного расхода слива в зависимости от величины и знака отклонения измеренного параметра, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности процесса регулирования, измеряют объемный расход пульпы, подаваемой в ванну классификатора, и поддерживают его постоянным путем изменения расхода воды в ванну классификатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Олевский. Конструкции и расчет механических классификаторов и гидроциклонов, М., ГНТИ, 1960, с.208.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2729870/22-03, кл. В 03 В 13/00, 1979 (прототип).

862985 (Риг.б

Риа. 7

Составитель В.Персиц

Редактор Ю. Петрушко ТехредN. Рейвес Корректор В.Синицкая

Заказ 7631/7 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4