Устройство для автоматического измерения содержания магнетита в твердой фазе железорудных пульп Советский патент 1983 года по МПК G01N27/72 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МАГНЕТИТА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ Изобретение относится к автоматическому контролю качества технологических продуктов, в частности к контролю содержания магнитного железа в руде и продуктах ее обогащения. Известна дискретная система автоматического контроля содержания железа магнетита в потоке рудной суспензии первой стадии магнитной сепарации, содержащая подвижной участок немагнитного пульпопровода с ферромагнитной пульпой, электромагнит, измеритель силы притяжения электромагнита и пробы, измеритель плотности . . Недостатком известной системы является неодновременность измерения плотности и магнитных свойств потока пульНы, которая приводит к тому,, что эти параметры пульпы за время между двумя последовательными замерами успевают измениться, что приводит к зна чительной погрешности. На результат измерения влияк т также скорость протекающей в пульпопроЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПУЛЬП воде пульпы, упругость гибкого соединения подвижного участка пульпопровода с подводящим, патрубком, а также сепарация и налипание ферромагнитных частиц пульпы в пульпопрог воде в зоне действия электромагнита, что также значительно ухудшает точность измерения. Известно также устройство для измерения содержания магнетита в твердой фазе железорудных пульп, содержащее пульпоприемник, вертикальную немагнитную трубу, жестко соединенную с пульпоприемником, управляемый запорный клапан на выходе немагнитной трубы, источник магнитного поля, выполненный в виде электромагнита, соединенного с блоком питания и закрепленный на жесткой шарнирной подвеске с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, силризмерительный элемент, кинематически связанный с жесткой шарнирной подвеской, регистрирующий прибор, соединенный с выходом силоизмерительного элемента, и блок управления, выходы которого соединены с входами управляемого запорного клапана и блока питания электромагнита. Устройство осуществляет измерение содержания магнитного железа в осадке твердых частиц железорудной пульпы, периодически накопляющемся в нижней части немагнитной трубы, по величине силы взаимодействия между электромагнитом и осадком пульпы в трубе, при этом . осаждение происходит с.вытеснением из зоны образования осадка мелких илистых частиц пульпы более крупными частицами, обладающими большей скоростью осаждения Г2 . Так как осаждение происходит с избыткон поступающей пульпы, то более легкие частицы, вытесненные из зоны осаждения, поступают в верхние слои пульпы и уносятся в слив пульпоприемника, что приводит к нарушению представительности осадка и снижению точности измерения.

. Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для автоматического измерения содержания магнетита в твердой фазе железорудных пульп, содержащее пульпоприемник, вертикальну немагнитную трубу, жестко соединенную с пульпоприемником, управляемый запорный клапан на выходе немагнитно трубы, источник магнитного поля, закрепленный на жесткой шарнирной подвеске с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, силоизмрительный элемент, кинематически связанный с жесткой шарнирной подвеской регистрирующий прибор, соединенный с выходом силоизмерительного элемента, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управляемого запорного клапана и источника магнит- него поля, введены переключатель потоков пульпы с приводом, весоизмерительный блок, датчик уровня пульпы и вычислительный блок, к первому входу которого подсоединен выход датчика уровня пульпы, к второму входу подключен выход весоизмерительного блока, а к выходу подсоединен вход блока управления, третий выход которого подключен к входу привода переключателя потока пульпы, при этом

пульпоприемник закреплен на весоизмерительном блоке.

Источник магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита с механизмом перемещения, соединенным с вторым выходом блока управления.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для автоматического измерения содержания магнетита в твердои фазе железорудных пульп; на фиг. 2 - вариант выполнения источника магнитного поля.

Устройство содержит пульпоприемник 1, вертикальную немагнитную тру$ бу 2, жестко соединенную с пульпоприемником 1, управляемый запорный клапан 3 с приводом k, выходной патрубок 5 переключателя потока пульпы, кинематически связанный с приводом 6

Ф и датчик 7 уровня пульпы в пульпоприемнике, весоизмерительный блок 8 для взвешивания пульпоприемника 1, источник 9 магнитного поля, выполненный в виде электромагнита 10, сое5 диненного с блоком 11 питания, и закрепленный на жесткой шарнирной подвеске 12, силоизмерительный элемент 13, кинематически связанный с жесткой шарнирной подвеской 12, регистрирующий прибор Ц, вычислительный блок 1$ и блок 16 управления. Шарнирная подвеска 12 снабжена горизонтальной консольной направляющей 17) на которой с возможностью перемещения и фиксации закреплен противовес 18 для установки начальной нагрузки на силоизмерительный элемент 13. Пульпоприемник 1 одной опорной пятой опирается на весоизмерительный блок 8, а другой - на шарклирную опору 19. Выходы датчика 7 уровня пульпы и весоизмерительного блока 8 соединены с входами вычислительного блока 15, выход вычислительного блока 15 соединен с входом блока 16 управления, выход блока 16 управления соединены соответственно с входами привода 6, патрубка 5 переключателя потока пульпы, привода управляемого запорного клапана и блока 1 1 питания электромагнита 10, а выход силоизмерительного элемента 13 соединен с входом регистрирующего прибора 1.

Источник 9 магнитного поля может

быть выполнен в виде постоянного магнита 20 с механизмом 21 перемещения (фиг. 2). Механизм 21 перемещения закреплен на жесткой шарнирной подвеске 12 и соединен с одним из выходов бло ка 16 управления. На нижнем конце вы .ходного вала механизма 21 с одной стороны закреплен постоянный магнит 20, а с другой симметрично магниту 20 - противовес 22 для установки шар нирной подвески 12 в вертикальное положение и. создания начальной нагрузки на силоизмерительный элемент 13. Механизм 21 перемещения предназначен для поворота пост оянного магнита 20 в горизонтальной плоскости на угол 180° и фиксации в двух крайних противоположных положениях, водном из которых магнит 20 подводится к боковой поверхности немагнитной грубы 2 с зазором к нижней ее части. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии выходной пат рубок 5 переключателя потока пульпы отведен от пульпоприемника 1, а управляемый запорный клапан 3 на выходе немагнитной трубы 2 закрыт. По команде от блока 16 управления включается привод 6 и подводит выходной патрубок 5 переключателя потока к пульпоприемнику 1, и пульпоприемник 1 постепенно наполняется пульпой. При достижений объема пульпы в пульпоприемнике 1, заданного датчиком 7 уровня, выходной сигнал датчика 7 производит запуск вычислительного блока 15, который по сигналу датчика 7 уровня производит отсчет сигнала весоизмерительного блока 8, и по величине этого сигнала, прпорционально го плотности пульпы, и известному удельному весу твердых частиц пульпы являющемуся для данного пульпообразного продукта величиной постоянной, производит расчет веса пульпы, необходимого для получения заданного веса осадка при текущем значении плотности пульпы, при этом подача пуЛьпы в пульпоприемник 1 продолжается. Выходной сигнал вычислительного блока. 15 в виде задания выдается на вход блока 1б управления, который производит отключение привода 6 и отвод выходного патрубка 5 переключателя потока пульпы от пульпоприемника 1 при достижении веса пульпы в пульпоприемнике 1, равного величине, вычисленной вычислительным блоком 15. Затем в течение заданного, экспериме тально установленного для данного пульпообразного продукта времени осу ществляется полное осаждение осёдка. который накапливается в нижней части немагнитной трубы 2, после чего по команде от блока 15 управления включается блок 11 питания и соединенный с ним электромагнит 10, Величина силы взаимодействия между электромагнитом 10 я ферромагнитной составляющей осадка измеряется силоизмерительным элементом 13, выходной сигнал которого, пропорциональный содержанию магнетита в осадке, регистрируется регистрирующим прибором Ц, который может быть отградиуровай в процентах содержания контролируемого параметра в осадке. Затем по команде блока 16 управления отключается блок 11 питания, а соответственно и электромагнит 10, включается привод k и открывает запорный клапан 3, немагнитная труба 2 освобождается от осадка и промывается осветленной после выпадения осадка водой, после чего привод отключается и закрывает за-( порный клапан 3, подготавливая таким образом устройство к очередному циклу измерения. Работа варианта устройства с источником 9 магнитного поля, выполненным в виде постоянного магнита 20, отличается от указанноговыше необходимостью подвода постояного магнита 20 к немагнитной трубе 2 только на время измерения силы взаимодействия магнита 20 с осадком. Это вы --звано тем, что постоянно подведенный к немагнитной трубе 2 магнит 20 искажает характер гравитационного осаждения ферромагнитных пульп в результате магнитной сепарации в зоне, прилегающей к магниту 20, что может привести к снижению точности измерения, Подвод и отвод постоянного магнита 20 осуществляется механизмом перемещения. Для производства измерения по команде блока 1б управления механизм 21 перемещения осуществляет поворот закрепленного на валу магнита 20 в горизонтальной плоскости на угол iBO и таким образом подводит его к немаг нитной трубе 2 с осадком. Сила взаимодействия магнита 20 с осадком измеряется силоизмерительным элементом 13, кинематически связанным с жесткой шарнирной подвеской 12, и регистрируется регистрирующим прибором М, После измерения постоянный Магнит 20 по команде блока 16 управления отво дится в исходное состояние. Все остальные операции по загрузке и раз7грузке пульпы в пульпоприемник 1 ос ществляются в порядке, аналогичном выше изложенному. Отличительной особенностью устро ства является возможность йочного до зирования веса осадка путем, полного осаждения его из залитой в пульпопр емник 1 пульпы, вес которой определяется по заданному весу осадка, плотности пульпы и удельному весу твердых частиц пульпы, который для данного продукта является величиной постоянной, по М п; где G - заданный вес осадка; GP - вес пульпы, необходимый для получения заданного веса осадка; cf - удельный вес твердых частиц осадка; у - плотность пульпы.. Плотность пульпы определяется в устройстве по весу; постоянного объе ма пульпы в пульпоприемнике 1, задан ного датчиком 7 уровня пульпы по фор Gr,u Т -Т KGnV где G V вес постоянного объема пульпы; V - постоянный объем пульпы в пульпоприемнике, заданный датчиком 7 уровня пульпы; К - коэффициент пропорциональностиПредлагаемое устройство выгодно отличается- от прототипа возможностью точного дозирования веса осадка и обеспечением представительности осад ка, полученного путем полного осажде ния отображенного объема пульпы, что значительно повышает точность измерения содержания магнетита в отобранной из потока пульпы пробе. Формула изобретения Устройство для автоматического из мерения содержания магнетита в твер838дои фазе железорудных пульп, содержа щее пульпоприемник,,вертикальную немагнитную труОу, жестко соединенную с пульпоприемником, управляемый запорный клапан на выходе немагнитной трубы,источник магнитного поля, закрепленный на жесткой шарнирной подвеске с зазорюм к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, силоизмерительный элемент, кинематически связанный С жесткой шарнирной подвеской, регистрирующий прибор, соединенный с выходом силоизмерит льного элемента, и блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управляемого запорного клапана и источника магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены переключатель потока пульпы с приводом, весоизмерительный блок, датчик уровня пульпы и вычислительный блок, к первому входу которого подсоединен выход датчика уровня пульпы, к входу подключен выход весоизмерительного блока, а к выходу подсоединен вход блока управления, третий выход которого подключен к входу привода переключателя потока пульпы, при этом пульпоприемник закреплен на весоизмерительном блоке.; 2о Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что источник магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита с механизмом перемещения, соединенным с вторым выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Марюта А.Н. и др. Автоматический контроль содержания магнитного железа в потоке рудной суспензии, Механизация и автоматизация производства, 1977, № 3, М,, Машино-, строение, Со 19-20, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке W 291б9 9, кл. G 01 N 27/72, 1980.

f5

16

22

Фи9.2