Способ автоматического регулирования процесса магнитной сепарации Советский патент 1984 года по МПК B03C1/00 

Изобретение относится к автоматизации процессов обогащения руд черных металлов, в частности цроцесса магнитной сепарации, и может найти применение на обогатительных фабриках черной металлургии.

Известен способ автоматического регулирования процесса магнитной сепарации, включающий одновременное измерение плотности пульпы, цвета пульпы и напряженности магнитного поля, определение алгебраической суммы этих сигналов и регулирование процесса путем изменения напряженности магнитного поля, поддерживая найденную сумму постоянной 1.

Недостатком известного способа является низкая эффективность процесса разделения, вызванная отсутствием управления качеством промпродукта, так как управление напряженностью поля по сигналам датчиков плотности и цвета пульпы позволяет лишь стабилизировать содержание полезного компонента в хвостах магнитной сепарации.

Известен также способ автоматического регулирования процесса магнитной сепарации, включающий измерение плотности пульпы в питании магнитной сепарации, напряженности магнитного поля и удельного веса твердой фазы пульпы, изменение плотности пульпы в питании сепарации путем подачи дополнительной воды по величине разности измеренной плотности пульпы и заданной, изменение напряженности магнитного поля 2.

Недостатком такого способа является низкая точность регулирования, вызванная тем, что при изменении плотности пульпы в сливе классификатора только по величине плотности пульпы ухудщается работа предшествующего цикла измельчения, что ведет к колебаниям количества твердого в пульпе, к колебаниям крупности и соотношения количества чистых рудных зерен и количества сростков в сливе классификатора, что снижает как общую производительность стадии по твердой части готового промпродукта, так и качество промпродукта и эффективность разделения. Кроме того, магнитные сепараторы, как правило, работают группами и технически сложно осуществить контроль содержания полезного компонента в промпродуктах и хвостах каждого сепаратора.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования процесса магнитной сепарации, включающему измерение плотности пульпы в питании магнитной сепарации, напряженности магнитного поля и удельного веса твердой фазы пульпы, изменение плотности пульпы в питании сепарации путем подачи дополнительной воды по величине разности измеренной плотности пульпы и заданной, изменение напряженности магнитного поля, измеряют крупность твердой фазы пульпы, определяют алгебраическую сумму сигналов удельного веса, крупности твердой фазы пульпы и напряженности магнитного поля, а изменение напряженности магнитного поля осуществляют, поддерживая найденную сумму постоянной.

Кроме того, дополнительно определяют скорость изменения алгебраической суммы сигналов крупности и удельного веса твердой фазы пульпы и по величине этой скорости корректируют напряженность магнитного поля и величину заданного значения плотности пульпы.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа автоматического регулирования процесса магнитной сепарации.

Устройство содержит датчик 1 крупности твердой фазы пульпы, датчик 2 удельного веса твердой фазы пульпы, датчик 3 плотности пульпы, датчик 4 напряженности магнитного поля, блоки 5 и 6 алгебраического суммирования, блок 7 сравнения, задатчик 8 суммы, задатчик 9 плотности пульпы, задатчик 10 корректора плотности, регулятор 11 напряженности поля, регулятор 12 плотности пульпы, блок 13 дифференцирования, адаптивный регулятор 14 коррекции плотности, исполнительный механизм 15 задвижки расхода добавочной воды, блок 16 управления напряженностью магнитного поля сепаратора 17.

Регулирование процесса магнитной сепарации осуществляют путем регулирования плотности пульпы В питании магнитного сепаратора, изменением расхода добавочной воды и путем регулирования напряженности магнитного поля.

При настройке процесса управления задания регуляторам 11, 12 и 14 устанавливаются из расчета получения концентрата заданного качества с ограничением потерь полезного компонента в хвостах сепарации при переработке руд средней обогатимости.

Установлено, что интегральной оценкой типа перерабатываемой руды, учитывающей физико-механические и текстурно-структурные особенности, в условиях работы магнитных сепараторов в первой стадии обогащения может служить параметр удельного веса твердой фазы пульпы в питании сепарации. Коэффициент корреляции с основными физико-механическими и текстурно-структурны ми свойствами как рудной смеси, так и минералогических разновидностей составляет величину из диапазона 0,38-0,64, при незначимости частных коэффициентов корреляции других пара.метров между собой, а следовательно, может быть использован как корректирующий

параметр в системах обогатительной технологии.

В связи с этим, при первоначальной настройке, при среднем удельном весе твердой фазы с выхода регуляторов 11 и 14 сигналы равны нулю. Поддерживается заданная крупность и плотность пульпы в питании сепарации и заданная напряженность поля.

При изменении типа перерабатываемой руды изменяется крупность готового продукта и плотность пульпы в сливе классификатора; вызванная изменением удельного веса твердого или измельчаемостью руды; Соответственно изменяются показания датчиков 1, 2 и 3 и регуляторы 11, 12 и 14 изменяют напряженность магнитного поля и расход воды в питании магнитной сепарации, стабилизируя плотность пульпы в питании магнитного сепаратора, и заданные кондиции по качеству промпродукта и хвостов магнитной сепарации.

Исследованиями установлено, что для каждого типа руды добиться максимальной эффективности процесса магнитной сепарации можно путем выбора оптимального расхода добавочной воды в питании магнитной сепарации и оптимального значения напряженности магнитного поля, в зависимости от крупности и удельного веса твердого в питании магнитной сепарации.

При стабильной крупности продукта в сливе классификатора изменение величины плотности пульпы в сливе является индикатором изменившегося типа руды. Сигнал с датчика 3 плотности поступает на вход регулятора 12, на второй вход которого подключен выход задатчика плотности пульпы. Сигнал, пропорциональный разности текущей и заданной плотности пульпы, с выхода регулятора 12 поступает на исполнительный механизм 15 задвижки трубопровода подачи дополнительной воды на сепарацию, изменяя ее расход, пока сигнал разности не будет равен нулю.

Изменение типа руды, вызывающее изменение величин крупности и удельного веса твердой фазы, вызывает изменение разности с выхода блока 7 текущей суммы, с выхода блока 6 величин крупности, удельного веса и напряженности поля и заданного значения этой суммы от задатчика 8. Сигнал этой разности поступает на регулятор 11, который через блок 16 управления изменяет напряженность поля, пока величина этой разности не станет равной нулю.

Качество и надежность управления процессом магнитной сепарации, а соответственно, и эффективность процесса обогащения, зависят от полноты учета динамики предыстории процесса сепарации, т. е. учета изменяющейся измельчаемости и вкрапленности перерабатываемой руды и их влияния на изменение гранулометрической характеристики и объема твердого в питании магнитной сепарации.

Интегральной оценкой изменяющихся динамических свойств является скорость изменения алгебраической взве1пенно11 суммы сигналов крупности и удельного веса твердой фазы пульпы в питании маппггной сепарации, которая определяется в б.покс 13 дифференцирования.

Сигнал данной скорости с выхода б.чока 13 дифференцирования поступает на регуляторы 11 и 14, корректируя величину управляющего воздействия на изменение напряженности поля и заданное значение плотности пульпы в питании магнитной сенарации.

Так, при переработке тонковкрап.юнных руд увеличивается нлотность слива к.чассификатора, содержание магнетита в нромпродукте падает за счет умсмпиненпя сикГЫтых рудных зерен и увеличения рудных сростков в сливе классификатора, хвелнчииоот0ся занос- немагнитного материала в пгммпродукт, а потери железа в хвостах умспьщаются из-за уменьшения обьемно1о рас хода пульпы, уходяихей в концентрическую зону сепарации, уменьшения скорости пуль5пы и количества сильномагнитного материала, занесенного туда. Сигнал скоростн изменения суммы сигналов от датчика 2 удельного веса и круиности твердого от датчика 1, от блока 13 дифференцирования ноступает на регуляторы 14 коррекции и ре0гулятор 11, с которых поступают сигналы на увеличение расхода доиолннгельнои воды, уменьшающей нлотность иульпы и на формирование уменьшения задания напряженности поля.

5

По сигналу с регулятора 12 через исполнительный механизм 15 увеличивается расход дополнительной воды в магнитный сепаратор. По сигналу с регулятора 11 усилительно-преобразовательный блок 16 изме0няет величину напряжениости магнитнох) поля. Этим самым система парирует изменяющиеся динамические свойства объекта регулирования.

Процесс стабилизируется на новом значении заданных величин, определяемых новым удельным весом твердой фазы. Этим самым достигается максимизация эф(1ективности магнитной сепарации и улучишются показатели работы последующих стадий обогащения за счет того, что происходит максимально допустимый сброс пустой породы в хвосты магнитной сепарации.

При переработке крупновкрапленных руд корректирующие значения управляемых величин изменяются в обратном направлении.

Все сигналы коррекции поступают с коэффициентами, определяемыми опытным иу5 1076144

тем и учитывающими процент долевогонапряженности магнитного поля и расхода

участия контролируемых параметров в фор-добавочной воды, обеспечивающие постоянмировании управляющих воздействий.ное качество и максимальный выход конТаким образом, при различных значе-центрата.

ниях плотности пульпы в сливе классифи-. Использование изобретения позволяет

катора и удельного веса твердой фазы приувеличить годовое производство концентрапереработке различных типов руд устанав-та, снизить потери полезного компонента

ливаются разные оптимальные значенияв хвостах.

.. «..

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ, включающий измерение плотности пульпы в питании магнитной сепарации, напряженности магнитного поля и удельного веса твердой фазы пульпы, изменение плотности пульпы в питании сепарации путем подачи дополнительной воды по величине разности измеренной плотности пульпы и заданной, изменение напряженности магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, измеряют крупность твердой фазы пульпы, определяют алгебраическую сумму сигналов удельного веса, крупности твердой фазы пульпы и напряженности магнитного поля, а изменение напряженности магнитного поля осуществляют, поддерживая найденную сумму постоянной. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно определяют скорость изменения алгебраической суммы сигналов крупности и удельного веса твердой фазы пульпы и по величине этой скорости коррекi тируют напряженность магнитного поля и величину заданного значения плотности (Л пульпы. 05