Способ контроля крупности сыпучего материала Советский патент 1990 года по МПК G01N15/02 

1

(21)4412318/23-25

(22)18.04.88

(46) 07.08.90. Бюл. № 29

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии

и маркшейдерскому делу

(72)А.П.Зарубин и Ж.М.Васильев

(53)539.215(088.8)

(56) Персиц В.З. Измерение и контроль технологических параметров на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1982, с.48.

Авторское свидетельство СССР № 510666, кл. G 01 N 15/02, 1980,

(54)СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУПНОСТИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

(57) Изобретение относится к области исследования физических свойств сыпучих материалов (рудного и нерудного минерального сырья, цемента, щебня, гравия, продукции сельского хозяйства) и может быть использовано для автоматического контроля крупности их частиц. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение измерений при контроле крупности сыпучих материалов. Способ включает формирование из сыпучего материала слоя постоянной толщины, уплотнение его при постоянной нагрузке, измерение величины уплотнения, по которому определяют средний размер (диаметр) частиц. В частности, для мелкодисперсных материалов крупностью не более 0,3 мм величина нагрузки уплотнения находится в пределах 0,2-3 кПа, а для куско- ватых материалов крупностью 10-30 мм нагрузки составляет 98-392 кПа. 1 табл., 3 ил.

Q SS

с/;

с

Изобретение относится к области исследования физических свойств сыпучих материалов (рудного и нерудного минерального сырья, цемента, щебня, гравия, продукции сельского хозяйства) и может быть использовано для автоматического контроля крупности их частиц. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение измерений при контроле крупности сыпучих материалов. Способ включает формирование из сыпучего материала слоя постоянной толщины, уплотнение его при постоянной нагрузке, измерение величины уплотнения, по которому определяют средний размер (диаметр) частиц. В частности, для мелкодисперсных материалов крупностью не более 0,3 мм величина нагрузки уплотнения находится в пределах 0,2-3 кПа, а для кусковатых материалов крупностью 10-30 мм величина нагрузки составляет 98-392 кПа. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области исследования физических свойств сыпучих материалов и может быть использовано для автоматического контроля их гранулометрического состава (величина среднего диаметра, содержание определенного класса крупности или удельной поверхности) измельченного минерального сырья, а также в сельском хозяйстве при определении сортности семян, крупности помола муки, крупы и т.п. в производственных и лабораторных условиях.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение измерений при контроле крупности сыпучих материалов.

На фиг. I показаны процесс непрерывного формирования слоя сыпучего материала постоянной толщины, его уплотнения и контроля крупности сыпучего материала на транспортерной ленте и кинематическая схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - корреляционная зависимость величины уплотнения исследуемого слоя сыпучего материала от среднего размера частиц малого размера (до 0,3 мм) при постоянном давлении; на фиг. 3 - то же, для

СЛ

оо со

Ј 00

Крупнокусковатого сыпучего материала (крупностью до 30 мм).

Способ контроля крупности сыпучего материала в потоке (например, на g транспортерной ленте) осуществляется следующим образом,

Верхнюю часть перемещаемого транспортерной лентой 1 (фиг.1) сыпучего материала 2 срезают разравнивате- Ю лем 3 до постоянной толщины Н. Остав щийся слой материала 2 уплотняют шарнирно подвешенным роликом-катком 4 до толщины h, величину уплотнения 4h H-h, зависящую от крупности 15 Материала, измеряют датчиком 5 перемещения (например, индукционным), который контактирует с поверхностью материала при помощи лыжи 6 5 и фиксируют вторичным прибором . В процес- 20 се настройки датчика 5 за нулевое положение лыжи 6 принимают положение калибрующей поверхности 8 разравни- вателя 3, при этом, когда на ленте 1 нет материала, ролик-катод 4 и 25 лыжа 6 под действием собственного веса занимают крайнее нижнее положение 9 и 10 соответственно.

Величина уплотнениями для конкретразмера частиц в широком диапазоне (например, 0,044-30 мм) имеет нелинейный характер, получить универсальную зависимость на все размеры частиц при одной постоянной нагрузке практически не представляется возможным, наиболее целесообрзно выделять узкие классы по изменчивости размеров частиц и определять зависимость величины уплотнения при определенных для данных классов нагрузках. Диапазон предельных нагрузок для различных классов по крупности частиц должен быть определен экспериментально. Величина минимальной нагрузки определяется чувствительностью метода измерений, так как при малых нагрузках весьма мала величина уплотнения, а величина максимальной нагрузки ограничена тем, что при больших нагрузках весь материал может быть вытеснен из-под ролика-катка 4 (фиг.1) и, кроме того, имеет место процесс разрушения измеряемых частиц.

На фиг. 2 и 3 приведены наиболее характерные зависимости величины уплотнения /Jh для мелкодисперсных материалов и для кусковатых материаного материала (железная руда, керам- 30 лов- в качестве мелкодисперсного зит, цемент и т.п.) при постоянной нагрузке зависит только от крупности частиц этого материала и определенным образом связана с крупностью (размером) частиц, входящих в его состав. Чем меньше крупность частиц цсследуе- мого материала, тем сильнее он уплотняется, т.е. тем больше величина Лh (фиг.1). Количественная корреляционматериала, который необходимо контролировать в технологическом процессе, взяты измельченная руда, хвосты, концентрат. Крупнокусковатый мате- 25 риал представлен исходной рудой (железистые кварциты).

Экспериментальные исследования на различных сыпучих материалах позволили выбрать наиболее оптимальную тол- ная зависимость между величиной уплот-40 ЩИНУ слоя исследуемого материала и нения dh и средней крупностью час- величину уделъйой нагрузки на его потиц исследуемого сыпучего материала d приведены на фиг. 2 и 3. Коэффициент корреляции частиц малого размера (до 0,30 мм) составляет 0,83 (фиг.2). В качестве исследуемого материала был использован измельченный железорудный материал. В таблице (соответствующей графику на фиг.2) приведены результаты измерений на мелкодисперсном материале, Крупность частиц колебалась в диапазоне 0,044- 0,250 мм, высота слоя 50 мм, величин

нагрузки 2 кПа (0,020 кг/см2),

В связи с тем, что гранулометрический состав сыпучих материалов в различных областях промышленности весьма разнообразен, а зависимость величины уплотнения йЪ. от среднего.

размера частиц в широком диапазоне (например, 0,044-30 мм) имеет нелинейный характер, получить универсальную зависимость на все размеры частиц при одной постоянной нагрузке практически не представляется возможным, наиболее целесообрзно выделять узкие классы по изменчивости размеров частиц и определять зависимость величины уплотнения при определенных для данных классов нагрузках. Диапазон предельных нагрузок для различных классов по крупности частиц должен быть определен экспериментально. Величина минимальной нагрузки определяется чувствительностью метода измерений, так как при малых нагрузках весьма мала величина уплотнения, а величина максимальной нагрузки ограничена тем, что при больших нагрузках весь материал может быть вытеснен из-под ролика-катка 4 (фиг.1) и, кроме того, имеет место процесс разрушения измеряемых частиц.

На фиг. 2 и 3 приведены наиболее характерные зависимости величины уплотнения /Jh для мелкодисперсных материалов и для кусковатых материаверхностей. Так, для частиц малого размера (до О,3 мм) удельная нагрузка должна составлять 0,2-3 кПа 5 (0,002-0,030 кг/см2) при толщине слоя Н не менее 120 мм.

Использование предлагаемого способа возможно для сыпучего материала любой крупности, но при этом необходимо подбирать величину удельной нагрузки и толщину слоя Н в каждом конкретном случае отдельно (исходя из указанного принципа).

Например, для промежуточного (относительно приведенных) класса круп0

5

ности 0,75-1,5 мм интервал нагрузки составляет 6-36 кПа (0,060- 0,360 кг/см ) при толщине исследуемого слоя Н не менее 70 мм.

Формула и

5

эобретения

Способ контроля крупности сыпучего материала, включающий формирование слоя материала на плоской поверх ности с помощью уплотнителя, создание давления на материал, измерение величины перемещения уплотнителя, по которой определяют с помощью калибровочной зависимости крупность сыпучего материала, отлич а ю - щ и и с я тем, что, с целью упро837986

щенчя и расширения области применения способа, слой материала формируют непрерывно, устанавливая постоянную толщину слоя больше диаметра самых крупных частиц, давление нэ материал создают непрерывно при постоянной нагрузке; при этом для мелкодисперсных материалов крупностью не более 0,3 мм создают нагрузку от 0,2 до 3 кПа, а для кусковых материалов крупностью 10-30 мм - 98- 392 кПа.

5

10

О 0.05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30

Средний размер частиц c/Cf мм Фиг.1

С

l

I

I

О Средний размер частиц фиъ.З

Редактор Л. Гратклло

Составитель М. Рогачев Техред Л.Сердкжова

Заказ 2249

Тираж 500

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Шароши

Подписное