Способ определения производительности спирального классификатора по пескам Советский патент 1991 года по МПК B03B13/00 

Изобретение относится к измерению технологических параметров процессе в обогащения полезных ископаемых, в частности процесса классификации в спиральных классификаторах, и может использоваться в черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов и других отраслях промышленности, где находят применение спиральные классификаторы для классификации промывки и дешламации материалов.

Цель изобретения - повышение точности определения.

В способе определения производительности спирального классификатора по пескам, включающем определение скорости вращения и количества заходов спирали, высоты порции песков, измерение плотности песков, содержание твердой фазы, расчет массы порции песков и часовой производительности, останавливают вращение спирали классификатора, измеряют высоты двух рядом расположенных порций песков, определяют порцию с меньшей высотой, задаются погрешностью измерения высоты, сравнивают погрешность измерения высоты с разностью двух измеренных высот, осуществляют отбор порции с меньшей высотой, измеряют плотность относительного содержания твердой фазы и объем порции песков с меньшей высотой. По этим параметрам рассчитывают фактическую массу твердой фазы порции, причем измерение плотности и относительного содержания твердой фазы порции осуществляют в средней ее части. При разности двух измеренных высот большей, чем погрешность измерения высоты, полученное значение фактической массы твердой фазы порции увеличивают на значение, пропорциональное половине разности значений двух измеренных высот.

На чертеже приведено схематическое изображение двух витков спирали и порций песков, перемещаемых°этими витками.

Порции песков образуют геометрические тела MiAiNiCiDi и M2A2N2C2D2C высотами соответственно EHDi и B2D2. Дно корыта классификатора располагается под углом а к линии горизонта. Объемы этих порций песков определяются фиксированными значениями диаметров спирали, угла а и изменяемыми значениями высот порций BiDi bi и B2D2 b2. Поверхности порций MiAiCiNi и M2A2CaN2 имеют расположение, близкое к горизонтальному.

Порции песков транспортируются витками спирали и сбрасываются концами заходов спирали в песковый желоб. Частота сбрасываний порции определяется техническими данными классификатора - скоростью вращения спирали и количеством заходов Z в ней. Часовая производительность по пескам спирального классификатора в общем случае пропорциональна массе порций песков, сбрасываемых с вышеуказанной частотой и определяется по выражению

F M n-Z «К, т/ч,(1) I

где М - масса порций песков; п - скорость

0 вращения спирали; об/м, Z - количество заходов спирали; наибольшее распространение получили двухзаходные спирали, то есть Z 2; К - коэффициент приведения времени.

5 Допускаемые неточности при изготовлении элементов спирали, неравномерность их износа, известная динамика подачи пульпы в корыто классификатора приводит к тому, что объемы порций песков

0 даже рядом расположенных, но под разными заходами, могут отличаться до 10%. Последнее можно оценить, измерив высоту порции песков с помощью специального стержня (зонда). Зондом пронизывают тело

5 порции по перпендикуляру к линии горизонта, направив его в точку В i (62) на поверхности порции, чтобы достичь точки DI (02) - точки Касания лопасти витка спирали и дна корыта (постели) классификатора. Пески в

0 порции имеют повышенную влажность, что позволяет, измерив влажный след по длине зонда, определить высоту порции.

Остановка вращения спирали классификатора позволяет более точно измерить

5 высоту порции песков, оценить различие расположенных порций по измеренным значениям высот с учетом предварительно заданного значения(оценки погрешности измерения, отобрать порцию песков из ко0 рыта классификатора и измерить достаточно точно ее фактический объем с помощью емкости известного объема. Предварительно заданная оценка погрешности измерения высоты порции может составлять 1 см,

5 а погрешность измерения объема 2 дм . Если измерение высоты порций песков отличаются менее 1 см, то они принимаются равными, т.е. bi 02

Вид порций, показанных на рисунке,

0 формируется при их транспортировании, начиная примерно с половины длины спирали и поддерживается до момента их сбрасывания. Поэтому все операции по измерению высоты и отбору порции необходимо выпол5 нять только на этом участке.

В некоторых типах классификаторов, в особенности крутонаклонных, в порции песков имеется рециркулирующая (возвращаемая) от предыдущего витка спирали часть песков. Поэтому перед остановкой такого

классификатора необходимо четко зрительно зафиксировать границу разделения транспортируемой и рециркулирующей частей порции, после остановки вращения спирали поставить на этой границе специ- альные указатели и отбирать только транспортируемую часть порции.

При остановке вращения спирали путем остановки приводного электродвигателя, она останавливается под действием сил трения лопастей о порции песков одновременно, и указанная на рисунке форма порции практически не нарушается.

Однако при остановленном классификаторе из порции песков интенсивно уходит вода, находившаяся между частицами материала песков. Ее уровень в порции зависит от крупности транспортируемых частиц и уровня шламов в песках.

Через некоторое время после останов- ки (5 - 10 мин) влажность порции песков стабилизируется и можно начинать выполнение технологических операций по данному способу. Эта особенность определяет и то, что для определения фактической массы порции Мр плотность песков и относительное содержание твердой фазы необходимо определять для данной порции песков во время ее отбора в средней части объема порции.

Для измерения плотности песков в порции и относительного содержания твердой фазы в данном способе наиболее применимы два метода. В первом отбирают мерной емкостью (например емкостью 1 дм едини- цу массы порции песков, при этом несколько уплотняют массу песков в емкости путем потряхивания, взвешивают и измеряют массу влажных песков в емкости mi, которая соответствует плотности песков Pi, сушат эту пробу и измеряют путем взвешивания сухую массу песков mic, содержание твердой фазы TI определяют по соотношению измеренных масс

TI mic/mi, отн.ед.(2)

Во втором - так же отбирают мерной емкостью пробу в порции песков и несколько уплотняют ее путем потряхивания, взве- шивают и измеряют массу влажных песков в емкости mi, которая соответствует плотности порции песков PI. Далее в эту емкость с пробой песков постепенно доливают чистую воду до появления устойчивой полоски воды на поверхности пробы, измеряют путем взвешивания полученную массу пробы, которая является оценкой плотности массы песков в пробе Рь, с учетом известного значения плотности твердой фазы песков д , рассчитывают содержание твердой фазы Tj песков в порции по выражению:

т- ( Рь - 1 ) 5т,„,,

Р f & -lT °™ единиЦ(3)

где плотность чистой воды принята рав- .ной 1.

Первый метод является более точным, но требует больше времени для сушки пробы, а второй - более оперативным, но требует предварительной оценки плотности твердой фазы песков.

В результате фактическая масса твердой фазы песков Мг в порции определяется по выражению

Mp V|.Pi -Т, ..т(4)

где Vi - фактически измеренный объем порции, PI и Л обозначены выше.

Если разность измеренных значений высот bi и D2 меньше заданной погрешности измерения высоты г:

/D1-D2/ Ј,(5)

то полученное значение фактической массы порции Мр приравнивается к средней массе твердой порции песков М в выражении (1), т.е. Мр М. Если же указанная разность равна или больше Е:

/bi-b2/ е ,(6)

то определяют удельное значение массы песков в порции на единицу высоты:

x MF/bi,(7)

где bi - измеренное значение высоты отобранной порции (I 1,2) и по абсолютному значению разности значений высот

/bl-D2/ Д,(8)

определяют разность между фактическими массами порций с измеренными высотами bi и Ь2.

М Дх(9)

В этом случае фактическое значение

массы отобранной порции корректируют

(увеличивают) на величину М /2 и получают

среднее значение массы твердой фазы для

выражения (1): М Мр + м /2

(Ю)

Способ осуществляют следующим образом.

При нормальной работе спирального классификатора с производительностью по пескам F, которую надо определить, отключают приводной электродвигатель спирали от питающей сети и останавливают вращение спирали. Выбирают две рядом располо- женные порции песков под разными заходами и с помощью зонда измеряют высоту этих порций bi и D2, предварительно задавшись оценкой погрешности измерения е . Сравнивают измеренные значения высот и намечают к отбору порцию песков с

меньшей высотой. С некоторым интервалом времени с момента остановки, достаточным для стабилизации влагосодержания в порции (например, 5-10 мин), начинают отбор этой порции, и с помощью мерной емкости определяют ее фактический объем Vi. В процессе отбора порции песков, в средней ее части, с помощью единичной мерной емкости отбирают пробу песков и измеряют плотность порции песков PI и относительное содержание твердой фазы Т| по одному из вышеприведенных методов. Далее по выражению (4) определяют фактическую массу твердой фазы песков в порции Мр. С учетом условий (5) и (6) определяют необходимость коррекции полученного значения массы Мр и оценивают среднее значение массы твердой фазы в порциях песков М. При необходимости полученное значение массы Мр корректируют (увеличивают) на величину массы, полученную по выражениям (7), (8) и (9), а среднее значение массы твердой фазы в порциях песков в этом случае определяют по выражению (10). Часовую производительность спирального классификатора по пескам в интересующем режиме определяют по найденной массе М и по выражению (1) с учетом технических данных классификаторов - скорости вращения спирали п и количества заходов Z

Для классификатора типа 1КСН-24Б со скоростью вращения спирали п 3,56 об/мин, двух заходах спирали Z 2 и плотности твердой фазы песков (5т 3,15 т/м получено, что плотность песков в порции Р 2,71 т/м3, а содержание твердой фазы Т 0,924 очн.ед. Отобранная масса пробы под одним заходом Мн 0,15 т, при этом разность измеренных высот в рядом расположенных порциях под разными заходами (bi 0,32 м, Ь2 0,31 м) не превышает принятую погрешность измерения f 0,01 м, поэтому принимаем среднюю массу порции песков М Мр 0,15 т. Для этих значений часовая производительность по пескам спи рального классификатора на момент останова равна F 59,24 т/ч. Если разность высот (bi 0,35 м, о. 0,31 м) больше допустимой погрешности измерения е 0,01 м (bi-D2) 0,04, то вначале определяют удельное значение массы : х 0,484 т/м, среднее значение массы твердой фазы песков по

Составитель В Техред М.Мор

л-

Редактор Н. Шитев

5

выражениям (9) и (10). М 0,155 т, а часовая производительность по пескам спирального классификатора на момент останова для данных значений равна F 61,21 т/ч.

В результате практической проверки данного способа на классификаторе типа 1КСН-24Б средняя статистическая относительная погрешность этого способа не превышает 5%, а наибольшая плотность распределения оценок этой погрешности находится в интервале (2-4)%. Это позволяет рекомендовать применять этот способ в качестве базового для оценки погрешности вновь разрабатываемых способов и средств контроля производительности по пескам спиральных классификаторов. Время, необходимое для получения одного значения производительности, составляет в среднем 0,5ч

20

25

30

35

40

45

50

Формула изобретения Способ определения производительности спирального классификатора по пескам, включающий определение скорости вращения и количества заходов спирали, высоты порции песков, измерение плотности песков, содержания твердой фазы, расчет массы порции песков и часовой производительности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, останавливают вращение спирали классификатора, измеряют высоты двух рядом расположенных порций песков, определяют порцию с меньшей высотой, задаются погрешностью измерения высоты, сравнивают погрешность измерения высоты с разностью двух измеренных высот, осу- ществляют отбор порции с меньшей высотой, измерения плотности, относительного содержания твердой фазы, объема пор- ции песков с меньшей высотой и рассчитывают по этим параметрам фактическую массу твердой фазы порции, причем измерение плотности и относительного содержания твердой фазы порции осуществляют в средней ее части, а при разности двух измеренных высот большей, чем погрешность измерения высоты, полученное значение фактической массы твердой фазы порции увеличивают на значение, пропорциональное половине разности значений двух измеренных высот.

Корректор Т. Палий

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при измерении технологических параметров спиральных классификаторов (СК). Цель - повышение точности определения производительности СК по пескам. Определяют скорость вращения и количество заходов спирали СК. Останавливают вращение спирали. Измеряют высоты двух рядом расположенных порций песков (ПП). Определяют ПП с меньшей высотой. Затем задаются погрешностью определения высоты. Сравнивают эту погрешность с разностью двух измеренных высот. Затем осуществляют отбор порции с меньшей высотой и измеряют плотность относительного содержания твердой фазы и объем ПП с меньшей высотой. По этим показателям рассчитывают фактическую массу твердой фазы ПП. Измерение плотности и относительного содержания твердой фазы ПП осуществляют в средней ее части. При разности двух измеренных высот большей, чем погрешность измерения высоты, полученное значение фактической массы ПП увеличивают на значение, пропорциональное половине разности значений двух измеренных высот. Затем рассчитывают часовую производительность СК. 1 ил.