Устройство для сепарации руды Советский патент 1992 года по МПК B07C5/342 B03B13/06 

(Л

С

Изобретение касается радиометрического обогащения руд и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии. Устройство содержит узел 1 подачи, светодиоды 4, 7, фотодиоды 5, 8, источник б проникающего излучения, фотоприемник 3, исполнительный механизм 9, формирователь 12 сигнала, счетчики 13, 18, дешифраторы 14, 19, линии 20 задержки, элементы И 15, триггеры 16, элемент И-ИЛИ 17, формирователь управляющего сигнала. 1 ил.

s|

Ю Ю

о

ND О

Изобретение касается радиометрического обогащения руд и может быть исполь- зовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии.

Известен радиометрический сепаратор, содержащий узел подачи, узел облуче- ния, фотоприемники, усилители, компараторы, дискриминаторы длительности, задержки, формирователи, пневмокла- паны.

Однако известный сепаратор не обеспечивает высокую скорость отделения полезных кусков из потока руды, что снижает его производительность. Это объясняется тем, что скорости перемещения кусков на промежутке между зонами регистрации и сепарации неодинаковы, а время задержки на включение пневмоклапана задается постоянным. Поэтому для надежного отделения полезных кусков в концентрат время действия исполнительного механизма задают больше, чем время пребывания полезного куска в зоне сепарации, т.е. пневмоклапан включают заблаговременно до появления куска в зоне действия пневмо- струи, а выключают после выхода из нее. Если куски следуют с малыми промежутками, то из-за увеличенного времени дутья возможны прихваты в концентрат пустых кусков, следующих за полезными. Для исключения такой ситуации снижают производительность сепарации, увеличивая тем самым промежутки между последовательными кусками.

Кроме того, в известном сепараторе величина сигнала вторичного излучения рудного куска в большей степени зависит от его частной траектории. Сигнал отсечки, впоследствии поступающий на временную задержку, начинает формироваться в момент равенства порог сепарации и частного значения сигнала вторичного излучения. А поскольку его величина зависит от расстояния между куском и иол /чателем, между куском и фотоприемником, то передний фронт сигнала отсечки не находится в строгом соответствии с мес .оположением куска относительно зоны возбуждения люминесценции и, соответственно, зоны действия пневмоклапана. Поэтому однажды заданное, постоянное для всех рудных кусков значение задержки сигнала отсечки в известном сепараторе не способствует четкой синхронизации момента включения пневмоклапана с моментом входа рудного куска в зону отсечки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для рентгенолюминесцент- ной сепарации. В нем перед зоной возбуждения люминесценции установлены

два датчика наличия кусков (ДНК), а электронная часть дополнена блоками, которые в совокупности с ДНК позволяют регистрировать моменты входа кусков в рентгеновскую

зону вне зависимости от величины люминесценции, а также позволяют корректировать величину зарегистрированных сигналов люминесценции кусков сучетом их индивидуальных траекторий.

0 Это устройство позволяет уменьшить ошибку в задании задержки, так как передний фронт сигнала отсечки формируется не от сигнала люминесценции, а от ДНК, позволяющего жестко фиксировать положе5 ние куска в пространстве.

Однако и это устройство не учитывает комплекс дестабилизирующих факторов, влияющих на скорость движения кусков на промежутке от зоны анализа до зоны сепа0 рации. Таковыми являются, например, воздушные вихри, возникающие в камере разделения от пневмоимпульсов при отсечке полезных кусков в концентрат, в многоканальных транспортных узлах - касания

5 кусков о межканальные перегородки и т.д. Этот недостаток известного устройства также сдерживает производительность сепарации за счет вынужденного удлинения процесса отделения полезных кусков из

0 рудного потока.

Цель изобретения - повышение производительности сепарации за счет увеличения скорости разделения полезных кусков и пустой породы.

5 Для этого в устройстве для сепарации руды, содержащем узел подачи, узел контроля, включающий источник проникающего излучения/детектор вторичного излучения, выходом соединенный с входом формирова0 теля сигнала, и датчик наличия куска в зоне контроля, схему обработки информации, включающую линии задержки и формирователь управляющего сигнала, соединенный с входом исполнительного механизма. Узел

5 контроля дополнительно содержит датчик наличия куска в зоне сепарации, а схема обработки информации - счетчики, дешифраторы, элементы И, элемент И-ИЛИ и RS- триггеры, причем выходы датчиков наличия

0 куска в зоне контроля и в зоне сепарации соединены через соответствующие счетчики с входами дешифраторов, выходы первого из них связаны с первыми входами элементов И, выходами подключенных к S5 входам триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами элемента И-ИЛИ, выходом подключенного к входу формирователя управляющего сигнала.

Выход формирователя сигнала подключен к вторым входам элементов И, выходы

второго дешифратора связаны непосредственно с вторыми входами элементов И- ИЛИ и через соответствующие линии задержки - с R-входами соответствующих триггеров.

Предлагаемое устройство с помощью дополнительного ДНК, установленного перед пневмоклапаном, осуществляет индивидуальную задержку сигнала отсечки для каждого рудного куска, причем время за- держки соответствует реальному времени перемещения кусков от зоны анализа до зоны разделения. ДНК, установленный перед зоной анализа, формирует начальный фронт задержки, а ДНК, установленный пе- ред пневмоклапаном, - ее конечный фронт. Дополнительные электронные блоки в схеме обработки информации формируют и запоминают индивидуальные временные интервалы и коммутируют по сигналам ДНК входы и выходы соответствующих ячеек памяти, выполненных на RS-триггерах.

На чертеже представлена структурная схема устройства для сепарации руды, содержащего комплекс узлов и блоков.

Узел 1 подачи руды осуществляет поштучную подачу кусков 2 руды на траекторию свободного падения.

Детектор 3 вторичного излучения регистрирует люминесценцию кусков и преоб- разует ее в электрический сигнал. Детектор 3 выполнен на основе фотоэлектронного умножителя, фотокатод которого защищен от рентгеновского излучения свинцовым стеклом.

ДНК в зоне контроля 4, 5 фиксирует момент входа куска в рентгеновскую зону. Он выполнен на базе инфракрасного свето- диода 4 и фотодиода 5, установленных с разных сторон траектории кусков.

Источник 6 проникающего излучения выполнен на базе рентгеновской трубки со щелевым коллиматором, с помощью которого формируется рентгеновская зона в виде плоского потока.

ДНК в зоне сепарации 7, 8 выполнены на базе инфракрасного светодиода 7 и фотодиода 8.

Исполнительный механизм 9 реализован на основе пневмоклапана.

Концентратный и хвостовой приемники 10 и 11 представляют собой металлические емкости.

Формирователь 12 сигнала по сигналу детектора 3 обеспечивает на своем выходе 1, если кусок полезный, и О, если кусок пустой.

Счетчик 13с дешифратором 14 и логическими элементами И 15 осуществляют коммутацию выхода формирователя Несоответствующими входами RS-триггеров 16 по сигналам датчика наличия куска в зоне контроля 4, 5.

Счетчик 18 с дешифратором 19 и логическим элементом И-ИЛИ 17 осуществляют коммутацию выходов соответствующих RS-триггеров 16с входом формирователя 21 по сигналу ДНК в зоне сепарации 7, 8.

Линии задержки 20 осуществляют выдержку времени на установку соответствующих триггеров 16 в исходное состояние.

Формирователь 21 формирует прямоугольный импульс, длительность которого задает время действия исполнительного механизма 9.

Устройство для сепарации руд работает следующим образом..

Перед куском руды счетчики 14,19 устанавливаются в идентичное исходное состояние с помощью системы контроля (не показана)..

Куски 2 руды поштучно подаются вибропитателем 1 на траекторию свободного падения. Моменты входа кусков в зону регистрации фиксируются светодиодом 5, а счетчик 13 и дешифратор 14 осуществляют переключение на каждый кусок 1 на один из первых входов элементов 15,1, 15.2.., 15.п. Детектор 3 регистрирует люминесценцию, а формирователь 12 сигнала - 1 на вторые входы этих же элементов 15.1, 15.2,..., 15.п, если в зоне окажется кусок полезный. Совпадение единичных сигналов на входах соответствующего полезному куску элемента (15.1, 15.2... 15.п) обеспечивает на его выходе О, который по S-входу опрокидывает соответствующий триггер (16.1, 16.2.., 16.п). При этом на его выходе устанавливается 1, поступающая на первые входы элементов 17.1, 17.2.., 17.П. Куски руды после зоны регистрации последовательно пересекают зону сепарации. Моменты входа в нее кусков фиксируются фотодиодом 8, а счетчик 18 и дешифратор 19 по его сигналам осуществляют последовательное переключение 1 на вторые входы элементов 17.1, 17.2.., 17.п. Если в зону сепарации поступает полезный кусок, информацию о котором хранит соответствующий триггер 16 в виде 1, поданной на первый вход соответствующего элемента 17.1, 17.2... 17.п, то 1, поданная на второй его вход, вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента 17. Этот сигнал запускает формирователь 21 и включает пневмокла- пан 9. Пустые куски при прохождении через зону анализа не вызывают изменения состояния триггеров 16, поэтому не могут обеспечить включение пневмоклапана 9. После запуска формирователя 21 соответствующий триггер 16.1, 16.2... 16.п сигналом дешифратора 19, пройденным через соответствующую линию 20.1, 20.2... 20.п, восстанавливается в исходное состояние по R-входу. Полезные куски поступают в кон- центратный приемник 10, а пустые - в приемник 11.

Предлагаемое устройство для сепарации руды по сравнению с известным рент- генолюминесцентным сепаратором СНР-10, позволяет уменьшить время действия пневмоклапана на одну отсечку с 40 мс до 12 мс, за счет этого повысить частоту следования кусков на один транспортный канал с 20 до 40 шт./с, т.е. увеличить произ- водительность сепаратора в 2 раза. При этом исключено попадание в концентрат пустых кусков, разубоживающих концентрат, и снижен расход сжатого воздуха на одну отсечку на 50%.

Формула изобретения Устройство для сепарации руды, содержащее узел подачи, узел контроля, включающий источник проникающего излучения, детектор вторичного излучения, выходом соединенный с входом формирователя сигнала, и датчик наличия куска в зоне контроля, схему обработки информации, включающую линии задержки и формирователь управляющего сигнала, соединенный с входом исполнительного механизма, от л и- чающееся тем, что, с целью повышения производительности сепарации, узел контроля дополнительно содержит датчик наличия куска в зоне сепарации, а схема обработки информации дополнительно содержит счетчики, дешифраторы, элементы И, элемент И-ИЛИ и RS-триггеры, причем выходы датчиков наличия куска в зоне контроля и в зоне сепарации соединены через соответствующие счетчики с входами дешифраторов, выходы первого из них связаны с первыми входами элементов И, выходами подключенных к S-входам триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами элемента И-ИЛИ .выходом подключенного к входу формирователя управляющего сигнала, выход формирователя сигнала подключен к вторым входам элементов И, выходы второго дешифратора связаны непосредственно с вторыми входами элемента И-ИЛИ и через соответствующие линии задержки - с R-входами соответствующих триггеров.