Способ регулирования разгрузки сгущенного продукта из дешламатора и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B03B5/00 

(Изобретение относится к способам автоматического управления работой дешла- матэров и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых в горно- обо атительной, химической и других отрас- лях промышленности для управления раб|Этой сгустителей, дешламаторов, гидросепараторов, гидроклассификаторов и отстойников.

Цель изобретения - повышение экономической эффективности за счет увеличения) содержания полезного компонента в сгущенном продукте и уменьшения потерь магнетита в слив.

Способ управления дешламатором осуществляется следующим образом.

Пульпа поступает в чашу 1 дешламато- ра. Основная масса воды несущая пустую поррду поступает в слив. Основная масса

воды несущая пустую породу поступает в слив. Сгущенный продукт через трубопровод 5 и регулируемую задвижку 4 поступает в направлении 17 для дальнейшего обогащения. При работе дешламатора в его разгрузочном конуса 3 накапливается сгущенный продукт, уровень и плотность которого зависят от параметров технологического процесса (расход, плотность гранулометрический состав исходного материала). С ростом уровня сгущенного продукта, как правило, растет и его плотность, но при определенных параметрах технологического процесса скорость изменения уровня сгущенного продукта может отличаться от скорости изменения плотности. Поэтому управление дешламатором следует производить по параметру, учитывающему как изменение уровня, так и плотности сгущен(Л

С

со

него продукта в зоне естественного уплотнения. В качестве такого параметра в предлагаемом изобретении предусмотрена величина, пропорциональная произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта от минимально контролируемых уровня и плотности, величины которых выбираются экспериментально.

В предлагаемом изобретении измерение произведения приращений уровня и плотности сгущенного продукта осуществляется гидростатической трубкой 6, соединенной с внутренней полостью цилиндрической части разгрузочного конуса 3 на высоте hi+h0 от зеркала дешлама- тора, где h0 - минимально контролируемый уровень сгущенного продукта с плотностью ро. При этом уровень сгущенного продукта с плотностью ро. При этом уровень воды в гидростатической трубке будет равен hbo. На основании зависимости уровня воды в гидростатической трубке от уровня и плотности пульпы (Гудима В.Н. Основы автоматизации обогатительных фабрик. Недра, N 9, 1979, с. 14) можно составить уравнение hb /% hi ро + ho р о ,(1)

где hi - высота слоя суспе.нзии над границей раздела;

рь - плотность воды;

р - плотность суспензии выше границы. раздела.

При изменении уровня и плотности сгущенного продукта уравнение гидростатики будет иметь вид

/9b(hbo+ Ah)ri2 (h0+Ah)(po+ До ), (2)

где h2 --уровень суспензии над границей раздела;.„

Ah - приращение уровня сгущенного продукта;

До- приращение плотности сгущенного продукта;

Ahb - приращение уровня воды в гидростатической трубке.

Вычтя из уравнения (1),уравнение (2) и учитывая, что Ah hi-ri2, а р ь const, получим Ahb Ыр0+ Др+Др ho-Дп/о 1 (3).

Из уравнения (3) видно, что уровень воды в гидростатической трубке пропорционален произведению приращэний уровня и плотности сгущенного продукта. Таким образом, непрерывно измеряя приращение уровня воды в гидростатической трубке, измеряем величину пропорциональную произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения и„стабилизируем эту величину пу0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тем воздействия на расход сгущенного продукта из дешламатора.

Пример. Уровень слоя суспензии над границей раздела см, соответствующая этому уровню плотность ,1 г/см3, минимально контролируемый уровень в сгущенном продукте см, соответствующая этому уровню .плотность ,4 г/см3, При изменении количества и качества пульпы поступающей в дешла- матор приведет к изменению режима и соответствующим приращениям см и До 0,3 г/см . Подставим эти значения в уравнение (3)

Дпь гфо + Д)о+ До Д h0 -Д гр 1 20(1,4+0.3)++ 0.3 80-20 1,1 36 г/см3.

ДЬь /% 36 г/см3;Дпь 36 г/см3:

1 г/см3 36см 360 мм ст.

П р и м е р 2. Условия те же. но см, а ,1 г/мм3, Дпврь 10(1,4+0,1)+ Юх х1,4-10х х1,1 15+14-11 18 г/смЗ

ДГ|ь 18:1 18см 180мм в ст.

П р и м е р 3. Условия по примеру 2, не Ап 60 см Дпь /оь 60 (1-.4+ 0,1}+0,1 80-1,6 60 91,4 г/см2,

Дпь 91,,4 см 914 мм в.ст.

Прим ер 4. Условия по примеру 1, но ,а До 0,05 г/см3

Дпьрь 10(1.4+ 0,05)+ 0,05 80-10 1 J 14,5+ + ,5 г/см ,.

Ahb 8,5; 1 8,5 см 85 мм в.ст.

П р и м е р 5. Условия по примеру 1, но Доо 1.2 г/см3, см. До 0,2 г/см, Ahb рь 10(1.2+0,2)40.2-80-101,1 14+16-11 19 г/см2, 19 см 190 мм вод.ст.

П р и м е р 6. Условия по примеру 5, но .5г/см3 , Ahb рь 10(1,5+0, + 0,2 80-101, 16-11 22 г/см2,- 22см 220мм в.ст.

П р и м е р 7. Условия по примеру 6, но ,7 г/см3. (1,7+ 0,2)+ 0,2 80- 101,1 19+16-11 24 г/см2, мм в.ст.

Результаты различных режимов работы дешламатора сведены в таблицу.

Анализ результатов, приведенных в таблице, позволяет сделать вывод, что измерение величины, пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения в промежутке между разгрузочным конусом и граблями дешламатора в предложенном- способе управления дешламатором, позволяет практически определять начавшееся нарушение режима дешлзмации и своевременно вырабатывать управляющее воздействие.

Так, в примерах 2 и 3, при одинаковой плотности сгущенного продукта и при оди- наковом приращении плотности ,1 г/см , изменения приращений уровня Ah соответственно будут 10 и 60 см, но управляющее воздействие в систему управления работой дешламатора будет подано уже при .

В примерах 2 и 4 при одинаковой плотности сгущенного продукта в зоне стеснен- jHoro уплотнения и одинаковых лриращениях уровня сгущенного продукта см и приращениях плотности сгущен- ого продукта До соответственно 0,1 и 0,05 /CMJ, но управляющее воздействие в сис- ему управления работой дешламатора бу- ,ет подано при hp 0,05 г/см . .

В примерах 5,6 и 7 при одинаковых при- ащениях уровня и плотности, равных соот- етственно см и Јр 0,2 г/см3, но ри различных плотностях сгущенного про- укта в зоне стесненного уплотнения, соот- етственно равных 1,2; 1,5 и 1,7 г/см3, правляющее воздействие в систему управ- ения работой дешламатора будет подано и ри изменении плотности.

Таким образом, как видно из примеров -7, заявленный способ обеспечивает уп- авление процессом дешламации при раз- ичных режимах работы дешламатора.

На фиг.. 1 представлена схема устройст- э для управления работой дешламатора, еализующая данный способ. Устройство содержит чашу дешламатора 1 с граблями 2. разгрузочный конус 3, регулируемую задвижку 4 на трубопроводе 5 выгрузки сгущенного продукта, расположенную ч аружи дешламатора гидростатическую убку 6, нижний конец которой соединен с внутренней полостью разгрузочного конуса приспособление для подачи воды в гидро- атическую трубку 6, выполненное из на- пррной емкости 7 с постоянным переливом ды и трубки 8 калиброванным отверсти- л, пьезометрической трубки 9, стабилиза- ра Ю.давления воздуха, стабилизатора 11 расхода воздуха, датчик 12 давления возду- в пьезометрической трубке 9, вторичный прибор 13, задатчик.14 величины произведения приращений уровня и плотности, .ре- лятор 15 и исполнительный механизм 16. Устройство работает следующим образе м. Вода поступает в напорную емкость 7 с постоянным переливом и через трубку 8 с

к;

тическую трубку б, вода из которой поступа ет внутрь дешламатора науровне 18. Расход воды из гидростатической трубки 6 в дешла матор 1 настолько мал по сравнению с объ 5 емом дешламатора, что им можно пренебречь.

При уровне 19 сгущенного продукта h с плотностью РО в гидростатической трубке 6 установится уровень воды пьо по линии 20 Ю Пьезометрическая трубка 9 размещена в гидростатической трубке 6 так, что ее ниж ний конец расположен по уровню линии 20 В пьезометрическую трубку 9 подается сжатьдй воздух с постоянным расходом от

15 стабилизаторов давления 10 и расхода 11

при этом в пьезометрической трубке .9 не

возникает противодавление и на выходе

датчика давления 12 сигнал отсутствует.

При повышении уровня сгущенного

20 продукта по линии 21 на величину Ah и изменении плотности сгущенного про дукта на величину &р уровень воды в гидростатической трубке 6 повысится до линии 22 на величину Ahb, пропорциональную произве25 дению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного , уплотнения. При этом в пьезометрической трубке 9 возникает противодавление воздуха, которое поступает на вход датчика дав30 ления 12, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине произведения приращений уровня Ah и плотности Ьр сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения. Этот сигнал посту35 пает на вход вторичного прибора 13 и на второй вход 23 регулятора 15, на первый вход 2.4 которого подается сигнал от эадат- чика 14 - величины пропорциональной произведению приращений уровня и плотности

40 сгущенного продукта, При отклонении величины, пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта от заданной, регулятор 15с помощью исполнительного механизма 16и

45 регулируемой задвижки 4 изменяет расход сгущенного продукта в направлении 17 до тех пор, пока величина, пропорциональная произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта, не станет рав50 ной заданной,

Значение величины,пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта, получаемое в

либрованным отверстием подается в гид- 5 результате автоматического управления ратическую трубку б, вода из которой поступает внутрь дешламатора науровне 18. Расход воды из гидростатической трубки 6 в дешла- матор 1 настолько мал по сравнению с объ- емом дешламатора, что им можно пренебречь.

При уровне 19 сгущенного продукта h0 с плотностью РО в гидростатической трубке 6 установится уровень воды пьо по линии 20. Пьезометрическая трубка 9 размещена в гидростатической трубке 6 так, что ее нижний конец расположен по уровню линии 20. В пьезометрическую трубку 9 подается сжатьдй воздух с постоянным расходом от

стабилизаторов давления 10 и расхода 11.

при этом в пьезометрической трубке .9 не

возникает противодавление и на выходе

датчика давления 12 сигнал отсутствует.

При повышении уровня сгущенного

продукта по линии 21 на величину Ah и изменении плотности сгущенного про дукта на величину &р уровень воды в гидростатической трубке 6 повысится до линии 22 на величину Ahb, пропорциональную произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения. При этом в пьезометрической трубке 9 возникает противодавление воздуха, которое поступает на вход датчика давления 12, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине произведения приращений уровня Ah и плотности Ьр сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения. Этот сигнал поступает на вход вторичного прибора 13 и на второй вход 23 регулятора 15, на первый вход 2.4 которого подается сигнал от эадат- чика 14 - величины пропорциональной произведению приращений уровня и плотности

сгущенного продукта, При отклонении величины, пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта от заданной, регулятор 15с помощью исполнительного механизма 16и

регулируемой задвижки 4 изменяет расход сгущенного продукта в направлении 17 до тех пор, пока величина, пропорциональная произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта, не станет равной заданной,

Значение величины,пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта, получаемое в

результате автоматического управления ра

Использование: обогащение полезных ископаемых в горнообогатительндй и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: непрерывное измерение величины пропорциональной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения, и стабилизация измеряемой величины воздействием на расход сгущенного продукта. Устройство содержит дешламатор 1. грабли 2, разгрузочный конус 3, регулируемую задвижку 4, трубопровод выгрузки 5. гидростатическую трубку 6, приспособление 7 подачи воды в гидростатическую трубку, трубку 8 с калиброванным отверстием, пьезометрическую трубку 9, стабилизато ры давления 10 и расхода воздуха, датчик деления, вторичный прибор, 13, задатчик 14, регулятор 15, исполнительный механизм 16. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

статическую трубку 6. Наличие постоян- перелива и калиброванного отверстия нг трубке 8 обеспечивает постоянный расход воды из напорной емкости 7 в гидростаботой дешламатора, регистрируется на диаграмме вторичного прибора 13 и используется для контроля за работой дешламатора и устройства управления им.

Размещение гидростатической трубки снаружи дешламатора и сообщение ее нижнего конца с полостью дешламатора между его разгрузочной частью и граблями позволяет своевременно улавливать незначи- тельные изменения уровня и плотности сгущенного продукта в зоне стесненного уплотнения, тем самым контролировать начальную фазу возникновения изменений в режиме дешламации и своевременно выра- батывать упреждающее управляющее воздействие, тем самым сводятся к минимуму перерегулирование и время регулирования, что повышает качество регулирования процесса дешламации.

Размещение нижнего конца пьезометрической трубки на уровне воды в гидроста- тической трубке, соответствующем произведению минимально контролируемых значений уровне и плотности сгущен- ного продукта в зоне стесненного уплотнения, позволяет исключить из измерения постоянные составляющие уровня и плотности и вести измерения только в приращениях, что обеспечивает повышение точности измерения и соответственно точности регулирования процесса дешламации.

Управление работой дешламатора путем стабилизации величины, пропорцио- нальной произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта за счет изменения его расхода, позволяет пЬвысить экономическую эффективность работы Де- шламатора за счет увеличения содержания полезного компонента в сгущенном продукте и уменьшения потерь магнетита в слив.

Формула изобретения

сгущенного продукта в разгрузочной горловине дешламатора и изменение проходного сечения выходного отверстия дешламатора, отличающийся тем, что определяют величину, пропорциональную произведению приращений уровня и плотности сгущенного продукта в промежутке между разгрузочным конусом и граблями дешламатора, задают оптимальное значение этого произведения и сравнивают их между собой и при значении произведения приращений уровня и плотности сгущенного продукта больше заданной корректируют изменение проходного сечения сгущенного продукта в сторону увеличения, а при значении произведения приращений меньше заданной - в сторону уменьшения.

ВОДИ ЧИСТЯЯ

ПЕРЕЛИВ

ЗЕРШОг

ДЕШЛЙМЯТОРЯ

СЖИТЫЙ ВОЗДНХ