Анализатор содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп Советский патент 1981 года по МПК G01N27/72 

(54) АНАЛИЗАТОР СОДЕРЖАНИЯ МАГНИТНОГО ЖЕЛЕЗА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПУЛЬП

1

Изобретение относится к автоматическому контролю качества технологических продуктов обогатительных предприятий черной металлургии, а более конкретно к контролю содержания магнитного железа в руде и продуктах ее обогащения.

Известно устройство для контроля содержания магнитного железа в пульпообразных продуктах, включающее индукционный датчик магнитной восприимчивости с разомкнутым магнитопроводом, через воздушный зазор которого пропускеиот поток контролируемой пульпы, плотномер, вычислительное устройство, осуществлнкицее деление сигнала датчика магнитной восприимчивости на сигнал плотномера и регистрирующий прибор 1,

Однако низкая чувствительность датчика магнитной восприимчивости и большое влияние крупности твердых частиц в пульпе на результат измерения магнитной восприимчивости с помощью индукционных датчиков приводят к большим погрешностям при измерении содержания магнетита.

Известна дискретная система автоматического контроля содержания

железа магнетита в потоке рудной суспензии первой стАдии магнитной сепарации, включающая расположенный под углом к горизонту и соединенный гибким рукавом с подводящим патрубком немагнитный подвижный участок пульпопровода, над которым установлен электромагнит постоянного тока, подключенный пос10редством коммутатора к блоку стабилизированного источника питания, два регистрирующих прибора , совмещенных с блоками памяти, блок деления и силойзмерительный авто15 компенсатор с. дифференциально-трансформаторньлм датчиком перемещения трубы с астатическим уравновешиванием и стабилизацией положения пульпопровода в пространстве при измерении

20 Силовой автокомпенсатор выполнен в виде двухплечего рычага, к одному плечу которого посредством иарнирной тяги подвешен немагнитный участок пульпопровода, а на

25 другом плече установлен кинематически связанный с приводом и перемещаемый по плечу в процессе измерения уравновешивающий груз.

Указанная система реализует пондеромоторный метод (метод Фарадея)

30

контроля магнитной восприимчивости проб железорудного сырья, основанный на измерении силы притяжения, действующей на пробу, помещенную в неоднородное магнитное поле, обеспечивающее высокую точность контроля в сильных магнитных полях порядка 3000-4000), насыщапяцих пробу.

Работа системы основана на поочередном взвешивании участка пульпопровода при включенном электро.магните с запоминанием результата измерения, пропорционального плотности пульпы и силе взаимодействия пульпопровода с электромагнитом, и через заданный промежуток BpieMeни при отключ ном электромагните с запоминанием результата измерения пропорционального плотности протекающей пульпы. Делением первого результата измерения на другой получают результат,, значение которого пропорционсшьно содержанию магнитного железа в твердой фазе пульпы C2

Недостатком этой системы является неодновременность контроля плотности и магнитных свойств потока пульпы, в связи с чем неоднородности протекающего потока пульпы приводят к Тому, что магнитные свойства и плотность пульпы за время между двумя 3aMepaNoi успевают изменяться, что приводит к значительньпи погрешностям измерения.

I

На результат измерения влияет

скорость протекающей в пульпопроводе пульпы, для стабилизации которой приходится применять переливные емкости, которые не обеспечивают дотаточной стабилизации скорости при изменении плотности и вязкости пульпы. Сепарация ферромагнитных частиц пульпы и налипание их на стенку пульпопровода в зоне действия электромагнита ограничивает возможность повышения чувствительности за счет повышения напряженности магнитного поля и не позволяет достигнуть насыщающего пробу магнитного поля, и следовательно, лишают систему основного преимущества пондеромоторного метода повышения точности при измерении в сильных магнитных полях.

Наличие подвижности трубопровода с гибким соединением с подводящим патрубком и сопротивление этого соединения изпибающей силе , создаваемой электромагнитом, создают дополнительную погрешность. Сложность конструкции и схемы измерения, наличие в системах большого количества подвижных элементов снижают ее надежность и работоспособность.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции анализатора.

Указанная цель достигается тем, что автоматический анализатор содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп, содержащий немагнитную трубу, электромагнит постоянного тока, блок стабилизированного питания, соединенный с электромагнитом, силоизмерительный элемент, блок управления и регистрируклций прибор, снабжен пульпоприемником, управляемым запорным клапаном, установленным на выходе немагнитной трубы, и датчиком уровня осадка в трубе, причем немагнитная труба установлена вертикально и жёстко соединена с пульпоприемником, электромагнит закреплен на жесткой шарнирной подвеске с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, шарнирная подвеска снабжена консольной направляющей, на которой с возможностью перемещения и фиксации установлен противовес, силоизмерительный элемент кинематически связан с шарнирной подвеской электромагнита, выход силоизмерительного элемента соединен с входом регистрирующего-прибора, выход датчика уровня осадка соединен с входом блока управления, а выходы блока управления соединены со входами управляемого запорного клапана и блока стабилизированного питания.

Кроме того, для обеспечения возможности изменения диапазона измерения силоизмерительный элемент закреплен с возможностью перемещения и фиксации в вертикальном направлении, причем в качестве силоизмерительного элемента использован тензодатчик.

На чертеже схематически изображен автоматический анализатор содержания

0 магнитного железа в твердой фазе жедезорудных пульп.

Анализатор содержит пульпоприемник 1, немагнитную трубу 2, жестко соединенную с пульпоприемником и снабженную управляемым запорным кла5паном 3, установленным на ее выходе, электромагнит 4 постоянного тока, закрепленный на жесткой шарнирной подвеске 5 с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, шар0нирная подвеска снабжена консольной направляющей б, на которой с возможностью перемещения и фиксации установлен противовес 7, блок 8 стабилизированного питания электромагнита,

5 силоизмерительный элемент 9, кинематически связанный с шарнирнс Я подвеской 5 электромагнита, регистрирующий прибор 10, соединенный с выходом силоизмерительного элемента 9, датчик 11 уровня осадка в немагнит0ной трубе, блок 12 управления и привод 13 запорного клапана. Силоизмерительный элемент 9 закреплен на опоре 14 и может перемещаться вдоль нее в вертикальном направлении и фикси5роваться на заданной высоте. Выход датчика 11 уровня осадка соединен со входом блока 12 управления, а выходы блока управления соединены входами блока 8 стабилизированного питания и привода 13 запорного кла пана. Противовес 7 служит для создания начальной нагрузки на силоизме рительный элемент 9, а его перемещ ние вдоль направляющей 6 обеспечив ет вывод начального выходного сигнсша силоизмерительного элемента н линейный участок характеристики. .Перемещением силоизмерительного эл мента вдоль опоры 14 в вертикально направлении можно изменять соотнош ние длин плеч рычага, на которые д лит жесткую щарнирную подвеску 5 точка подвески, взаимодействующая силоизмерительным элементом 9, и таким образом изменять силу, прило женную к силоизмерительному элемен ту при неизменной силе притяжения электромагнита, а соответственно. цену деления шкалы и точность изме рения. Кроме того, это позволяет применять предлагаемый анализатор для определения содержания магнитн го железа во всех продуктах и хвос тах обогащения. Применение в качестве силоизмер тельного элемента теизодатчика, от личающегося весьма малыг и, порядка долей миллиметра, перемещениями вос принимающего усилие органа, практически исключает перемещение элек тромагнита во время измереК- я и, та ким образом, понижает требование к постоянству градиента поля, электромагнита, а соответственно, и погрешность измерения. Блок 8 стабилизированного питани обеспечивает стабилизацию тока в об мотке электромагнита, а значит и магнитный поток, созданный электромагнитом. Изменяя величину тока на выходе блока 8 или меняя обмоточные данные электромагнита 4, можно в широком диапазоне изменять напряжен ность поля в анализируемом осадке, доводя его до насыщения, и таким об зом сводить к минимуму погрешность измерений от влияния крупности осаж денных частиц. Анализатор работает следующим образом. В исходном состоянии выход немагнитной трубы 2 закрыт управляемым запорным клапаном 3. При прохождении пульпы через пульпоприемник 1 твердые частицы осаждаются, накапливгиотся в нижней части немагнитной трубы и образуют осадок. При достижении уровня осадка в трубе, заданного датчиком 11 уровня, выходной сигнал датчика уровня производит запуск блока 12 управления. Блок управления производит включение блока 8 стабилизиЕ)Ованного питания, который подает питание в обмотку электромагнита 4. Магнитный поток, созданный электромагнитом, вызывает притяжение электромагнита к немагнитной трубе с осадком с силой, пропорциональной содержанию магнитного железа в осадке. Эта сила посредством жесткой шарнирной подвески 5, служащей в данном случае рычагом, передается силоизмерительному элементу 9, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный приложенной силе, а соответственно, и содержанию магнитного железа в осадке пульпы. Выходн&й сигнал силоизмерительного элемента подается на вход регистрирующего прибора 10, и величина сигнала регистрируется на его шкале, которая может быть отградуирована в процентах содержания контролируемого параметра. Затем блок 12 управления отключает блок 8 стабилизированного питания и таким образом обесточивает электромагнит 4, включает привод 13, который открывает запорный клапан 3, немагнитная труба освобождается от осадка и промывается потоком пульnHf после чего привод 13 закрывает запорный клапан 3, подготавливая таким образсманализатор к началу очередного цикла измерения, а блок 12 управления переводится в исходное положение и отключается до очередного запускающего импульса от датчика 11 уровня осадка. По сравнению с известным у предлагаемого автоматического анализатора повышена чувствительность за счет измерения магни-тного железа в осадке. где концентрация твердых частиц в несколько раз выше чем в пульпе, причем применение пондерооторного метода измерения с использованием полей высокой напряженности, насыщающих пробу, уменьшает влиние крепкости измельчения контроируемого материала на результат змерения его магнитных свойств, также упрощена конструкция и схеа измерения.Все это значительно овышает точность измерения, надежость и работоспособность анализаора. Формула изобретения 1. Анализатор содержания магнитого железа в твердой фазе железоудных пульп, содержащий немагнитную рубу, электромагнит постоянного тоа, блок стабилизированного питания, оединенный с электромагнитом, силозмерительный элемент, блок управения и регистрирующий прибор, отичающийся тем, что, с елью повышения точности измерения