Способ управления флокулообразованием пульпы и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B02C23/00 

Изобретение относится к области автоматического управления работой обогатительных агрегатов на обогатительных фабриках руд черных металлов в условиях изменяющегося качества исходной руды.

Известны способы и устройство управления флокулообразованием пульпы основанные на том, что загружаемый в мельницу материал предварительно обрабатывают магнитным полем достаточной интенсивности, чтобы обеспечить магнитную флокуляцию массы материала 1.

При наличии в материале крупной и мелкой фракции воздействию магнитного поля подвергается только мелкая фракция, возвращаемая в мельницу в виде циркуляционной нагрузки.

Известны также- способ управления флокулообразованием пульпы и устройство для его осуществления, при этом способ основан на взаимодействии магнитного импульсного поля с ферромагнитными частицами пульпы и перемешивании ее путем взаимодействия частиц пульпы с бегущим электромагнитным полем и контроле скорости флокулообразования частиц пульпы, а устройство содержит многополюсный

электромагнитный аппарат с силовыми обмотками и многоканальный тиристорный преобразователь частоты в импульсное бегущее поле 2.

Известные способы не обеспечивают оптимального управления процессом обогащения руд, так как управление флокулообразованием осуществляется; без контроля скорости образования

10 флокул, а также.не контролируется процентное содержание железа в хвостах, что не позволяет оптимизировать режимы работы магнитных сепараторов. Флокулообразование ферромагнитных

15 частиц производится без учета т.кстурно-структурных свойств рудг поступающих на обогащение, что не позволяет оптимизировать процесс флоку2Q лообразования.

Известные устройства не учитывают динамику 1зменения параметров процентного содержания магнитного железа в хвостах и. процентного содержания

25 готового класса, поступающего на магнитную сепарацию. Поэтому известные устройства не позволяют эффективно управлять процессом магнитной сепарации при изменении вкрапленнос30ти руд. Целью изобретения является улучшение процесса флокулообразования при обогащении руд с переменными текстурно-структурными свойствами. Цель достигается тем, что измеряют динамические составляющие изменения гранулометрического состава в сливе классификации и содержания |магнитного железа в хвостах, в зона размагничивания, перемешивания и флокулообразования измеряют амплиту ду, частоту и длительность импульсо бегущего электромагнитного поля, изменяют их пропорционально отклонению скорости изменения размера флокул с заданным ее значением и по сумме динамических составляющих изменения гранулометрического состава в сливе классификации и содержания магнитного,железа в хвостах корректируют амплитуду, частоту и длитель ность импульсов. Цель достигается также тем, что устройство снабжено датчиком и задатчиком скорости флокулообразова ния, датчиком гранулометрического состава и датчиком содержания магнитного железа в хвостах, двумя бло ксшш вычисления динамических коэффи циентов, сумматором и регулирующим прибором, при этом датчик содержания магнитного железа в -хвост ах пос ледовательно соединен с первым блок вьмисления,динамического коэффициен та, выход которого подключен к первом;:/ вкоду сумматора, выход которог соединен с первым входом регулирующего прибора, к второму и третьему входам которого подключен датчик и задатчкк скорости флокулообразовани выходы регулирующего прибора соединен-ы с преобразователем частоты, а яат-:Г4К 1-ранулометрического состава ,ui:.r.;hi сое дивен с вторым блоком вычисления дм.амнческого коэффидиента аьг.:од которого подключен к второму входу сумматора. . Таким образом, управление флокулообрггзовапием ферромагнитных части пульпы достигается применением им пульскых бегущих электромагнитных полей путем создания зон размагничи вания и перемешивайня ферромагнитны частт-нд я их транспортировки. Это достигается регулированием амплитуд к частоты импульсов бегущего электромагнитного поля зоны намагничиван,кя. часгкц пульпы (зоны флокулообра : ования; , путем изменения амплитуды и длительности намагничивающих импульсов . Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена блок-схема устройства. Объектом управления является час технологической линии обогащения, состоящей из классифицирующего аппарата 1, потока пульпы 2, которая поступает в обогатительный аппарат 3. На поток пульпы 2 воздействуют импульсными электромагнитными полями, создаваемыми многополюсным электромагнитным аппаратом 4, управляемым многоканальным тиристорным преобразователем частоты 5. Устройство управления содержит датчик скорости флокулообразования 6, подключенный К входу.регулирующего прибора 7, на ВХОД которого поступают сигналы задатчика 8. Датчик гранулометрического состава 9 и датчик процентного содержания магнитного железа в хвостах 10 подключены к блокам вычисления динамических коэффициентов И, 12. Блоки 11, 12 подключены к сумматору 13, который подключен к регулирующему прибору 7, выходы которого под- . ключены к многоканальному тиристорному преобразователю частоты 5. Для создания зоны размагничивания ферромагнитных частиц пульпы первый выход многоканального тиристорного преобразователя частоты 5 подключен к силовым обмоткам полюсов 14, 15 электромагнитного аппарата 4. Для создания зоны перемешивания и транспортировки ферромагнитных частиц пульпы.второй выход многоканального тиристорного преобразователя 5 подключен к силовым обмоткам полюсов 16, Г электромагнитного аппарата 4. Для создания зоны флокулообразования ферромагнитных частиц пульпы третий выход многоканального тиристорного преобразователя частоты подключен к силовым обмоткам полюсов 18, 19 электромагнитного аппарата 4. Устройство для управления флокулообразованием пульп работает следующим образом. Регулирующий прибор 7 в зависимости от сигналов задатчика 8 выдает команды многоканальному тиристорному преобразователю частоты 5 на поддержание на заданном уровне амплитуды и частоты размагничивающих импульсов в зоне силовых обмотрк полюсов 14, 15 электромагнитного аппарата 4, воздействуя импульсами бегущего электромагнитного поля (частота 800 Гц) на ферромагнитные частицы потока пульпы 2. Размагниченные частицы пульпы перемешиваются за счет продольной составляющей бегущего электромаг.нитного поля, создаваемого силовыми обмотками полюсов 16, 17, и поступают в зону действия флокулообразования. Регулирующий прибор 7 поддерживает скорость флокулообразования в зависимости от заданной (задатчиком 8), путем поддержания на выходе г многоканального тиристорного преобразователя 5 частоты, амплитуды и длительностиимпульсов, электромагнитного ПОЛЯ такой, чтобы отклонение скорости флокулообразования измеренное датчиком 6 от заданной было . минимальным.

Сфлокулированные частицы пульпы поступают на магнитный сепаратор, эффективность работы которого характеризуется процентным содержанием магнитного железа в хвостах.

Так как на обогащение поступают руды с различной вкрапленностью полезного ископаемого, то вследствие этого изменяется в широких пределах содержание раскрытых зерен, при этом увеличиваются потери в хвостах.

Учет характера раскрытия зерен определяют динамические составляющие изменения выхода готового класса и процентного содержания железа в хвостах, по которым корректируется режим работы многополюсного электромагнитного аппарата.

Динамическая составляющая изменения выхода готового класса определяе ся путем вычисления блоком 11 динаьшческого коэффициента по выражению

Q - -О,07О

-°°-° о

где вреднее значение модуля текущего отклонения содержания готового класса от заданного значения в пульпе на сливе классифил цирующего аппарата 1; X среднее значение модуля Oflfo первой производной (т.е. скорости изменения) текущего отклонения содержания готового класса на сливе классифицирующего аппарата 1.

Блок 12 вычисления динамических коэффициентов осуществляет вычисления© для текущего значения содержани магнитного железа в хвостах 5 обогатительного аппарата 3.

(хв

- е...

где i

-среднее значение модуля

(JXB текущего отклонения содержания магнитного железа

в хвостах/

-среднее значение модуля

Pyfe первой производной (т.е. скорости изменения) текущего отклонения содержани магнитного железа в хвостах.

Величина © byg-характеризует динамич:еские свойства процентного содержания магнитного железа в хвостах и зависит от чистоты и однородности флокул.

Таким образом, динамический коэффициент характеризует эффективность раскрытия минеральных зерен на входе в электромагнитный altnapaT 4, aQp, характеризует эффективность работы обогатительного аппарата 3 и, следовательно, зависит от оптимального режима флокулообразования.

Если содержание магнитного железа

в хвостах р) 5(07 |ЗхвДоп т.е. уменьшилась эффективность процесса обогащения, то суммарная величина -0

®),о7о-%хв ®зэаА при этом суммарная величина © с сумматора 13 поступает на вход регулирующего прибора 7, который корректирует величину управляющего сигнала, поступающего в многоканальный тиристорный преобразователь частоты 5.

При этом регулирующий прибор 7

5 выдает команды на увеличение амплиту ды и частоты импульсов бегущего электромагнитного поля в зоне размагничивания и на увеличение амплитуды и длительности намагничивающих им0пульдов в зоне флокулообразования.

Использование способа и устройства для управления флокулообразования пульп позволяетувеличить виход, концентрата при уменьшении потерь же5леза в хвостах.

Формула изобретения

1.Способ управления флокулооб0разованием пульпы, поступающей на флокуляцию и классификацию, основанный на взаимодействии магнитного импульсного поля с ферромагнитными частицами пульпы и перемешивании ее

5 путем взаимодействия частиц пульпы

с бегущим -электромагнитным полем и контроля скорости флокулообразова- ния частиц пульпы, отличающийся тем, что, с целью улучше0ния процесса флокулообразования при обогащении руд с переменными текстурно-структурными свойствами, измеряют динамические составляющие изменения гранулометрического состава

5 в сливе классификации и содержания магнитного железа в хвостах, в зонах размагничивания, перемешивания и флокулообразования измеряют амплитуду, частоту и длительность импульсов бегущего электромагнитного поля,

0 изменяют их пропорционально откло- . нению скорости изменения размера флокул с заданным ее значением и по сумме динамических составляющих изменения гранулометрического сос5тава в сливе классификации и содержания магнитного железа в хвостах корректируют амплитуду, частоту и длительность импульсов.

2.Устройство дляреализации спо0соба управления флокулообразованием пульпы по п. 1, содержащее многополюсный электромагнитный аппарат с силовыми обмотками и многоканальный тиристорный преобразователь частоты

5 в импульсное бегущее поле, от л ичающееся тем, что оно снабжено датчиком и задатчиком скорости. флокулообразования частиц пульп, датчиком гранулометрического состава пульпы и датчиком содержания магнитного железа в хвостах, двумя блоками вычисления динамических коэффициентов, сумматором и регулирующим прибором, при этом датчик содержания магнитного железа в хвостах соединен последовательно с первым блоком вычисления динамического коэффициента, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с первым входом регулирующего прибора, к вторО1чу и третьему входам которого подключены датчик и эадатчик скорости флокулообраэования, выходы регулирующего прибора соединены с преобразователем частоты а датчик гранулометрического состава пульпы соединен с вторым блоком вычисления динамического коэффициента, выход которого подключен к вто рому входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3510068,кл.241-25 опублик, 1970.

2. Кармазин В.В. Исследование магнитоадгезионной сепарации тонковкрапленных горных пород (руд и углей). Автореферат диссертации на соискание.ученой степени докт.техн. наук. М., 1975, с. 21 (прототип).