NO119244B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for regulering av finhetsgraden av avgående gods fra våtmalingskretsløp med hydrosyklon.

Den foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte ved våtmaling under anvendelse av en kontinuerlig arbeidende, automatisk selvregulerende lukket male-strømkrets.

I lukkede malestrømkretser vil en økning av det faste materiales hardhet og en økning av den hastighet hvormed dette til-føres strømkretsen, bevirke en overbelastning av målestasjonen. I en vanlig måle-stasjon kan materialet ikke males så fint under sterk belastning som under normale arbeidsbetingelser, selv om det vanligvis er å ønske at materialet også da finmales best mulig og så effektivt som mulig. I til-fellet ev at man overbelaster et anlegg hvor målestasjonen er sammenkoblet med en sorteringsanordning som opprettholder en konstant adskillelsesgrense, eller med andre ord en konstant, på forhånd bestemt finhetsgrad i det ferdige produkt som avgis fra systemet og fører den fremdeles for grove fraksjon tilbake til målestasjonen for fortsatt maling, så vil mengden av grovt materiale som føres tilbake fra sorterings-anordningen til målestasjonen, stadig tilta inntil møllen ikke lenger er istand til å male produktet tilstrekkelig fint. For å undgå dette har det hittil vært almindelig å minske mengden av rågods som tilføres målestasjonen, eller å foreta forandringer i sorteringsstasjonen, f. eks. ved å øke hastigheten av skraperne i de vanlige sorte-ringsanordninger, for å høyne adskillelsesgrensen i overensstemmelse med den

mengde eller malingsgrad som svarer til møllens kapasitet. Hensikten med den fore-

liggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte ved maling i et lukket male-kretsløp, ved hvilken forandringer i rågodsets hårdhet og/eller vesentlige forandringer av den hastighet hvormed rå-godset tilføres, utlignes automatisk.

Den foreliggende oppfinnelse angår følgelig en fremgangsmåte for regulering av finhetsgraden av det gods som avgår fra et kontinuerlig arbeidende lukket våt-malingskretsløp hvor det i en i malekrets-løpet innskutt hydrosyklon skjer .en sortering av godset i avhengighet av faststoff-konsentrasjonen av slammet, idet finere partikkelfraksjoner fra syklonens overløp avgis fra kretsen, mens grovere fraksjoner fra syklonens spissåpning føres tilbake i cirkulasjon for videre nedmaling. Oppfinnelsen er karakterisert ved at avgangen fra malemøllen føres inn i et oppspednings-kar og fra dette sammen med rågods, som f. eks. er tilført oppspedningskarret eller møllen, føres til hydrosyklonen, og at de fine faststoffers finhetsgrad i hydrosyklonens overløp reguleres ved regulering av slammets oppspedning ved hjelp av en anordning som virker på slik måte at den volummengde væske som tilføres oppspedningskarret, alltid er proporsjonal med den mengde slam som tas ut av dette.

Det skal her bemerkes at hydrosyklonen anvendes mer og mer for klassifisering eller separering efter f. eks. partikkel-størrelsen eller den spesifike vekt og til konsentrering av slam eller masse. Det er kjent at en suspensjon av forskjellige faststoff-fraksj oner i en .væske som med passende hastighet tilføres en hydrosyklon, vil oppdeles i en grovere fraksjon som går ut gjennem spissåpningen, og en finere fraksjon som går ut ved overløpet. Det er også kjent at adskillelsesgrensen i en hydrosyklon kan reguleres ved endring av rågodsets konsentrasjon eller utspedning.

Den sortering eller klassifisering som oppnås med en hydrosyklon, svarer praktisk talt til den som oppnås ved siktsortering. En sikt med en viss maskevidde vil bare slippe igjennem en fraksjon med mindre partikler enn maskevidden, men alle fraksjoner med større partikler enn maskevidden holdes tilbake. «Adskillelsesgrensen» avhenger derfor av maskevidden. Ved anvendelse av hydrosykloner anvender man uttrykket «finseparering» når sorteringen foregår i området fra 5 til ca. 100 mikroner, mens en «grovseparering» foregår i området fra ca. 100 mikroner og oppover.

Oppfinnelsen vil nu bli beskrevet nær-mere under henvisning til tegningen, som skjematisk viser en lukket malestrømkrets i henhold til oppfinnelsen.

På tegningen betegner 10 et oppsped-ningskar hvori fast gods som skal sorteres, blir innført gjennem mateledningen 12 for nytt gods og cirkulasjonsledningen 16 for returf r aksjonen av malt gods, samtidig som der innføres vann gjennem en ledning 14 og med en volumhastighet som reguleres av en strupningsinnretning 18 som påvirkes av en manøvreringsanord-ning 20, styrt av en flottør 22 i karret, for å tilveiebringe og vedlikeholde et væske-nivå H i oppspedningskarret, hvorved der dannes et matningsslam.

For å hindre hvirveldannelser som skyldes innføringen av vann og gods i oppspedningskarret, i å forstyrre flottøren 22, og dermed såvidt mulig undgå pendlings-virkninger («hunting» effects), blir det foretrukket å anbringe flottøren 22 på en væskesøyle med betydelig vertikal utstrekning, som nedentil har forbindelse med innholdet i oppspedningskarret 10. Som vist på tegningen oppnås dette ved at en verti-kalt-stillet skjerm 24 er anbragt slik at den strekker sig et betydelig stykke ned fra toppen av oppspedningskarret 10.

Ved bunnen av oppspedningskarret 10 uttas matningsslam ved hjelp av en pumpe-ledning 26 til pumpen 28, som leverer slammet med ønsket trykk gjennem hydrosyklon-mateledningen 30 til en hydrosyklon-stasjon, som er vist med en enkelt hydrosyklon 34, skjønt det vil forstås at stasjonen kan omfatte et batteri av hydrosykloner. Hydrosyklonen 34, som kan være av vanlig type, er vist med en basisavløps-ledning 36, hvorigjennem finfraksjonen avgis, og med en spissavløpsledning 38 hvor grov-fraksjonen går ut.

Matnings-slam innføres i hydrosyklonen med samme oppspedning som det hadde ved utgangen fra oppspedningskarret 10. Med denne oppspedning fås en bestemt adskillelsesgrense i hydrosyklonen. Med andre ord, der vil skje en separasjon i en slik utstrekning at basisavløpet over-veiende vil inneholde fine partikler under en viss størrelse, mens spissavløpet over-veiende vil inneholde partikler over denne størrelse. Denne adskillelsesgrense kan imidlertid være forskjellig fra den ønskede, hvorfor der i henhold til oppfinnelsen kan foretas visse justeringer.

For å gjøre produktet grovere (d.v.s. øke partikkelstørrelsen ved adskillelsesgrensen) senkes utgangshastigheten for slam fra oppspedningskarret 10, hvorved slamnivået i karret får tilbøyelighet til å stige fra høyden H til en høyde H'. Derved heves flottøren 22, hvorved manøvrerings-anordningen 20 virker på strupningsinn-retningen 18, så der går mindre vann inn i karret, hvorved slamnivået i dette blir holdt på høyden H, men med øket faststoff-konsentrasjon, så partikkelstørrelsen ved adskillelsesgrensen blir større.

Skulle det ønskes å gjøre produktet finere (med andre ord senke adskillelsesgrensen), øker man på tilsvarende måte uttaket av matnings-slam fra oppspedningskarret 10, så væskenivået i karret 10 får tilbøyelighet til å synke til en høyde H".

Imidlertid får dermed også flottøren 22

tilbøyelighet til å synke til en høyde H", og manøvreringsanordningen 20 reagerer ved å virke på strupeinnretningen 18, så volumhastigheten av vannet som tilføres oppspedningskarret 10, økes, hvorved ni-vået H av slammet i karret 10 blir vedlike-holdt, mens opp.spedningen økes. Dermed blir partikkelstørrelsen ved skillegrensen mindre i hydrosyklonstasjonen, vesentlig på grunn av den økede oppspedning av matnings-slammet.

Tegningen anskueliggjør to måter til å regulere strømmen av matnings-slam til hydrocyjklonstasjonen og dermed den hastighet hvormed matnings-slam uttas fra oppspedningskarret 10. En måte å regulere matnings-slammets volumhastighet på består i å anbringe en strupeinnret-ning 32 på hydrosyklonens tilførselsled-ning 30. Det er imidlertid forbundet med vanskeligheter å drive pumpen med konstant hastighet og strupe avgangen fra pumpen, og det foretrekkes derfor å benytte strupeinnretningen 32 mer eller mindre som finregulering.

En annen måte å regulere strømmen av slam fra oppspedningskarret 10 på består i å endre hastigheten av pumpen 28. Drives pumpen f. eks. med en remdrift 50, består en praktisk måte til å øke eller minske pumpehastigheten i å anordne om-skiftbare remskiver 54 og 56 på på pumpe-motorens aksel og fortrinsvis en konstant rerriskive 52 på pumpeakselen. En annen måte å stille inn pumpehastigheten på er å benytte innstillingsmidler for pumpe-motoren 46. På tegningen er en slik inn-stillingsanordning antydet i form av en regulermotstand 49 i ledningen 47 fra ge-neratoren 48.

Den grovkornede fraksjon forlater hydrosyklonen med en for maling passende konsentrasjon og føres gjennem ledningen 38 til målestasjonen, hvor den gjennem innløpet 40 renner inn i våtmøllen 42, som f. eks. kan være en kule- eller stav-mølle. Efter å være malt renner godset i form av et slam gjennem utløpet 44 enten direkte, eller som vist på tegningen gjennem en ledning 16, inn i oppspedningskarret 10.

Under drift av en hydrosyklon vil grenseskillet mellem de grovere og finere partikler være avhengig av konsentrasjonen i spissavløpet fra denne. Konsentrasjonen av den grove faststoff-fraksjon som forlater syklonen gjennem spissavløpet, er vanligvis en funksjon av den hastighet hvormed den tas ut, og kan derfor reguleres ved regulering av spissutløpets diameter eller på annen passende måte. Hvis fast-stoffenes konsentrasjon i spissavløpet fra hydrosyklonen økes, enten ved å minske den hastighet hvormed den grovere partik-kelfraksjon passerer ut gjennem spissåpningen, eller ved å øke mengden av grovere partikler i slammet som tilføres syklonen, så vil skillegrensen mellem de grovere og finere partikler bare i liten grad direkte påvirkes av forandringer av spiss-avløpets konsentrasjon før denne har nådd et visst kritisk område. I dette område vil grensepartikkelstørrelsen ved hvilken ad-skillelsen finner sted, øke meget sterkt med økende faststoff konsentrasjon i spissavlø-pet, men skjønt partikkelstørrelsen i grenseskillet mellom den fine og den grove partik-kelf raks jon tiltar innenfor dette område, så er soteringen utmerket inntil avløpet fra spissavløpet plutselig overbelastes, hvor-etter avløpet skifter karakter og antar en tilstand som vanligvis kalles «strengavløp». Ved normal drift av en hydrosyklon fore-ligger der således et kritisk område, som, når konsentrasjonen i spissavløpet tiltar, fremkommer like før overbelastningen re-sulterer i det strenglignende spissavløp. I sin almindelighet kan man si at det kritiske område begynner når volumforhol-det mellem væske og faststoffer i spiss-avløpet synker til omtrent 1,5 : 1, men vanligvis vil overbelastning med derav følgende strenglignende avløp og mindre skarp sortering finne sted ved et volumforhold av ca. 1:1. For å oppnå mest mulig effektiv separering i systemet ifølge oppfinnelsen innstilles mengden av slam som tas ut gjennem hydrosyklonens 34 spissavløp, slik at faststoff konsentrasjonen i dette ligger innenfor det ovenfor nevnte kritiske område, hvorfor der er sørget for anordninger for utførelse av denne innledende innstilling av spissavløpet, f. eks. ved hjelp av en ventil eller lignende.

Under driften kan det naturligvis fore-komme at spissavløpets innledende innstilling, selv om konsentrasjonen i spissavløpet ligger innenfor den kritiske grense, resulte-rer i en for fin skillegrense, som derfor må gjøres grovere. Isåfall minskes slammets oppspedning. Hvis derved den strenglignende tilstand fremkommer, må hastigheten gjennem spissavløpet økes, så konsentrasjonen i dette igjen kommer innenfor det kritiske område og sorteringen igjen blir tilstrekkelig skarp, idet den av seg selv stabiliseres på en noe grovere skillegrense.

Maleanlegget med lukket kretsløp i henhold til oppfinnelsen har hittil vært beskrevet i den form at nytt gods som inn-mates i anlegget, innføres direkte i oppspedningskarret 10 gjennem ledningen 12. Dette er den foretrukne matningsmåte. Men det er også mulig å innføre nytt gods i systemet ved målestasjonen. Dette er

antydet på tegningen, hvor en alternativ

mateledning for nytt gods er vist ved 13 og fører til matningstrauget 40 for møllen 42. Ved denne metode kan oppspedningen av slam i spiss-avløpet fra hydrosyklonstasjonen styres ved at man på i og for sig kjent måte regulerer mengden av det utstrøm-mende slam, slik at blandingen av nytt gods og grovfraksjon i målestasjonen får en oppspedning som direkte egner sig for maling. Den riktige oppspedning i matningen vil imidlertid som regel ved begge metoder fås når avløpsmengden gjennem spissavløpet

fra først av er stillet inn på å gi en faststoff konsentrasjon i spissavløpet innenfor

det område hvor en endring av faststoff-konsentrasjonen i spissavløpet som følge av en endring i konsentrasjonen i tilført gods bevirker en betydelig forskyvning av adskillelsesgrensen. Denne alternative mat-

ningsmåte har en alvorlig ulempe, idet der

skjer en større tilførsel til møllen 42 på

gyunn av at det nye gods som tilføres det

sluttede kretsløp, vanligvis inneholder en

betydelig mengde gods som allerede er tilstrekkelig fint.

Det vil forstås at hydr<p>syklon-separa-sjonstrinnet, skjønt det på tegningen er

representert ved en enkelt hydrosyklon, kan

omfatte et batteri av to eller flere hydrosykloner, som det er velkjent innen faget.

Isåfall kan hydrosyklonene mates fra en

felles mateledning som fører fra pumpen

eller en annen kilde for hydrostatisk trykk,

rriens hydrosyklonens basisavløp føres til en

felles overløps-forbindelsesledning og spiss-avløpet direkte eller indirekte tilføres en

felles spissavløps-forbindelsesledning.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for regulering av

finhetsgraden av det gods som avgår fra et kontinuerlig arbeidende lukket våtmalings-kretsløp, hvor det i en i malekretsløpet innskutt hydrosyklon skjer en sortering av godset i avhengighet av faststoffkonsentra- sjonen i slammet, idet finere partikkelfraksjoner fra syklonens overløp avgis fra kretsen, mens grovere fraksjoner fra syklonens spissåpning føres tilbake i cirkulasjon for videre nedmaling, karakterisert ved at avløpet fra malemøllen føres inn i et opp-spedningskar og fra dette sammen med rågods, som f. eks. er tilført oppspedningskarret eller møllen, føres til hydrosyklonen, og at de fine faststoffers finhetsgrad i hydrosyklonens overløp reguleres ved. regulering av slammets oppspedning ved hjelp av en anordning som virker på slik måte at den volummengde væske som tilføres oppspedningskarret, alltid er proporsjonal med den mengde slam som tas ut av dette.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at oppspedningen er slik at det i spissavløpet fra hydrosyklonen vedlikeholdes et volumforhold mellem væske og fast stoff på 1,5': 1 til 1 : 1.