NO148018B - Fremgangsmaate og anordning for kontroll av en knuser - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte i hen-

hold til krav l's ingress og en kontrollanordning for ut-

øvelse av denne fremgangsmåte.

En type kjente malmknusere omfatter en sylinder utstyrt med innvendige ribber som går frem og tilbake på sin lengdeakse som er hovedsaklig horisontal. Malmen tilføres knuseren gjennom en åpning ved sylinderens ende og går gjennom sylinderen til den motsatte enden hvor den knuste malmen tømmes ut. I knuseren løftes malmen stadig av ribbene og faller gjenta.tte ganger slik at den brekkes oop ved sin egen vekt,og knusere av denne typen kalles "autogene knusere".

For å bedre knusevirkningen anbringes et bestemt antall metallkuler ofte i sylinderen, kulene faller på malmen som skal knuses etter at de også er blitt løftet opp av ribbene for å bevirke en sterkere oppdeling av malmen sammenliknet med hva som oppnås ved autogen knusing. Det må bemerkes at fyllingen av kuler i en knuser av denne typen er betrak-telig mindre enn hvilket som regel er tilfelle i en kuleknuser eller mølle, hvilket forklarer navnet "halv-

autogen knuser" som anvendes på malmknusere av denne typen.

Ved anvendelsen av slike halv-autogene knusere er fyllingsgraden, som bør fluktuere så lite som mulig, en faktor som det bør taes sterkt hensyn til. Den henvises ofte til "total fylling" eller enklere "fylling" i stedet for "fyl-lingsgrad", der uttrykket "total fylling" betyr summen av innfylling av kuler som er konstant og fyllingen av malm som kan variere. Hvis den totale fyllingen avtar, betyr det at malmmengden som finnes i knuseren reduseres eller endog synkertil null,og <p>åkjenningen fra metallkulene på side-veggene i den revolverende sylinderen øker risikoen for ødleggelsé av foringen i sylinderen med alle de ulemper

,og omkostninger dette medfører, og hvis malmen videre er myk, kan transportsystemet ikke lenger være brukbart for å sikre at produktet fjernes. Hvis derimot den totale fyllingen øker for sterkt^ kan forpaknings- eller stampings-problemer oppstå, særlig hvis malmen er hard, og mengden av fylling under hvilke denne virkningen opptrer, kalles "kritisk fylling".

Det er foreslått forskjellige løsninger for å holde en mer eller mindre konstant fylling i knusere av denne typen. Disse løsninger er basert på forsøk på å holde en konstant fylling mens knuseren dreies ved en konstant hastighet nær sin kritiske hastighet,som er den hastighet hvor en sentri-fugerende virkning på fyllingen begynner å opptre. Følgelig tilstrebes det å måle endringene til fyllingen i knuseren i den hensikt å kontrollere strømningshastigheten til den innkomne malmen. En mye anvendt metode for å bestemme disse variasjonene har tilknytning til den støyen som knuseren frembringer ved rotasjon. Det har blitt fastslått at når en tiltakende skjærende lyd avgis, har fyllingen tiltakende tendens til å bestå av bare metallkuler, hvilket raskt kan føre til skade på foringen i knuserens sidevegger som ovenfor nevnt. Hvis derimot lyden som knuseren avgir blir dump, betyr dette at fyllingen nærmer seg eller har over-skredet den kritiske fylling, og dette kan føre til tilstopping ved inntaket i knuseren og leilighetsvis util-strekkelig knusing av malmen. To metoder anvendes hovedsaklig for å påvise.lydvariasjonene som den roterende knuseren avgir," nemlig det menneskelige øre' hvilket krever vedvarende op<p>merksomhet i bråkete omgivelser, og et elektronisk "øre" som kan være upålitelig.

Som alle sådanne basert på påvirkning av fyllingsgraden gir den ovenfor beskrevne metoden således ikke fullt tilfredsstillende kontroll, og risikoen er for høy for å' ødlegge knuseren og/eller tilstopping av inntaket. Et vanlig resultat er at det er umulig å operere knuseren med optimalt utbytte og operatorene har derfor gjerne anbrakt utstyr nedstrøms på knuseren som er over-

dimensjonert i forhold til knuserens virkelige kapasitet.

En annen metode for å kontrollere fyllingsgraden er basert

på knuserens vekt, idet denne vekten enten måles direkte eller indirekte. For eksempel kan vekten av fyllingen bestemmes ved å montere knuseren på balansevekter eller ved å bestemme oljetrykket i knuseronplagringene. Disse løsninger har den store ulempen at bestemmelsen av ladningen ut fra knuserens vekt under operasjon er for unøyaktig til å gjøre det mulig å oppnå sikker kontroll.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for kontroll av autogene og halv-autogene knusere som fører til at en hovedsaklig konstant strømningshastighet for knust malm oppnås ved utgangene til knuserne.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for å kontrollere autogene og halv-autogene knusere som gjør det mulig å redusere an-leggets omkostninger og behandlingen av malmen og også øke levetiden til de innvendige kledninger i knusersylinderne.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for å kontrollere en autnaen eller en halv-autogen knuser hvor fyllingen -i knuseren bestemmes kontinuerlig -

ved at fyllingen besteh<p>jr.es fra rotasjonsmotstanden til en' motor som driver knuseren og at rotasjonshastigheten til knuseren kontrolleres som en fuksjon hvilken forbinder rotsjonshastigheten med fyllingen og som har formelen V = a M + b hvor a og b er konstanter som avhenger av knuserens konstruksjon og knusemetoden.

Med fordel bestemmes fyllingen fra motstanden (C) som stammer fra en motor som driver knuseren. Mer spesifikt er det nå

vist at denne motstanden er en lineær fuksjon av fyllingen som foreligger i knuseren.- På den annen side er det kjent at motstanden er proporsjonal med energien (P) som forbrukes av motoren og omvendt proporsjonal med knuserens rotasjonshastighet. Resultatet er at fyllingen (M) er proporsjonal

med forholdet P/V.

Konstantene a og b avhenger av knuseren selv på den ene side

og særlig av materialet som kler sylinderveggen til knuseren og på den annen side som nevnt av knusemetoden.

Hensiktsmessig er rotasjonshastigheten (V) til knuseren lik

den kritiske hastigheten (V ) når fyllingsmengden (M) er lik

den kritiske fylling (Mc)» og er null når fyllingsmengden er lik fyllingen av kuler, hvilket betyr at når det ikke er mer malm til stede i en halv-autogen knuser, eller i tilfelle av autogen■knuser når fyllingsmengden blir lik en forut bestemt verdi, som for eksempel er halvparten av en kritisk fylling.

Fagmannen vil straks se at denne kontrollvirkningen oppnås

i åpen krets og ikke i en lukket krets hvor en bestemt verdi måtte oppstilles.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelsen omfatter midler

for å bestemme fyllingen i knuseren ut fra en drivmotors rotasjonsmotstand,•midler for tilveiebringelse av et elektrisk inngangssignal proporsjonalt med fyllingsmengden, midler for overføring av inngangssignalet til et utgangssignal proporsjonalt med fyllingsmengden,■midler for overføring av inngangssignalet til et utgnagssignal ifølge en fuksjon som for-.binder rotasjonshastigheten med fyllingen og har■formelen

V = a M + b hvor a og b er konstanter avhengig av knuserens konstruksjon og knusemetoden, og midler for kontroll av knuserens rotasjonshastighet i forhold til verdien av utgangssignalet. Midlene for tilveiebringelse av inntakssignalet proporsjonalt med fyllingen omfatter fortrinnsvis en anordning for måling av absorbert kraft av drivmidlene f or knuseren, en anordning for å måle knuserens rotasjonshastighet og midler for frem-bringelse av et signal som er proporsjonalt med nevnte absorberte energi og omvendt proporsjonalt med rotasjonshastigheten .

I tilfelle knuseren drives av en elektrisk motor bestemmes den absorberte energi (P) fra strømmen (I) som går gjennom , motoren og spenningen (U) over endepunktene til denne motoren ved en vanlig formel:

Hvis motoren har en direkte strømtilførsel er formelen for-enklet oq blir:

Hvis motoren dr ives tre-faset vekselstrøm, er .koeffisienten "k lik v/?: '

Fortrinnsvis omfatter kontrollapparatet ifølge foreliggende oppfinnelse videre minst et sikkerhetssystem for å forhindre at nevnte fyllingsmengde overskrider en kritisk fylling-

Sikkerhetssystemet omfatter formålstjenelige midler for sammenlikning av nevnte fyllingsmengde med den kritiske fyllingen i knuseren og utløsningsmidler som virker når nevnte fyllingsmengde blir lik en forut bestemt del av den kritiske fylling.

Fortrinnsvis omfatter sikkerhetssystemet organer; for påvirkning av strømningshastigheten ved knuserens inntak på operasjonen av disse utløsningsmidler. Fyllingsmengden kan således aldri overskride den kritiske fylling, selv om, når malmens natur taes i betraktning, malm måtte tilføres knuseren i en slik mengde at anlegget ikke kunne bearbeide malmen tilstrekkelig hurtig.

For å dempe virkningen av transienter som kunne opptre i kretsene kan kontrollanordningen omfatte et eller flere filtere.

Systematisk studium av motstanden (C) til en knuser på sin drivmotor har vist at, for en gitt fylling, forblir motstanden konstant uansett rotasjonshastigheten. Når fyllingen videre varierer, varierer motstanden i forhold til fyllingen. Som følge av fysikkens lover kan det utledes at fyllingen (M) er proporsjonal med energien (P) som absorberes av motoren og omvendt proporsjonal med knuserens rotasjonshastighet (V).

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det funnet at en kontrollmetode som anvender rotasjonshastigheten til knuseren og ikke mengden av malm som kommer inn i knuseren mens varia-sjoner av fyllingen innenfor forutbestemte verdier aksep-teres, gir meget tilfredsstillende resultater.

En utførelsesform av foreliggende op<p>finnelse skal nå beskrives som eksempel under henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Figur 1 er en kurve som illustrer variasjonene i en knusers rotasjonshastighet som en funksjon av fyllingen, og

figur 2 er et blokkdiagram som illustrer kontrollapparatet ifølge oppfinnelsen.

I figur 1 er det plottet en linje XY som illustrerer varia-sjonen av rotasjonshastigheten (V) til knusersylinderen som en funksjon av fyllingsmengden (M). Hastigheten er null når fyllingen er lik en forutbestemte fylling som er fyllingen av kuler (M^), og fyllingen (M^) kan være lik halvparten av den kritiske fylling (Il ) . Hastigheten er lik den kritiske hastighet (V ) når fyllingen er lik den kritiske fvlling (M ).

c

Den målte rotasjonshastighet er (V^) for en fylling (M^). Hvis denne fyllingen øker til (I^' vil ^en målte hastighet forbli (V2_) i et første trinn som vist ved linjen AB i figur 1. Under perioden representert ved linen AB, gjør funksjonen V = aM + b det mulig å bestemme den ønskede nye rotasjonshastighet (V2) for knuseren som følger av denne økning i fylling, dette er representert ved linjen BC i figur 1. Det nye punkt (C) for operasjon bestemmes på denne måten.

I tilfelle fyllingen avtar, er den grafiske fremstilling analog med, men motsatt i retning av den ovenfor beskrevne; tilsvarende fremstilling omfatter linjene CD og DE i figur 1.

Det vil være klart at en kontrollmetode av denne typen utført i åpen krets gjør det mulig å holde strømningshastigheten til malm ved inntak og utløp av knuseren på hovedsakelig konstante verdier.

For eksempel i et enkelt tilfelle har en halv-autogen knuser en sylinderdiameter på 4,20 meter og sylinderen er utstyrt med en metallforing. I dette tilfelle er konstanten a lik 2, fyllingen av kuler er halvparten av den kritiske fylling. Under disse forhold er koplingsfunksjonen:

Konstanten a kan økes til 3 hvis metallforingen erstattes

av en gummiforing.

Et kontrollapparat som også utgjør et trekk ved oppfinnelsen, er skjematisk illustrert i figur 2. Apparatet omfatter i dette tilfelle en knuser 4 drives av en elektrisk motor 3, en måler 1 for måling av strøm (I) og en måler 2 for måling av spenning (U) som tilføres motorens 3 tilførselskrets. Et instrument 5 måler rotasjonhastigheten (V) til knuseren 4, og en "multiplier-divider" 6 gir på utgangssiden et signal (S-^) proporsjonalt med fyllingen (fl) som i seg selv er proporsjonal t med forholdet UI/V som ovenfor angitt.

"Multiplier-divider" 6 er forbundet med en kalkulator 7

eller funksjonert del som gir et utgangssignal (S2) bestemt av inngangssignalet (S^) ved hjelp av formelen:

Utgangssignalet (S2) overføres endelig til en enhet 8 som kontrollerer motorens 3 hastighet som ovenfor angitt.

Et filter innstalleres fortrinnsvis mellom "multiplier-divider" 6 og kalkulatoren 7 for å dempe virkningene av transienter og interferenser som kunne påvirke apparatets tilfredsstillende funksjon.

For at fyllingsmengden i knuseren aldri skal overskride den kritiske verdi,er et sikkerhetssystem innebygget. Utgangssignal (S1) til "multiplier-divider" 6 overføres så

til en komparator 9. Hvis dette signalet (S-^) viser at fyllingen overskrider en spesiell verdi (M ) nær den kritiske verdien (II ), hvor verdien (M ) er lik'or eksempel

c a

95% av den kritiske fylling,gir komparatoren 9 et uta' gangssignal (S3) som overføres til knuseresn tilførsels-mekanisme 10. Ved bruk av konvensjonelt kontrollutstyr resulterer dette i en reduksjon av malmens strømnings-hastighet ved inngangen av knuseren 4.

En serie på to eller tre komparatorer kan innbygges som hver har en forskjellig fyllingsytelse som gjør det mulig å forhindre en for rask endring av malmens strømnings-hastighet ved knuserens 4 inntak.

Det vil ikke medføre noe avvik fra konseptet for foreliggende oppfinnelse å forbinde instrumentet 5 for måling av rotasjonshastigheten direkte med motoren 3 hvilket resulterer i måling av en størrelse proporsjonal med knuserens 4 rotasjonshastighet.

På den annen side er det mulig å måle motstanden til motorens 3 rotasjon ved andre metoder, for eksempel ved hjelp av strekklapper.

Skjønt en malm er det eneste materialet som nevnes for behandling i den foreliggende beskrivelse, kan fremgangsmåten og apparatet ifølge op<p>finnelsen anvendes for knusning av andre typer materialer også.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved kontroll av en autogen eller halv-autogen knuser (4) hvori fyllingen i knuseren bestemmes kontinuerlig, karakterisert ved at fyllingen (M) bestemmes fra rotasjonsmotstanden til en motor (3) som driver knuseren (4) og at rotasjonshastigheten (V) til knuseren (4) kontrolleres som en funksjon hvilken forbinder rotasjonshastigheten (V) med fyllingen (M) og som har formelen V = a M + b hvor a og b er konstanter som avhenger av knuserens (4) konstruksjon og knusemetoden.

2. Kontrollanordning for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter midler (1, 2, 5) for å bestemme fyllingen (M) i knuseren (4) ut fra en drivmotors (3) rotasjonsmotstand, midler (6) for tilveiebringelse av et elektrisk inngangssignal (S-^) proporsjonalt med fyllingsmengden (M), midler (7) for over-føring av inngangssignalet (S-^) til et utgangssignal (S2) ifølge en funksjon som forbinder rotasjonshastigheten (V) med fyllingen (M) og har formelen V = a M + b hvor a og b er konstanter avhengig av knuserens konstruksjon og knusemetoden, og midler (0) for kontroll av knuserens (4) rotasjonshastighet (V) i forhold til verdien av utgangssignalet (S2)•