SU862985A1 - Способ регулировани процесса гидравлической классификации - Google Patents

Description

(54) СПОСОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

1

Изобретение относитс  к обогеицению полезных ископаемых и может быть использовано при автоматизации процесса гидравлической классификации фосфоритных и других руд, например в спиральных классификаторах.

Известен способ регулировани  процесса гидравлической классификации измельченных минералов в спиральном Q классификаторе путем стабилизации плотности и расхода слива за счет изменени  подачи исходной руды в мельницу и воды в ванну классификатора

1.,5

Однако данный способ регулирова-

ни  из-за большого транспортного запаздывани  по каналам регулирующее воздействие - регулируемый параметр не обеспечивает качественную стабилизацию указанных параметров классифика-20 ции. Так, при стабилизации плотности или расхода слива изменением подачи исходной руды в мельницу транспортное запаздывание по каналу руда слив классификатора составл ет 56 мин, а при стабилизации этих параметров изменением подачи воды в классификатор транспортное запазделвание по каналу вода классификатора - спив классификатора - 1-1,5 мин, Следова-iU

тельно, при колебани х плотности,расхода и гранулометрического состава . исходной пульпы врем  отклонени  плотности и расхода слива от заданных значений составл ет величину, не менее времени запаздывани  по указанным каналам . В случа х, когда период колебаний параметров исходной пульпы меньше времени транспортного запаздывани , стабилизировать плотность и расход слива изменением подачи руды в MeJjbницу и воды в классификатор невозможно . Таким образом,недостаточна  точность стабилизации параметров слива не обеспечивает поддержание оптимального режима дл  разделени  частиц в ванне классификатора по заданной крупности .

Известен также способ регулировани  процесса гидравлической классификаций , основанный на измерении физических параметров слива, например крупности частиц, изменении удельного объемного расхода слива в зависимости от величины и знака отклонени  крупности измеренного параметра. Этот способ позвол ет сократить врем  транспортного запаздывани  по каналам регулирующее воздействие - регулируемый параметр, довести его до 7-10 с вместо 1-1,5 мин и, как следствие этого, повысить точность регулировани  разделени  минералов по граничному классу и производител ность классификатора, уменьшить пот ри полезных материалов со сливами классификатора f2. Однако дл  измерени  средней кру ности частиц в сливе, траектори  дв жени  которых в ванне классификатор имеет сложный характер, а крупность их по отдельным участкам слива принимает различные значени , необходимо датчик грансостава перемещать по всему фронту слива или устанавливать несколько датчиков по фронту слива, что значительно усложн ет техническую реализацию способа и снижает на дежность процесса регулировани . Целью изобретени   вл етс  повьше ние надежности процесса регулировани  гидравлической классификации. Поставленна  цель достигаетс  тем что измер ют объемный расход пульпы подаваемой в ванну классификатора, и поддерживают его посто нным путем изменени  подачи воды в ванну класси фикатора. При этом, в случае незначительных колебаний плотности исходной пульпы (менее 5% от среднего значени  плотности ) и наличи  коррел ционной св зи между крупностью частиц слива и плотностью слива последний параилетр возможно стабилизировать изменением удельного объема расхода слива. При работе классификаторов в услови х значительных колебаний плотно сти исходной пульпы (более 5% от среднего значени  параметра) разделение минералов по заданной крупности целесообразно осуществл ть регули рованием удельного объемного расхода пропорционально изменению плотности . Вертикальна  скорость движени  частиц (скорость осаждени ) в классификаторе , г --ШoC t), где Ц - скорость свободного падени , м/с; процентное содержание твердого в сливе, %; предельное содержание твердого при кубичесг.-й пространственной решетке, %. Горизонтальна  скорость движени  частиц g- 0;85Н где Н - напор, м; g - удельный секундный объем слива, , на один погонный метр, определ емый по формуле о- где d - часова  производительность классификатора, счита  по твердой фазе слива, т/ч; В - ширина классификатора,м; р - вес единицы объема плотность слива, т/м На фиг.1-5 представлены векторные диаграммы скоростей дл  частиц граничной крупности в зоне сливного порога спирального классификатора, где W - вектор вертикальной скорости движени  частиц;Ve - вектор горизонтальной скорости движени  частиц; WP - вектор результирующей скорости движени  частиц; на фиг.6 - спиральный классификатор, общий вид; на фиг.7 - блок-схема устройства. На фиг.1 приведена векторна  диаграмма , соответствующа  оптималь.ному режиму классификации, характеризунаца с  такими значени ми и направлени ми W и Vg , которые определ ют направление результирующего вектора WP скорости движени  частиц граничной крупности на уровне сливного порога . При колебани х плотности и расхода исходной пульпы измен ютс  плотность и расход слива, а, следовательно , значени  W и Vg и направление WP . При увеличении плотности пульпы значение Wp уменьшаетс  (фиг.2) , Это приводит к изменению направлени  W значительно выше сливного порога и выходу более крупных частиц в слив. Уменьшение плотности пульпы увеличивает значение W . Вектор Wp направлен ниже сливного порога (фиг.З), и в слив поступают частицы меньшей крупности. При колебани х расхода исходной пульпы измен етс  значение Vg которое также приводит к изменению величины и направлени  Wt (фиг.4 и 5), Из векторных диаграмм  сно, что дл  оптимизации процесса классификации необходимо обеспечить посто нство направлени  Wp , которое поддерживаетс  в предлагаемом способе стабилизацией расхода исходной пульпы, устран ющей возмущение на процесс со стороны этого параметра, и регулированием горизонтальной скорости движени  частиц пропорционально их скорости осаждени . При этом стабилизацию расхода исходной пульпы обеспечивают изменением подачи воды в приемный желоб классификатора, а регулирование горизонтальной скорости движени  - изменением удельного объемного расхода слива. Анализиру  уравнени  (2) и (3) видно, что горизонтальна  скорость движени  частиц Vg зависит от удельного объемного расхода слива д и напора Н, а удельный объемный расход 90 - от производительности по твердой фазе слива (0), ширины (В) классификатора , плотности (Р) и содержани  твердого (Т) в сливе. Анализ этих уравнений показывает возможность ре гулировани  удельного объемного рас хода слива и, следоватэльно, скорос ти горизонтального движени  частиц за счет изменени  ширины В классифи катора, точнее ширина слива классификатора фронта слива. Регулировани удельного объемного расхода за счет изменени  ширины сливного порога це лесообразно в случа х работы класси фикатора с производительностью по сливу ниже оптимальной, В предлагаемом способе фронт сли ва измен ют за счет применени  допо нительных сливных порогов, установленных на боковых стенках ванны односпиральных или двухспиральных кла сификаторов, так как в большинстве случаев эти классификаторы работают с максимальной производительностью по сливу. Если на боковых сливных порогах установить горизонтально перемещгиощиес  шибера или другие регулирующи органы и при помощи их измен ть фро слива, то за счет изменени  удельно го расхода слива возможно управл ть горизонтальной скоростью движени  частиц, т.е. измен ть значение вектора таким образом, чтобы при возму щени х по плотности и содержанию твердого и в исходной пульпе направ ление результатирующегб вектора g было бы неизменным. Так, при увеличении плотности пульпы и уменьшении вектора Wp направление WP восстанавливают уменьшением вектора за счет уменьшени  удельного объемного расхода слива, т.е. увеличени  боково1о фронта сли ва. При этоь: врем  нахонщени  части в ванне классификатора увеличиваетс , они успевают разделитьс  по гра ничной крупности при более высоком содержании твердого в горизонтальном потоке пульпы; и классификатор работает при увеличенной производительности по сливу.. При уменьшении плотности пульпы значение Wp увеличиваетс  и направление W восстанавливают увеличением этого значени  за счет увеличени  удельного расхода, т.е. уменьшении бокового фронта слива. В этом случае врем  разделени  частиц в классификаторе уменьшаетс . Таким образом, при стабильном рас ходе и колебани х плотности, содержании твердого и гранулометрического состава исходной пульпы и, следовательно , производительности классификатора за счет регулировани  скорости горизонтального движени  частиц пропорционально скорости их осаж дени  возможно стабилизировать направление вектора результирующей скорости, т.е. обеспечить разделе ние частиц по граничной крупности. При этом использование в качестве измер емого параметра слива-плотности , по величине отклонени  которого регулируют объемный расход слива, т.е. измен ют скорость горизонтального движени  частиц, значительно повышает надежность процесса регулировани  поскольку измерение плотности суспензии одним плотномером возможно осуществить не только по отдельным участкам слива, но и после всех сливн ах порогов, т.е. обеспечить интегральную оценку этого параметра слива. Примером реализации способа  вл етс  классификатор односпиральный . Классификатор (фиг.6 и 7) содержит корпус 1, на котором предусмотрено боковое.окно с приемным желобом 2 дл  загрузки исходной пульпы, спираль 3, предназначенна  дл  транспортировки песков к разгрузочному окну 4, фронтальный порог 5 дл  слива мелкой фракции, желоб 6 и разгрузочный патрубок 7. В классификаторе предусмотрены боковые пороги слива, образованные окнами 8 и 9, слив и скорость горизонтальных потоков через которые регулируютс  горизонтальными шиберами 10 и 11, установленными с внешней стороны корпуса 1 в направл ющих 12 и перемещающихс  при помощи исполнительного механизма 13. Дл  измерени  плотности слива предусмотрен плотномер 14, а также регулирующий прибор 15, соединенный с задатчиком 16. Дл  стабилизации расхода исходной пульпы предусмотрены расходомер 17, регулирующий прибор 18, соединенный с задатчиком 19, исполнительный механизм 20, регулирующий клапан 21 и трубопровод 22 дл  подачи воды в приемный желоб классификатора . Исходна  пульпа поступает в корпус 1 классифилсатора через приемный желоб 2, где происходит разделение частиц по граничной крупности. Частицы крупнее 0,5 мм осаждаютс  в пески и транспортируютс  спиралью 3 вверх к разгрузочному окну 4 по наклонном/ днищу корпуса 1, откуда они направл ютс  на склад готовой продукции или в мельницу на доизмельчение. Частицы менее О,5 мм поступают в слив классификатора и через пороги 5,8 и 9 поступают в желоб 6 и через разгрузочный патрубок 7 удал ютс  из классификатора на дальнейшую обработку . При увеличении расхода исходной пульпы от заданного задатчиком 19 значени  сигнал с расходомера 17 поступает на регулирующий прибор 18, который через исполнительный механизм 20 и регулирующий клапан 21 уменьшает подачу воды в желоб 2 классификатора. Анал.огично при уменьшении расхода ре.гулирующий прибор 18 увеличивает подачу воды и

восстанавливает заданное значение расхода. При этом запаздывание по каналу расход воды - расход пульпы составл ет 5-7 с.

При увеличении плотности слива, измер емой плотномером 14, регулирукадий прибор 15 через исполнительный механизм 13 одновременно перемещает горизонтальные uto6epa 10 и 11 в сторону увеличени  фронта слива и уменьшени  удельного расхода слива и горизонтальной скорости частиц.

Перемещение шиберов 10 и 11 в сторону увеличени  фронта слива происходит до тех пор, пока сигнал обратной

св зи (сое) 23, поступающий с исполнительного механизма 13 на регулирующий прибор 15, обеспечит компенсацию сигнала, поступающего с плотномера 14

При этом удельный объемный расход и скорость горизонтального движени  частиц должны прин ть такие уменьшенные значени , которые соответствуI9T разделению частиц по граничной крупности 0,5 мм, но при большей плотности пульпы. При уменьшении плотности слива регулирующий прибор 15 перемещает горизонтальные шибера 10 и 11 в сторону уменьшени  фронта слива и увеличени  удельного о ъемного расхода и горизонтальной скорости движени  частиц до тех пор, пока режим разделени  будет соответствовать поступлению в слив частиц той же крупности. При этом запаздывание по каналу удельный объемный расход слива - плотность слива составл ет 7-10 с, а надежность повышаетс  более чем в два раза, так как дл  интегральной оценки крупности частиц в общем сливе необходиМО применить вместо одного плотномера не менее двух гранулометров.

Использование предлагаемого способа регулировани  уменьшит выхбд класса 0,5 мм в слив классификатора в среднем с 3,5 до 1,5% и выхода класса 0,5 мм в пески с 13,6 до 5,5%. За счет этого повышаетс  на 1-1,5% выход и содержание . в концентрате , а также производительность классификатора по сливу с 85 до 110 т/ч, т.е. на 30%.

Claims (2)

1.Олевский. Конструкции и расчет механический классификаторов

и гидроциклонов, М., ГНТИ, 1960, с.208.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2729870/22-03,

кл. В 03 В 13/00, 1979 (прототип)

W

W