SU1643090A1 - Способ автоматической классификации минерального сырь в аппаратах гидроциклонного типа - Google Patents

Description

1

(21)4676130/03 (22)11.04.89 (46)23.04.91. Бюл. № 15

(71)Ленинградский горный институт им. Г. 8. Плеханова

(72)А.В.Богданов, А.А.Смирнов и О.Н.Тихонов

(53)622.732(088.8)

(56)Линч А.Дж. Циклы дроблени  и измельчени . М.: Недра, 981, с. 189.

Гудима В.И. Осювы автоматизации обогатительных фабрик. - №.: Недра 1879, с. 189.

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В АППАРАТАХ ГИДРОЦИКЛОННОГО ТИПА

(57)Изобретение относитс  к технологии и автоматическому управлению процессом классификации минерального сырь . Цель - повышение эффективности процесса классификации . Дпй этого классификацию производ т в однотипных гидроцик ок ах по симметричной схеме с равным числом перечистных операций (ПО) и контрольных операций (КО). Пески ПО и сливы КО направл ют в предыдущие по технологии операции цикла классификации. Часть песков КО отдел ют и направл ют в параллельные ПО. Часть слива ПО отдел ют и направл ют в параллельные КО цикла. Объединенное пи- таниз каждой операции цикла перемешивают и стабилизируют на входе каждой операции вод ной напор. Изменение условий классификации осуществл ют путем изменени  плотности переменного питани  операций цикла и изменени  расходов отдел емых частей песков КО и сливов ПО в соответствии с измеренными значени ми. Изменение расходов отдел емых частей корректируют по измеренному значению плотности исходного питани  цикла классификации . Использование способа целесооб- разно дл  участков технологии, характеризующихс  существенными вариаци ми параметров сепарируемого пульпо- вого потока. 2 ил.

Изобретение относитс  к технологии и автоматическому управлению процессом классификации минерального сырь  и может быть использовано на обогатительных фабриках мокрых методов рудоподготовки и сепарации.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса классификации . t

На фиг. 1 дана технологическа  схема осуществлени  способа: на фиг. 2 - структурна  схема аппаратов и устройств.

CN

Јь ОЭ

Система, осуществл юща  предлагаемый способ (на примере двухстздийной классификации), включает смесители 1. 2, 3, гидроциклоны 4, 5, 6 , пульподелители 7, 8, зумпф-насосы 9, 10, плотномеры (ПР - 1025) 11, 12, 13, вторичные приборы 14. 15, 16, регул торы 17, 18, исполнительные механизмы (МЭО) 19,20, регулирующие клапаны (ГДГ) 21,22.

Известно, что симметричные и синхронизированные схемы процессов сепарации минерального сырь , т.е. такие, в которых сепарационные характеристики всех вход ю о

щих в схему операций идентичны, обладают свойством увеличени  крутизны, т.е. чистоты сепарации (эффективности классификации в нашем случае) пр мо пропорционально каждой паре добавл емых операций (перечисткой и контрольной), Доказано , что во всех несбалансированных режимах результирующа  сепарационна  характеристика схемы больше отклон етс  от ступенчатого закона идеальной сепарации , чем дл  сбалансированного режима. Сепарационна  характеристика гидроциклона Јк (Ј) и крутизна характеристики в точке разделени  Е (Јр) определ етс  соответственно выражением

Јс . (р, I) 0,5 - 0,5xth (4D)1 АН, (I)

где А V0KP2 - R 1 (р-рпульпы) - Vcp.

( 4 Ос R D) 1 h Уокр2 (РО -рпульпы) (2)

где РО, р, /Эпульпы - соответственно символ посто нной плотности частиц, плотность минерального сырь , а также пульпы;

I - крупность частиц;

D - коэффициент макродиффузии;

h - глубина постели раздел ющего материала в зоне сепарации;

R - средневнутренний радиус гидроциклона ,

Vcp.Qncx/S - средн   радиальна  скорость оттока от стенки пульпы, равна  отношению объемного потока пульпы в гидроциклон к площади боковой поверхности;

VOKP. - окружающа  скорость вращени  пульпы в гидроциклоне;

Ос/12 - коэффициент внутреннего трени  (сопротивлени );

th - символ гиперболического тангенса.

Как видно из выражений (1,2), условие синхронизации схемы классификации в гид- роциклонах требует обеспечени  вылолне- . ни  следующих требований: однотипности примен емых гидроциклонов, стабилизации давлени  на входе в операции гидро- циклонировани , а также изменени  плотности и объемного расхода пульповых продуктов операций по изменению исходного питани  цикла классификации.

Система функционирует следующим образом .

Исходное пульповое питание цикла классификации поступает в смеситель 1, где перемешиваетс  с песками I стадии пе- речистной операции и сливом контрольной операции, перемешанное общее питание самотеком подают в гидроциклон 4 основной классификации, расположенной от смесител  1 на высоте I дл  создани 

необходимого вод ного напора. Слив гидроциклона 4 самотеком поступает в зумпф- насос 9, где смешиваетс  с частью песков контрольной операции (I стадии и направл етс  насосом в смеситель 2, где смесь дополнительно перемешиваетс  и подаетс  затем самотеком в гидроциклон 5 перечист- ной классификации II стадии, отсто щей по высоте I от смесител  2 на величину, равную

0 перепаду высот от смесител  1 до гидроциклона 4 основной классификации. Слив гидроциклонов 5 подают самотеком в пульподелитель 7, дел щий продукт на две части; готовый слив цикла классификации и

5 циркулирующий продукт, который самотеком подают в смеситель 3, где он смешиваетс  с песками гидроциклона 4 основной классификации. Смешанный пульповый продукт самотеком поступает в гидроцик0 лон б (отсто щий по высоте на величину I от смесител  3) контрольной классификации II стадии, слив которого через зумпф-насос 10 падают в смеситель 1 основной классификации , а пески - в пульподелитель 8, где про5 дукт дел т на готовые пески цикла и циркулирующий продукт, поступающий через зумпф-насос 9 на перечистную операцию II стадии.

Радиоактивный плотномер 11 непре0 рывно фиксирует плотность общего перемешанного питани  основной классификации цикла, соответствующий измеренному значению плотности сигнал через вторичный прибор 14 поступает на вход

5 сумматоров регул торов 17,18 контуров регулировани  питани  перечистной и контрольной операций, корректиру  сигнал рассогласовани ; контуры функционируют однотипно следующим образом: радиоак0 тивные плотномеры 12,13 непрерывно контролируют плотности перемешанного пульпового питани  соответственно перечистной и контрольной классификации цикла , соответствующие сигналы через

5 вторичные приборы 15, 16 поступают на вход сумматора регул торов 17, 18, где сравниваетс  с уставкой (с учетом коррекции от след щего плотномера 11 питани  цикла), при рассогласовании управл ющие

0 сигналы с выхода регул торов 17, 18 поступают соответственно на входы исполнительных механизмов (типа МЭО) 19, 20, измен ющих положение заслонок регулирующих клапанов 21, 22, измен   тем самым

5 расходы отдел емых частей песков контрольной операции, направл емых в перечистную классификацию и слива перечистной операции, направл емого в контрольную классификацию, при этом естественным образом стабилизаци  плотностей в перечистной и контрольной операци х происходит за счет изменени  подачи в перечистную классификацию более плотных песков, а в контрольную - менее плотного по сравнению с оригинальным питанием слива.

Рассмотрим примеры синхронизирующих режимов работы системы. Стабилизаци  давлени  на входе гидроциклонов 4, 5, 6 обеспечиваетс , как отмечалось, путем посто нства перепадов высот между смесите- лдмм 1, 2, 3 и соответствующими гмдроциклонами.

Функциональное управление цикла можно представить в виде:

-Х|(ОЙСХ.)-У(РП)+УО(ОП)| (3)

If- xj (л,Сх.) -zi () + Zo (рк) - min,

при уо (рп) - Zo (Ок) ,

где xj (ЈW:x.), yi (рп), Zi (рк) - соответственно текущие сигналы плотности исходного питани , питани  перечистной и контрольной классификацией.

Уо (рп), уо (/Эк) - уставки регул торов 17,18 контуров стабилизации плотности перечистной и контрольной операции цикла. Таким образом, обща  задача управлени  предлагаемого цикла классификации за- ключаетс  в минимизации динамических от- клонений текущих значений сигналов плотностей общего исходного питани  и питани  перечистной классификации от задани  контура стабилизации перечистной операции, а также плотностей общего исходного питани  цикла и питани  контрольной классификации от задани  контура стабилизации контрольной операции цикла , при условии равенства заданий обоих контуров стабилизации.

Предложенный цикл классификации обладает за счет насыщенных циркулирующих потоков значительной степенью самовыравнивани  возмущений на входе (по обьемно-массовому расходу), фракционному составу твердого и т.д.), что обеспечивает монотонность изменени 

Xj (/ЭЬсх), Y, (рп), Zi (рк) .

посто нную времени цикла приблизитель- но можно выразить как (Ж)

Т (М + Мц)/0исх. + Осл/ОисхО/ср. Ofc/l J5dn).

(4)

где М,Мц - масса классификационного материала в емкост х цикла и циркулирующих потоках;

Оисх, Осл. - массовые расходы твердого в исходном интервале цикла и в сливе ; Ос - кинематическа  в зкость среды; 1р - крупность разделени ;

5

0

5

0

5 п

е

Q

5

ац - центробежное ускорение минеральных частиц в синхронных гидроциклонах .

Из (4) следует, что предлагаемый способ наиболее целесообразно использовать дл  участков технологии, характеризующихс  существенными вариаци ми параметров подлежащего сепарации пульпового потока.

При низкочастотном изменении плотности исходного питани  цикла (высокочастотные , как отмечалось, самокомпенсируютс ) след щий плотномер 11 вырабатывает коррекцию на изменение сигнала рассогласовани  регул торов 17, 18, которые через исполнительные механизмы 19, 20 и регулирующие клапаны 21, 22 пропорционально рассогласованию измен ют расходы циркулирующих частей песков и слива цикла, поступающих соответственно в перечистную и контрольную классификации, уравнива  тем самым плотности операций схемы и синхронизиру  схему.

При низкочастотном изменении фракционного состава исходного питани  происходит изменение равновеси  плотностей в перечистной и контрольной классификации цикла, что фиксируетс  плотномерами 12, 13, и в результате возникшего рассогласовани  регул торы 17, 18 производ т изменение соответствующих циркулирующих потоков, синхронизиру  схему. Синхронизаци  в этом случае основной классификации происходит за счет изменени  циркул ции песков перечистной и слива контрольной операций цикла, направленных в голову процесса (фиг. 1), так как мен ютс  (ж) в соответствии с сепарационной характеристикой выхода соответствующих продуктов.

В случае изменени  исходного питани  цикла по плотности и по фракционному составу одновременно сигналы рассогласовани  регул торов 17,18 формируютс  за счет одновременного изменени  значений сигналов Xi (Ойсх), У (рп), Z| (Осл.) , в соответствии с которыми с функционалом (3) следует аналогично рассмотренным случа м изменение циркул ции, направленных на синхронизацию схемы.

Типоразмер, конструктивные особенности гидроциклонов, а также давление на входе (определ емое величиной I) выбираютс  в соответствии с сепарируемым минеральным сырьем и задачей процесса классификации. Настроенные параметры регул торов, а также величины уставок уо (рп), Zo (рк) корректируютс  в период наладки и эксплуатации системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ автоматической классификации минерального сырь  в аппаратах гидроциклонного типа, включающий многостадийную классификацию и изменение условий классификации, отличающийс  тем. что, с целью повышени  эффективности процесса, классификацию производ т в однотипных гидроциклонах по симметричной схеме с равным числом перечистных и контрольных операций, причем пески перечистных и сливы контрольных операций направл ют в предыдущие по технологии операции цикла классификации, часть песков контрольных операций отдел ют и направл ют в параллельные перечистные

   . Лет

   - met

   Пески 4 2J

   игй

   фиг./

   5

   операции, часть слива перечистных операций отдел ют и направл ют в параллельные контрольные операции цикла, объединенное питание каждой операции цикла перемешивают и стабилизируют на входе каждой операции вод ной напор, а изменение условий классификации производ т путем измерени  плотности переменного питани  операций цикла и изменени  расходов отдел емых частей песков контрольных операций и сливов перечистных операций в соответствии с измеренными значени ми, причем изменение расходов отдел емых частей корректируют по измеренному значению плотности исходного питани  цикла классификации.

   Ист