Способ автоматической классификации минерального сырья в аппаратах гидроциклонного типа

аматиедра г цифюг ющая предл ре двухстади т смесителиульподелителотномеры ( е приборы 14 олнительны лирующие кл агаейной 1,2, ли 7,повыше- сификаапаричные и синхроцессов сепарации такие, в которых стики всех входяеская схемг. 2 - струкойств. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КЛАССИ- фИКАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ В АППАРАТАХ ГИДРОЦИКЛОННОГО ТИПА (57) Изобретение относится к технологии и автоматическому управлению процессом классификации минерального сырья. Цель - повышение эффективности процесса классификации, Для этого классификацию производят в однотипных гидроциклонах по симметричной схеме с равным числом пеИзобретение относится к технологии и автоматическому уп равлению процессом классификации минерального сырья и может быть использовано на обогатительных фабриках мокрых методов рудоподготовки и сепарации,Целью изобретения являе ние эффективности процесса цииНа фиг. 1 дана технологи осуществления способа: на ф турная схема аппаратов и устр 1643090 А речистных операций (ПО) и контрольных операций(КО), Пески ПО и сливы КО направляют в предыдущие по технологии операции цикла классификации. Часть песков КО отделяют и направляют в параллельные ПО, Часть слива ПО отделяют и направляю в параллельные КО цикла. Обьединенное питание каждой операции цикла перемешивают и стабилизируют на входе каждой операции водяной напор, Изменение условий классификации осуществляют путем изменения плотности переменного питания операций цикла и изменения расходов отделяемых частей песков КО и сливов ПО в соответствии с измеренными значениями. Изменение расходов отделяемых частей корректируют по измеренному значению плотности исходного питания цикла классификации, Использование способа целесообразно для участков технологии, характеризующихся существенными вариа- . циями параметров сепарируемого пульпового потока, 2 ил. Система, осуществлямый способ (на примеклассификации); включае3, гидроциклоны 4, 5, 6, и8, зумпф-насосы 9, 10, и1025) 11, 12, 13, вторичны16, регуляторы 17, 18, испханизмы (МЭО) 19, 20, регуны (ГДГ) 21,22.Известно, что симметнизированные схемы проминерального сырья, т,е.сепарационные характери5 10 20 щих а схему операций идентичны, обладают свойством увеличения крутизны, т.е. чистоты сепарации (эффективности классификации в нашем случае) прямо пропорционально каждой паре добавляемых операций (перечисткой и контрольной), Доказано, что во всех несбалансированных режимах результирующая сепарационная характеристика схемы больше отклоняется от ступенчатого закона идеальной сепарации, чем для сбалансированного режима. Сепарационная характеристика гидроциклона ях ф) и крутизна характеристики в точке разделения е Д) определяется соответственно выражением еэ, 1) = 0,5 - О,бхй ц 4 О) АЙ Р)где А = ЧокрВ бс (Р Рпульпц) - Чср. (4 Я В О) ЬЧокр 1 Ро - Рпульпы) (2) где ро, р, пульп - соответственно символпостоянной плотности частиц, плотностьминерального сырья, а также пульпы;1 - крупность частиц;О - коэффициент макродиффузии;1 т - глубина постели разделяющего материала в зоне сепарации;й - средневнутренний радиус гидроциклона,Чср,=0 исх И - средняя радиальная скорость оттока от стенки пульпы, равная отношению объемного. потока пульпы агидроциклон к площади боковой поверхности;Чокер. - окружающая скорость вращенияпульпы в гидроциклоне;а/1 - коэФФициент внутреннего трения (сопротивления);й - символ гиперболического тангенса.Как видно из выражений (1,2), условиесинхронизации схемы классификации а гидроциклонах требует обеспечения выполне. ния следующих требований: однотипностиприменяемых гидроциклонов, стабилизациидавления на входе в операции гидроциклонирования, а также измененияплотности и объемного расхода пульповыхпродуктев операций по изменению исходного питания цикла классификации.Система функционирует следующим образом.Исходное пульповое питание циклаклассификации поступает в смеситель 1,где перемешивается с пескамистадии пвречистной операции и сливом контрольнойоперации, перемешанное общее питаниесамотеком подают в гидроциклон 4 основной классификации, расположенной от смесителя 1 на высоте 1 для создания 30 35 40 45 50 55 необходимого водяного напора. Слив гидроциклона 4 самотеком поступает а эумпфнасос 9, где смешивается с частью песков контрольной операциистадии и направляется насосом в смеситель 2, где смесь дополнительно перемешивается и подается затем самотеком в гидроциклон 5 перечистной классификации 11 стадии, отстоящей по высоте 1 от смесителя 2 на величину, равную перепаду высот от смесителя 1 до гидроциклона 4 основной классификации, Слив гидроциклоноа 5 подают самотеком в пульподелитель 7, делящий продукт на две части: готовый слив цикла классификации и циркулирующий продукт, который самотеком подают в смеситель 3, где он смешивается с песками гидроциклона 4 основной классификации. Смешанный пульповый продукт самотеком поступает а гидроциклон 6(отстоящий по высоте на величину 1 от смесителя 3) контрольной классификации 11 стадии, слив которого через зумпф-насос 10 падают в смеситель 1 основной классификации, а пески - в пульподелитель 8, где продукт делят на готовые пески цикла и циркулирующий продукт, поступающий через зумпф-насос 9 на перечистную операциюстадии.Радиоактивный плотномер 11 непрерывно фиксирует плотность общего перемешанного питания основной классификации цикла, соответствующий измеренному значению плотности сигнал через вторичный прибор 14 поступает на вход сумматоров регуляторов 17,18 контуров регулирования питания перечистной и контрольной операций, корректируя сигнал рассогласования; контуры функционируют однотипно следующим образом: радиоактивные плотномеры 12,13 непрерывно контролируют плотности перемешанного пульпоаого питания соответственно перечистной и контрольной классификации цикла, соответствующие сигналы через вторичные приборы 15, 16 поступают на вход сумматора регуляторов 17, 18, где сравнивается с устаакой (с учетом коррекции от следящего плотномера 11 питания цикла), при рассогласовании управляющие сигналы с выхода регуляторов 17, 18 поступают соответственно на входы исполнительных механизмов (типа МЭО) 19, 20, изменяющих положение заслонок регулирующих клапанов 21, 22, изменяя тем самым расходы отделяемых частей песков контрольной операции, направляемых в перечи-, стную классификацию и слива перечистной операции, направляемого в контрольную классификацию, при этом естественным образом стабилизация плотностей в перечист 1643090ной и контрольной операциях происходит за счет изменения подачи в перечистную классификацию более плотных песков, а в контрольную - менее плотного по сравнению с оригинальным питанием слива.Рассмотрим примеры синхрониэирующих режимов работы системы. Стабилизация давления на входе гидроциклонов 4, 5, б обеспечивается, как отмечалось, путем постоянства перепадов высот между смесителями 1, 2, 3 и соответствующими гидроциклонами,Функциональное управление цикла можно представить в виде: где х Ъсх.), у оп), 4 ох) - соответственнотекущие сигналы плотности исходного питания, питания перечистной и контрольнойклассификации,у, (р), уо (о,) - уставки регуляторов17, 18 контуров стабилизации плотности перечистной и контрольной операции цикла.Таким образом, общая задача управленияпредлагаемого цикла классификации заключается в минимизации динамических отклонений текущих значений сигналовплотностей общего исходного питания и питания перечистной классификации от задания контура стабилизации перечистнойоперации, а также плотностей общего исходного питания цикла и питания контрольной классификации от задания контурастабилизации контрольной операции цикла, при условии равенства заданий обоихконтуров стабилизации,Предложенный цикл классификацииобладает эа счет насыщенных циркулирующих потоков значительной степеньюсамовыравниеания возмущений на входе(по объемно-массовому расходу), фракционному составу твердого и т,д.), чтообеспечивает монотонность изменениях Ф-) або) Ь)постоянную времени цикла приблизительно можно выразить как (Ж)Т = ЦМ + Щ/Оисх. + Осл/Оисх(Чср. Ясl рбцЯ.(4)где М,Мц - масса классификационного материала в емкостях цикла и циркулирующихпотоках;Оисх, Осл. - . массовые расходы твердогов исходном интервале цикла и в сливе;ас - кинематическая вязкость среды1 р - крупность разделения; Ц- х 9 ъсх.)-у о )+уо 9 ъ) - агап (3) Ц- х Ъсх.)-ю (Рк) + го ок) -ф п 1 и при уо(оп) =й Ъ), 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ац - центробежное ускорение минеральных частиц в синхронных гидроциклонах.Иэ (4) следует, что предлагаемый способ наиболее целесообразно испольэовать для участков технологии, характеризующихся существенными вариациями параметров подлежащего сепарации пульпового потока,При низкочастотном изменении плОтности исходного питания цикла (высокочастотные, как отмечалось, самокомпенсируются) следящий плотномер 11 вырабатывает коррекцию на изменение сигнала рассогласования регуляторов 17, 18, которые через исполнительные механизмы 19, 20 и регулирующие клапаны 21, 22 пропорционально рассогласованию изменяют расходы циркулирующих частей песков и слива цикла, поступающих соответственно е перечистную и контрольную классификации, уравнивая тем самым плотности операций схемы и синхронизируя схему.При низкочастотном изменении фракционного состава исходного питания происходит изменение равновесия плотностей в перечистной и контрольной классификации цикла, что фиксируется плотномерами 12, 13, и в результате возникшего рассогласования регуляторы 17, 18 производят изменение соответствующих циркулирующих потоков, синхрониэируя схему. Синхронизация в этом случае основной классификации происходит за счет изменения циркуляции песков перечистной и слива контрольной операций цикла, направленных в голову процесса (фиг,1), так как меняются (ж) в соответствии с сепарационной характеристикой выхода соответствующих продуктов,В случае изменения исходного питания цикла по плотности и по фракционному составу одновременно сигналы рассогласования регуляторов 17, 18 формируются эа счет одновременного изменения значений сигналое х босх), у ф),4 осл,),в соответствии с которыми с функционалом (3) следует аналогично рассмотренным случаям изменение циркуляций, направленных на синхронизацию схемы.Типоразмер, конструктивные особенности гидроциклонов, а также давление на входе (определяемое величиной 1) выбираются в соответствии с сепарируемым минеральным сырьем и задачей процесса классификации, Настроенные параметры регуляторов, а также величины уставок у, фЪ),2, о,)корректируются в период наладки и эксплуатации системы.1643090 еск Составитель И.НазаркинаТехред М.Моргентал Коррек Редактор ал ионов Тираж 338 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 1455 ВНИИПИ Г ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор агарина, 10 Про Формула изобретения Способ автоматической классификации минерального сырья в аппаратах гидроциклонного типа, включающий многостадийную классификацию и изменение условий классификации, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью повышения эффективности процесса, классификацию производят в однотипных гидроциклонах по симметричной схеме с равным числом перечистных и контрольных операций, причем пески перечистных и сливы контрольных операций направляют в предыдущие по технологии операции цикла классификации, часть песков контрольных операций отделяют и направляют в параллельные перечистные операции, часть слива перечистных операций отделяют и направляют в параллельные контрольные операции цикла, обьединенное питание каждой операции цикла пере мешивают и стабилизируют на входекаждой операции водяной напор, а изменение условий классификации производят путем измерения плотности переменного питания операций цикла и изменения рас ходов отделяемых частей песков контрольных операций и сливов перечистных операций в соответствии с измеренными значениями, причем изменение расходов отделяемых частей корректируют по изме ренному значению плотности исходного питания цикла классификации.