Устройство для измерения гранулометрического состава суспензий

сс,е оз,1 мепетен . ио .техничек;еяОП ИС НИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(и 6613 О 6 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свид-ву -) Заявлено 13,06.7 1) 2496242/18 М. Кл.б 01 1 Ч 15/02 исоединением заявкиосударствеииый кофетет СССР по деЛам изобретеиий и открытий(7 итель СТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГ СОСТАВА СУСПЕНЗИЯ Изобретение относится к металлургии черных и цветных металлов и обогащению руд и предназначено для непрерывного контроля гранулометрического состава твердой фазы пульп и суспензий.Известен способ измерения гранулометрического состава в потоке суспензии, основанный на измерении электропроводности суспензии в участках ускоренного и равномерного ее движения 1, Устройство, реализующее этот способ, очень простое и надежное, а точность показаний сохпаняется при изменениях плотности суспензии и гранулометрической характеристики в широких пределах. Однако оно контролирует грансостав крупных пульп, с содержанием класса мельче 74 микрона не более 70%.В металлургии необходимо контролировать более мелкие пульпы с содержанием класса 74 мкм до 90 - 100%, например, продукты 2-х и 3-х стадий измельчения руды перед флотацией.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для непрерывного контроля потенциала твердой фазы пульпы, имеющее два электрода, выполненные в виде идентичных полуколец, жестко закрепленных на валу и подключенных через скользящие контакты к измерительному прибору. Оба электрода погружены в пульпу, а на один из них 5 (измерительный) дополнительно подаетсяструя суспензии 21, При контакте частиц струи с поверхностью измерительного электрода между ним и вторым электродом, находящимся в спокойной пульпе и выполняющим роль электрода сравнения, возникает разность потенциалов 1.1. Величина 11 зависит от скорости струи, минералогического состава твердой фазы, ионного состава жидкой фазы, рН и от удельной поверхности частиц, т. е. от их размеров.15 Поэтому при измерении разности потенциалов чувствительность к ионному и минералогическому составу и другим факторам выше, чем к крупности. Следовательно, разность потенциалов 11 может характеризовать гранулометрический состав твердой фазы только при жесткой стабилизации остальных параметров. В производственных условиях такую стабилизацию, особенно ионного.состава, осуществить практически невозможно,661306 10 20 25 3 поэтому контроль гранеостава по величине 1.1приводит к недопустимо большим погрешностям.Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности и точности измерений,Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено дифференцирующим блоком (ДБ), неполяризующимся электродом (НПЭ), источником опорного напряжения (ИОН) и 2-мя парами ,контактов реле, причем неполяризующийся электрод подключен к электроду сравнения(ЭС) через источник опорного напряжения и одну пару контактов реле, измерительный электрод (ИЭ) и электрод сравнения соединены между собой другой парой контактов реле, а измерительный прибор подключен к измерительному электроду и электроду сравнения через дифференцирующий блок.Экспериментально установлено, что скорость нарастания разности потенциалов между измерительным электродом и электродом сравнения (1.1) в 10 - 20 раз чувствительнее к гранулометрическому составу, чем сама разность потенциалов (1.1) и не зависит от ионного и минералогического состава средыв .широком диапазоне их значений.На фиг. 1 показаны экспериментальные зависимости нарастания разности потенциалов между ИЭ и ЭС для частиц разной крупности. Кривая 1 характеризует данную зависимость для содержания частиц класса - З 0 74 мкм 55%, кривая 2 - 65%, 3 - 80%. Видно, что производная по времени 1.) разности потенциалов ИЭ-ЭС тем больше, чем крупнее частицы. Для выделения скорости нарастания разности потенциалов Бданная схема снабжена дифференцирующим устройством, которое передает на измерительный прибор импульсы напряжений, амплитуда которых однозначно определяет гран- состав пульп и суспензий, что приводит к повышению чувствительности измерений 40 крупности твердой фазы.Дополнительный третий электрод выполнен неполяризующимся, вследствие чего электродные процессы на нем не влияют на потенциал соединенных ИЭ и ЭС и ве личина этого потенциала определяется только источником опорного напряжения.Одна пара контактов реле, которыми снабжено предлагаемое устройство, обеспечивает периодическое замыкание и размыканиеИзмерительного и сравнительного элек тродов между собой, другая - периодическое размыкание и замыкание электрической цепи ИОН-НПЭ-суспензия- (ИЭ и ЭС) -контакты реле-ИОН. Контакты реле нормально замкнуты, поэтому на ИЭ и ЭС устанавлии55 вается определенныи одинаковыи потенциал, задаваемый иСточником опорного напряжения. С помощью выбора потенциала на ИЭ и ЭС определяется необходимая зависимость скорости нарастания разности потенциалов. между ИЭ и ЭС, которая и определяет в конечном итоге чувствительность измерения грансостава.При измерейии очень мелких суспензий, например производственных пульп обогатительных фабрик на вторых и третьих стадиях измельчения или в цементном производстве, с содержанием класса - 74 мкм до 100%, величина производной 1.) становится очень малой и ее трудно измерить. Данное устройство позволяет увеличить величину производной в 5 - 7 раз, что создает возможность контролировать такие мелкие суспензии.Достигается это за счет того, что в устройстве нарастание разности потенциалов 1.1 между ИЭ и ЭС происходит не от стационарного потенциала закороченных ИЭ и ЭС, а от заранее заданного потенциала значительно большего по абсолютной величине, задаваемого источником опорного напряжения.На фиг. 2 показаны графики нарастания потенциалов на ИЭ и ЭС, разности потенциалов Б между ними и производной 1.) от разных первоначально заданных потенциалов. Из фиг. 2 видно, что при первоначальном потенциале Е производная 1.1,. значительно больше, и следовательно, чувствительность измерения грансостава во столько же раз больше.Схема устройства показана на фиг. 3.Устройство содержит проточный сосуд 1 с пульпой, трубопровод 2, держатель электродов 3, выполненный в виде вала и жестко закрепленный на крышке проточного сосуда, измерительный электрод 4 и электрод сравнения 5, выполненные в виде полуколец и жестко закрепленные на нижней части держателя, неполяризующийся электрод 6, погруженный в сосуд с пульпой и соединенный с источником опорного напряжения 7 через контакты Кг, дифференцирующий блок 8, подключенное к ИЭ и ЭС и изме)ительному прибору 9, контакты К соединяющие между собой ИЭ и ЭС. Электромагнитное реле подключено к источнику напряжения через командо-аппарат.Устройство работает следующим образом, В исходном положении контакты К, и К замкнуты, ИЭ и ЭС соединены между собой и на них устанавливается задаваемый источником опорного напряжения потенциал по электрической цепи ИОН-К-НПЭ-суспензия-(ИЭ и ЭС)-ИОН. При срабатывании реле и размыкании контактов К, и К на электроде сравнения устанавливается стационарный потенциал, на измерительном электроде - потенциал, навязываемый ему частицами твердой фазы, а между этими электродами - разность потенциалов 11. Скорость нарастания 11 после размыкания контактов К и Ка однозначно зависит от гранулометричес661306 Формула изобретения 200 иг.1 Ег 5кого состава, поэтому на выходе дифференци рующего устройства появляется импульс, амплитуда которого пропорциональна скорости нарастания разности потенциалов 11) и, следовательно, пропорциональна крупнос ти частиц суспензии. Периодическое замыкание и размыкание контактов К, и К, осуществляемое с помощью командо-аппарата, вызывает на входе измерительного прибора последовательность импульсов, амплитуда которых характеризует гранулометрический состав.Устройство было опробовано в лабораторных условиях. Измерения проводились в сосуде с пульпой емкостью 8 л. В качестве неполяризующего электрода использовалась 15 пластинка из нержавеющей стали большой площади (200 х 200 х 4 мм). Источником опорного напряжения служил набор источников постоянногостабилизированного напряжения по 0,5 в, измерительным прибором, - осциллограф типа С 1-15; в качестве дифференцирующего устройства была использована КС-цепочкаИЭ и ЭС представлялисобой два полукольца ф 30 мм и высотой 20 мм из нержавеющей стали, насаженные на винипластовый держатель, Глубина погруже ния ИЭ и ЭС - 70 мм, расстояние между трубопроводом 2 и ИЭ - 20 мм. Скорость струи 5 м/сек.В экспериментах использовались измельченные медные руды Коунрадского и Джез 6казганского месторождений и свинцово-цинковая руда Кентауской обогатительной фабрики. Устройство для измерения гранулометрического состава суспензий, включающее измерительный электрод, электрод сравнения и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, устройство дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, неполяризующимся электродом, источником опорного напряжения и реле с двумя парами нормально замкнутых контактов, причем неполяризующийся электрод подключен к электроду сравнения через источник опорного напряжения и одну пару контактов реле, измерительный электрод и электрод сравнения соединены между собой другой парой контактов реле, а измерительный прибор подключен к измерительному электроду и электроду сравнения через дифференцирующее устройство.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР522456, кл."б 01 И 9/00, 25.03.75.2. Авторское свидетельство СССР41978, кл. б 01 М 27/46, 06.05.72./38ЦНИИПпо113035,филиал ПП Составитель Е. МалТехред О, ЛуговаяТираж 1089И Государственного комнтделам изобретений и откМосква, Ж - 35, РаушскаяП Патент, г, Ужгород, ул ерКорректормПодписноета СССРытийнаб., д. 4/5Проектная,