Устройство для контроля содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп

Союз Советски кСоциалистическимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 890227(22) Заявлено 26. 04. 79 (21) 2758514/18-25с присоединением заявки Эй -(23) Приоритет (5)М. Кл,С 01 й 27/72 Гееударстееииый комитет СССР до делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЛ СОДЕР)(АНИЯ МАГНИТНОГО ЖЕЛЕЗА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ НЕЛЕЗОРУДНЬ 1 Х ПУЛЬП Изобретение относится к автоматическому контролю качества продуктов. обогащения руд черных металлов и может быть использовано для оперативного контроля и управления технологическими процессами обогащения железных руд.Известно устройство для контроля содержания магнитного железа, включающее плотномер, датчик магнитной0 проницаемости в виде снабженного измерительными обмотками разомкнутого магнитопровода,через зазор которого проходит поток контролируемой пульпы, и вычислительное устройст-. во 1).Известно также устройство, основанное на отличии степени погло" щения 11-лучей различных энергий, просвечивающих контролируемый продукт, непрерывным потоком пропускаемый по трубопроводу. Это устройство содержит источник и приемник излучений, чежду которыми установлен трубопровод с проходящей пульпой, а также содержит измерительный блок, подключенный к приемнику излучений 12).Однако эти устройства обладают недостаточной точностью контроля. Кроме того, применение-излучений приводит к необходимости создания на предприятиях специальной службы по уходу и ремонту. Требуются также особые меры защиты обслуживающего персонала от излучений, При этом обеспечивается непосредственный контроль содержания только общего железа,а оценка содержания магнитного железа осуществляется по пересчетным таблицам и уравнениям регрессии, что существенно снижает точность получаемой информации. Известно также устройство, содержащее сифон, датчик магнитной проницаемости, вычислительное устройство, плотномер, на выходе которого становлена накопительная насадка, снабженная в донной части запорным,устройСтвом, соединенным с датчикоммагнитной проницаемости и кинематически связанными с исполнительныморганом вычислительного устройства,причем, в верхней части накопительной насадки установлен ограничительный клапан 3.Недостатком этого устройства является то, что измерение осуществляется не непрерывно, а дискретно с промежутками времени, необходимыми длявыделения осадка и производства измерения. На ограничительный клапан возможно налипание частиц, что будет сказываться на результатах измерений. Всвязи с тем, что ограничительный клапан находится в непрерывном движениив абразивной среде, он интенсивно изнашивается и возможен его отказ,Кроме того, здесь необходим допол.нительный блок, запоминающий величину плотности контролируемого параметра.Наиболее близкои к изобретениюявляется дискретная система автоматического контроля содержания железамагнетита в потоке рудной суспензиипервой стадии магнитной сепарации,включающая в себя силоизмерительныйдатчик, плотномер с астатическим уравновешиванием и ферродинамическиВ выходом, электромагнит постоянного тока,установленный над немагнитным трубопроводом, программное реле, блокстабилизированного питания электромаг 35нита, коммутатор, два вторичных прибора, совмещенных с блоками памяти иблок деления. Работа данной системыоснована на поочередном взвешиванииучастка пульпопровода с протекающей40пульпой, Одно взвешивание производится при включении электромагнита с запоминанием результата, пропорционального плотности и содержанию магнитного железа. Другое взвешивание производится через заданный промежутоквремени при отключенном электромагните с запоминанием результата, пропорционального плотности протекающейпульпы. После деления выходных сигналов запоминающих устройств получается результат, пропорциональный содержанию магнитного железа в твердойФазе пульпы .Недостатком этой системы является дискретность замеров с неодновременным контролем плотности и магнитных свойств потока пульпы и невозможностью осуществления непрерывного контроля, Дискретность не поэ-, воляет получать данные о мгновенных значениях контролируемого параметра. Неодновременность контроля приводит к тому, что в связи с нестационарностью протекающего потока пульпы магнитные свойства и плотность измеряются для несколько различных пульп, свойства которых за промежуток времени между измерениями успевают поменяться, а деление производится так, как если бы эти свойства ( плотность и магнитная сила) измерялись одновременно. Это дает погрешности тем большие, чем больше нестационарность потока и время между замерами отдельных параметров.Кроме того, поскольку для взвешивания используется одно сложное механическое устройство, в котором при каждом замере происходят значительные перемещения, оно подвержено усиленному износу, что дополнительно снижает точность контроля и приводит к отказам.Целью изобретения является обеспечение непрерывности и повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля содержания магнитного железа в "твердой фазе железорудных пульп, включающее весоизмерительный автокомпенсатор, блок математической обработки и регистрации результатов, силовой магнит и немагнитный пульпосливной патрубок, один конец которого, подключенный к магистрали, шарнирно эакреп лен на опоре, а открытый конец связан с весоизмерительным автокомпенсатором вертикальных перемещений, выход которого подключен к одному из входов блока математической обработки и регистрации результатов, снабжено дополнительным силовым автокомпенсатором горизонтальных перемещений с силопередающим элементом, закрепленным на боковой стенке патрубка, на противоположной стороне которого с зазором расположен силовой магнит, причем патрубок установлен на опоре посредством шарнира с двумя степенями свободы, а выход автокомпенсатора горизонтальных перемещений подключен к другому входу блока математической обработки сигналов,В предлагаемом устройстве одновременно производится контроль как магнитных свойств, так и плотности од8902ного и того же потока пульпы, что позволяет повысить точность измерений и сделать их непрерывными. (роме того, снижается износ и склонность к отказам механической изме 3 рительной системы, из схемы исключаются два блока памяти и коммутатор. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является возможность применения постоянного )6 магнита вместо электромагнита, что повышает стабильность работы, уменьшает энергопотребление и позволяет исключить из электрической схемы блок стабилизированного питания элек тромагнита.На чертеже показана кинематическая схема устройства с функциональными блоками.Устройство содержит чувствитель ный элемент, состоящий из силового магнита 1 и немагнитного пульпосливного патрубка 2, один конец которого подключенный к магистрали 3 подачи пульпы посредством шарнира 4 с дву З мя степенями свободы, закреплен на опоре 5. Открытый конец патрубка 2 механически связан с рычагом 6 силового компенсатора вер,икального перемещения. Рычаг 6 закреплен на 36 шарнире 7 и снабжен грузом 8. Груз 8 имеет возможность скольжения вдоль рычага 6 и посредством поводка 9 с гайкой 10 соединен с ходовым винтом 11, соединенным с валом реверсивного электродвигателя 12, подключенного к выходу усилителя 13. Входные клеммы усилителя 13 электрически связаны с выходом нуль-индикатора 14 вертикальных перемещений патрубка 2Вал ходового винта 11 связан механически также с датчиком положения 15 вертикальной компенсации, выход которого соединен со вторичным прибором регистрации плотности 16 и одним из входов блока математической обработки сигналов 17,Силовой магнит 1 установлен с зазором со стороны боковой поверхности патрубка 2 и его вектор напряженности магнитного поля направлен в горизонтальной плоскости перпендикулярно вертикальной плоскости каса" тельной к боковой поверхности патрубка 2. С противоположной стороны относительно силового магнита 1 наЫ боковой стенке патрубка 2 закреплен тросик 18, который проходит через блочок 19 и другим своим концом прик 27 бреплен к рычагу 20 силового компенсатора горизонтальных перемещений, аналогично силовому компенсатору вертикальных перемещений и состоящего из рычага 20, закрепленного на шарнире 21 подвижного грузка 22, поводка 23 с гайкой 24, ходового винта 25, реверсивного электродвигателя 26, усилителя 27, нуль-индикатора 28горизонтальных перемещений патрубка2. Вал ходового винта 25 связан с датчиком положения 29 горизонтальной компенсации. Выход датчика 29 подключен ко второму входу блока математической обработки сигналов 17, выход которого соединен со входом вторичного прибора 30 регистрации со держания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп. Патрубок 2 соединен с магистралью 3 подачи пульпы посредством гибкой вставки.Пульпа из магистрали 3 через гибкую вставку поступает в немагнитный пульпосливной патрубок 2 и выливается через его открытый конец. Поскольку патрубок 2 закреплен на опоре 5 посредством шарнира 4 с двумя степенями свободы (например шарнираГука), то его открытый конец может перемещаться как в вертикальном так и) в горизонтальном направлениях. При протекании пульпы на патрубок 2 действуют две силы: сила веса, направленная вертикально и зависящая от плотности протекающей пульпы; сила взаимодействия с полем силового магнита 1, направленная горизонтально и зависящая от плотности протекающей пульпы и содержания магнитного железа в ее твердой фазе.Изменение вертикальной составляющей силы, действующей на патрубок 2, передается на рычаг 6 и вызывает его перемещение в вертикальной плоскости, При этом нуль-индикатор 14 выдает сигнал, усиливаемый усилителем 13 и воздействующим на реверсивный электродвигатель 12, вращающий ходо)ой винт 11. Этот винт через гайку 10 и поводок 9 перемещает груз 8 вдоль рычага 6 в положение, при котором усилие от рычага 6 уравновешивает вертикальную силу веса, действующую на патрубок 2, а сам пат" рубок занимает исходное положение в вертикальной плоскости. При этом сигнал с нуль-индикатора 14 отсутствует и двигатель 12 обесточен. В соответствии с измейением положения8902 15 20 35 налов. 5 О груза 8 происходит перемещение датчика положения, выходной сигнал которого определяется плотностью протекающей пульпы и поступает на одиниз входов блока математической обработки сигналов 17 и вход вторичного прибора 16, регистрирующего текущее значение плотности протекающейпо патрубку 2 пульпы.Изменение горизонтальной составляющей силы, действующей на патрубок 2со стороны силового магнита 1, происходит при изменении количества магнитных частиц, находящихся в пульпев зоне действия силового магнита вслучае изменений плотности пульпыили содержания магнитного железа вее твердой фазе, Горизонтальная сосставляющая силы посредством тросика 18 через блочок 19 передается нарычаг 6 и вызывает его перемещениев вертикальной плоскости. При этомнуль-индикатор 14 выдает сигнал, усиливаемый усилителем 13 и воздействующим на реверсивный электродвигатель 12, вращающий ходовой винт 11.Этот винт через гайку 10 и поводок 9перемещает груз 8 вдоль рычага 6 вположение, при котором усилие от рычага 6 уравновешивает горизонтальнуюсоставляющую силы, действующей уапатрубок 2, а сам патрубок занимаетисходное положение в горизонтальном направлении,При этом сигнал с нуль-индикатора отсутствует и двигатель 12 обесточен. В соответствии с изменением положения груза 8 происходит перемещение датчика положения, выходной сигнал ко торого получается зависящим от плотности протекающей пульпы и содержания магнитного железа в ее твердой фазе. Этот сигнал поступает на второй вход блока математической обработки сигналов 17Таким образом на один вход блока 17 поступает сигнал, определяемый только плотностью пульпы, а на дру" гой - сигнал, определяемый плотностью и содержанием магнитного железа в ее твердой фазе.В результате математической об" работки на выходе блока 17 получается сигнал, определяемый только содержанием магнитного железа в твердой фазе контролируемой пульпы и не 27 8зависящий от плотности. Этот сигнал поступает на вход вторичного прибора, регистрирующего текущее значение содержания магнитного железа в твердой фазе. Формула изобретения Устройство для контроля содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп, включающее васо- измерительный автокомпенсатор, блок математической обработки и регистрации результатов, силовой магнит и немагнитный пульпосливной патрубок,один конец которого, подключенный к магистрали, шарнирно закреплен на опоре, а открытый конец связан с весоизмерительным автокомпенсатором вертикальных перемещений, выход которого подключен к одному из входов блока математической обработки и регистрации результатов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности и повышения точности контроля, оно снабжено дополнительным силовым автокомпенсатором горизонтальных перемещений с силопередающим элементом, закрепленным на боковой сенке патрубка, на противоположной стороне которого с зазором расположен силовой магнит, причем патрубок установлен на опоре посредством шарнира с двумя степенями свободы, а выход автокомпенсатора горизонтальных перемещений подключен к другому входу блока математической обработки сигИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Марюта А, Н. и др. КонтрЬль качества железорудного сырья. Киев,"Техника", 1976, с180,2. Трон А. Е. и др. Электрооборудование и автоматизация обогатительных фабрик. И "Недра", 1964, с,294,3 Авторское свидетельство СССРУ 512417, кл, С 01 И 27/72, 1976,4, Марюта А, Н. и др. Автоматический контроль содержания магнитногожелеза в потоке рудной суспензии.890227Составитель Н. ШпиньковРедактор С, Тимохина Техред А. Ач Корректор С. ШекмарЗаказ 10959/70 Тираж 910ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 8-35, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4