Спосіб і система для помелу кускової сировини

Реферат: Винахід стосується способу помелу кускової сировини, зокрема руди, в системі сухого помелу, який характеризується тим, що має наступні операції: попередньо визначають вологість сировини протягом певного періоду часу, застосовують щонайменше один грохот, пропускну здатність якого вибирають залежно від попередньо визначеної вологості таким чином, що вологість верхнього продукту грохота не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості, коли сировину, що має попередньо визначену вологість, подають на грохот, подають сировину на грохот, передають верхній продукт, який отриманий на грохоті до системи сухого помелу, і подрібнюють верхній продукту грохота в системі сухого помелу. UA 115795 C2 (12) UA 115795 C2 UA 115795 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується способу та системи для помелу кускової сировини, зокрема руди, з системою сухого помелу. Для того, щоб подрібнювати руду до кінцевої крупності продукту (Р80 = 30 - 300 мкм), сьогодні використовують, як правило, кульові млини або млини тонкого помелу. Зазначені млини переважно працюють, як млини мокрого помелу. Але, відомо, що способи сухого помелу, зокрема, валковими млинами і валковими пресами, є значно більш ефективними стосовно зносу і споживання енергії, ніж, зокрема, звичайні млини мокрого помелу. Зазначені дві технології (валкові млини і валкові преси) досі часто вважалися неекономічними для кінцевого помелу мінеральних речовин, оскільки передбачається, що руда, часто присутня з вологістю більш ніж 2-5 %, повинна бути висушена для ефективного помелу і сортування по розміру у валковому млині або валковому пресі. Тим не менш, у випадку вологої сировини потрібна термічна сушка матеріалу, що подається, яка пов'язана з великими витратами, які зводять нанівець переваги експлуатаційної вартості, пов'язані з меншим зносом і зменшеною витратою електричної енергії, якщо б сушка була непотрібна в будь-якому випадку для подальшого процесу. Сушка є економічно недоцільною, зокрема, якщо подрібнений матеріал повинен додатково оброблятися в подальшому процесі в мокрому вигляді. Винахід направлено на створення способу і системи для помелу кускової сировини, зокрема руди, що містить більш ніж 2-5 % вологи, де витрати, пов'язані зі зносом, та витрати на електричну енергію є зниженими. Згідно з винаходом це вирішується з допомогою ознак за пунктами 1, 10 і 11 формули винаходу. Згідно з винаходом спосіб для помелу кускової сировини, зокрема руди, з системою сухого помелу характеризується наступними операціями: - попередньо визначають вологість сировини протягом певного періоду часу, - застосовують щонайменше один грохот, пропускну здатність якого вибирають залежно від попередньо визначеної вологості таким чином, що вологість верхнього продукту грохота не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості (ΨG), коли сировину, що має попередньо визначену вологість, подають на грохот, - подають сировину на грохот, - передають верхній продукт, отриманий на грохоті, до системи сухого помелу і - подрібнюють верхній продукт (5) грохота в системі (2) сухого помелу. Згідно додаткового вдосконалення система для помелу кускової сировини має: - систему сухого помелу, - сушильний пристрій, і - щонайменше один грохот, який має вихід для верхнього продукту грохота, з'єднаний з системою сухого помелу, і вихід для нижнього продукту грохота, з'єднаний з сушильним пристроєм, причому грохот має пропускну здатність, яку визначають залежно від наперед визначеної вологості сировини, так, що вологість верхнього продукту грохота не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості, коли сировину, яка має наперед визначену вологість, подають на грохот. Винахід засновано на тому, що вологість сировини є більшою у частині матеріалу з більшим ступенем подрібнення. Іншими словами, крупнозерниста частина сировини має меншу вологість, ніж дрібнозерниста частина. Тому на грохоті з прийнятною пропускною здатністю можна регулювати вологість верхнього продукту таким чином, що енергоефективний сухий помел, зокрема, у валковому млині або валковому пресі, стає можливим. І тільки нижній продукт грохота повинно обробляти звичайним чином. Визначення вологості сировини протягом певного періоду часу, що є ознакою в першому пункті формули винаходу, застосовують тільки для вибора грохота з прийнятною пропускною здатністю, щоб гарантувати, що верхній продукт грохота не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості. Для цього, максимальну вологість сировини доцільно визначити протягом певного періоду часу в кілька хвилин, годин, днів, тижнів або місяців. Потім прийнятну пропускну здатність грохота визначають по визначеним даним, причому, пропускна здатність, по-перше, повинна бути вибрана так, щоб вона була якомога меншою, а, по-друге, щоб вона гарантувала, що вологість верхнього продукту у порівнянні з сировиною не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості. Попередньо визначене граничне значення вологості визначається тут системою сухого помелу. Граничне значення вологості визначають експериментально так, щоб воно було якомога вищим, щоб також гарантувати задовільний помел відповідної сировини. Подальші уточнення згідно з винаходом є предметом залежних пунктів формули винаходу. 1 UA 115795 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для подальшої обробки нижнього продукту грохота пропонують систему мокрого помелу система згідно з першим варіантом, і сушильний пристрій з наступним помелом в системі сухого помелу пропонують другому варіанті. На додаток до визначення вологості протягом певного періоду часу, щоб визначити відповідну пропускну здатність грохота, також можливо, як додатковий варіант здійснення винаходу, що вологість сировини для помелу додатково вимірюють в режимі "онлайн" і сировину подають на грохот, якщо вологість сировини перевищує попередньо визначене граничне значення вологості, і сировину подають безпосередньо в систему сухого помелу, якщо попередньо визначене граничне значення вологості не перевищено. Крім того, можна забезпечити множину грохотів, які мають різні пропускної здатності, і вологість сировини вимірюють в режимі "онлайн", причому, сировину подають залежно від її вологості, визначеної в режимі "онлайн", до грохота, який має найменшу пропускну здатність і верхній продукт якого має вологість, яка не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості. З допомогою такої конструкції частина сировини, яку подають в систему сухого помелу, може бути збільшена в разі сильного коливання величин вологості сировини. Тому, якщо буде встановлено, під час попереднього визначення вологості сировини протягом певного періоду часу, що вологість має порівняно великі коливання, то або використовують грохот, який працює при максимальній вологості, або використовують множину грохотів, що мають різні пропускної здатності, таким чином, щоб у разі частини сировини із зменшеною кількістю вологи, більшу частину було можливо подавати в систему сухого помелу. Але, при використанні множини грохотів потрібен режим "онлайн" вимірювання вологості сировини. Кульовий млин, валковий млин або валковий прес, які придатні, зокрема, для сировини з попередньо визначеним граничним значенням вологості в межах від 2 до макс. 5 % за вагою, можуть бути застосовані, зокрема, в якості системи сухого помелу. Грохот може бути в принципі розроблений як мокрий або сухий. Навіть у випадку мокрого грохочення, верхній продукт грохота завжди сухіше, ніж сировина, що подається на грохот. Характеристична крива відповідно до фіг. 1 ілюструє вміст вологи верхнього продукту залежно від пропускної здатності, в мм. Це взаємовідношення відноситься як до сухого грохочення, так і до мокрого. Сировина, якою може бути, наприклад, руди заліза, міді, золота, молібдену, срібла або поліметалічні і т.п., піддають помелу в системі сухого помелу і, як варіант, в системі мокрого помелу до розміру зерна й 300 мкм, зокрема, до проби готового продукту Р80 (від 30 до 300 мкм). Винахід далі буде описаний більш детально з посиланням на декілька можливих варіантів здійснення винаходу і креслення, де на: фіг. 1 - характеристична крива, яка ілюструє залежність між вологістю верхнього продукту грохота та пропускною здатністю, фіг. 2 - блок-схема першого варіанту виконання системи згідно з винаходом, фіг. З - блок-схема другого варіанту виконання системи згідно з винаходом, фіг. 4 - блок-схема третього варіанту виконання системи згідно з винаходом, фіг. 5 - блок-схема четвертого варіанта виконання системи згідно з винаходом, фіг. 6 - блок-схема п'ятого варіанта виконання системи згідно з винаходом, і на фіг. 7 - блок-схема шостого варіанта виконання системи згідно з винаходом. Система (фіг. 2) для помелу кускової сировини 4, зокрема руди, має грохот 1, систему 2 сухого помелу і систему 3 мокрого помелу. Грохот 1 має вихід 1а для верхнього продукту грохота, з'єднаний з системою 2 сухого помелу, для подачі верхнього продукту 5. Вихід 1b для нижнього продукту грохота з'єднано з системою З мокрого помелу для подачі нижнього продукту 6. Подрібнений в системі 2 сухого помелу продукт і подрібнення в системі 3 мокрого помелу видаляють, як кінцевий продукт 7, який, зокрема, має крупність ≤ 300 мкм. Системою 2 сухого помелу є, наприклад, кульовий млин, валковий млин або валковий прес. Відповідні приклади системи мокрого помелу включають кульовий млин або млин тонкого помелу. В системі 2 сухого помелу визначають попередньо визначене граничне значення вологості ΨG, яке забезпечує доцільний помел верхнього продукту 5 грохота в системі 2 сухого помелу. Грохот 1 має пропускну здатність, яку вибрано на підставі експериментальних даних так, що вологість отриманого верхнього продукту 5 не перевищує граничного значення вологості Ψ G, зумовленого системою 2 сухого помелу. Для того, щоб вибрати правильну пропускну здатність, вимірюють вологість сировини протягом певного періоду часу. Максимальне визначене значення вологості, або трохи нижче значення, доцільно обрати як основу для вибору пропускної здатності. Для вибору пропускної здатності грохота можливо застосовувати характеристичну криву, наприклад, фіг. 1 2 UA 115795 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Після встановлення відповідного грохота можливо почати фактичний помел кускової сировини 4, подаючи спочатку цю сировину на грохот 1. Верхній продукт 5 грохота переходить в систему 2 сухого помелу, а нижній продукт 6 грохота подрібнюють до утворення кінцевого продукту 7 в системі 3 мокрого помелу. Оскільки система 2 сухого помелу працює значно ефективніше, ніж система мокрого помелу, щодо зносу та споживання енергії, то з допомогою системи відповідно до винаходу може бути досягнуто значне покращення, щодо зносу і споживання енергії, . Економія залежить, звичайно, в першу чергу від вологості сировини 4. Покращення є тим більшим, чим нижче величина, на яку вологість перевищує наперед визначене граничне значення вологості ΨG для системи 2 сухого помелу. У варіантах втілення винаходу, наведених нижче, як приклади, використовуються ті ж самі позиції для однакових елементів для того, щоб полегшити порівняння і розуміння. Замість системи 3 мокрого помелу в другому варіанті втілення винаходу (фіг. 3) є сушильний пристрій 8, в якому нижній продукт 6 грохота висушують до величини, нижчої заданого попередньо визначеного граничного значення вологості ΨG системи 2 сухого помелу, і потім подають в систему 2 сухого помелу. Цей варіант є особливо прийнятним, коли вироблений кінцевий продукт 7 додатково піддають подальшій обробці в сухому вигляді. Система за фіг. 4 по суті відповідає першому варіанту втілення винаходу (фіг. 2). Але додатково в ній є пристрій 9 вимірювання вологості, який дозволяє вимір вологості сировини 4, що підлягає помелу, в режимі "онлайн". Після пристрою 9 вимірювання вологості сировина 4 проходить в розподільник 10, який має можливість переключення між щонайменше одним першим і одним другим виходами 10а, 10b, причому, перший вихід 10а з'єднаний безпосередньо з системою 2 сухого помелу, а другий вихід 10b з'єднаний щонайменше з грохотом 1. З допомогою додаткового пристрою 9 вимірювання вологи та розподільника 10, можливо, залежно від виміряної "онлайн" вологості сировини 4, подавати сировину на грохот 1, якщо вологість сировини перевищує наперед визначене граничне значення вологості Ψ G, і подавати сировину безпосередньо до системи сухого помелу, якщо наперед визначене граничне значення вологості не перевищено. Потім здійснюють звичайне розділення на верхній продукт 5 і нижній продукт 6 на грохоті 1, відповідно до варіанту втілення винаходу, показаного на фіг. 2. Може бути, як варіант, забезпечено щонайменше одним додатковим грохотом 11, причому, два грохота 11 мають різні пропускні здатності. Існує можливість, з допомогою додаткового розподільника 12 подавати сировину 4, залежно від вологості матеріалу, що визначається в режимі "онлайн", на грохот 1 або 11, де є менша пропускна здатність так, що верхній продукт грохота мав вологість, яка не перевищує наперед визначене граничне значення вологості Ψ G. Якщо вологість сировини 4, виміряна в режимі "онлайн", перевищує граничне значення вологості ΨG, то матеріал перенаправляють до розподільника 12. Якщо вологість, виміряна в режимі "онлайн", перевищує Ψ11, то матеріал подають на грохот 11. Якщо вологість просто досягає величини ΨG, то матеріал подають на грохот 1, причому, Ψ11 > Ψ1 > ΨG. Тому грохот 11 призначено для особливо вологої сировини 4 і, отже, має більшу пропускну здатність, ніж грохот 1. Більша пропускна здатність означає, відповідно, грохот для більш грубого сортування.Звичайно, замість використання двох розподільників 10, 12, може бути передбачено один розподільник матеріалу, який може мати, відповідно, три виходи. Як приклад, на фіг.5 показано варіант втілення винаходу, який в основному відповідає варіанту фіг. 4, але в якому замість системи 3 мокрого помелу, знову передбачено сушильний пристрій 8, як вже було описано у варіанті втілення винаходу, показаному на фіг. 3. На фіг. 6 показано варіант, який по суті відповідає варіанту фіг. 4, але в якому сировина 4 не може бути подана безпосередньо в систему 2 сухого помелу. Навпаки, весь матеріал подають з допомогою роз подільника 10 в один з щонайменше д вох грохотів 1, 11. Може, як варіант, також бути забезпечено третім або додатковим грохотом 13. Залежно від вологості, виміряної в режимі "онлайн" в пристрої 9 вимірювання вологості, сировину 4 подають, як варіант, до одного з грохотів 1,11 або 13, які, у свою чергу, мають різні пропускної здатності, причому, вибирають той грохот, який має найменшу пропускну здатність, верхній продукт якого має вологість, яка не перевищує наперед визначене граничне значення вологості ΨG для системи 2 сухого помелу. В свою чергу, нижній продукт грохота подають в систему 3 мокрого помелу. На фіг. 7, як приклад, показано варіант втілення винаходу, який по суті відповідає варіанту фіг. 6, але в якому передбачено сушильний пристрій 8 замість системи З мокрого помелу, і, отже, весь матеріал тонко подрібнюють у системі 2 сухого помелу. 3 UA 115795 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб помелу кускової сировини (4), зокрема руди, в системі (2) сухого помелу, який відрізняється тим, що: попередньо визначають вологість сировини протягом певного періоду часу, застосовують щонайменше один ступінь (1, 11, 13) просіювання, межу поділу якого вибирають залежно від попередньо визначеної вологості таким чином, що вологість верхнього продукту не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості ( G ) , коли сировину, що має попередньо визначену вологість, подають на ступінь просіювання, подають сировину (4) на ступінь (1) просіювання, передають верхній продукт (5), отриманий на ступені (1) просіювання, до системи сухого помелу і подрібнюють верхній продукт (5) в системі (2) сухого помелу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нижній продукт (6), отриманий на ступені (1) просіювання, подають в систему (3) мокрого помелу. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нижній продукт (6), отриманий на ступені (1) просіювання, подають в сушильний пристрій (8), а потім в систему (2) сухого помелу. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вологість сировини (4) для помелу, вимірюють в режимі "онлайн", і сировину подають на ступінь (1) просіювання, якщо вологість сировини (4) перевищує попередньо визначене граничне значення вологості ( G ) , і сировину (4) подають безпосередньо в систему (2) сухого помелу, якщо попередньо визначене граничне значення вологості ( G ) не перевищено. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що застосовують множину ступенів (1, 11, 13) просіювання, які мають різні межі поділу, і вологість сировини (4) вимірюють в режимі "онлайн", причому сировину подають, залежно від визначеної її вологості, в той ступінь (1, 11, 13) просіювання, який має найменшу межу поділу, верхній продукт якого має вологість, що не перевищує попередньо визначене граничне значення вологості ( G ) . 6. Спосіб за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що попередньо визначене граничне масове значення вологості ( G ) складає 2-8 %. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що система (2) сухого помелу складається з кульового млина, валкового млина або валкового преса, в яких подрібнюють ту частину сировини, яка не перевищує попередньо визначеного граничного значення вологості () . 8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сировину (4) подрібнюють до розміру зерна  600 мкм. 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше один ступінь (1, 11, 13) просіювання застосовують як сухий або мокрий. 10. Система для помелу кускової сировини відповідно до способу за п. 1, яка має: систему (2) сухого помелу, систему (3) мокрого помелу, і щонайменше один ступінь (1, 11, 13) просіювання, що має вихід (1а) для верхнього продукту, з'єднаний із системою (2) сухого помелу, і вихід (1b) для нижнього продукту, який з'єднано із системою (3) мокрого помелу, пристрій (9) для вимірювання вологості, призначений вибирати межу поділу щонайменше одного ступеню (1, 11, 13) просіювання в залежності від визначеної вологості, та щонайменше один розподільник (10, 12), розташований за пристроєм вимірювання вологості і встановлений з можливістю перемикання між щонайменше одним першим і одним другим виходами (10а, 10b), причому, перший вихід (10а) з'єднано безпосередньо з системою (2) сухого помелу, а другий вихід (10b) з'єднано із щонайменше одним ступенем (1, 11, 13) просіювання. 11. Система для помелу кускової сировини відповідно до способу за п. 1, яка має: систему (2) сухого помелу, сушильний пристрій (8), і щонайменше один ступінь (1, 11, 13) просіювання, який має вихід (1а) для верхнього продукту, з'єднаний із системою (2) сухого помелу, і вихід (1b) для нижнього продукту, з'єднаний із сушильним пристроєм (8), пристрій (9) для вимірювання вологості, призначений вибирати межу поділу щонайменше одного ступеню (1, 11, 13) просіювання в залежності від визначеної вологості, та щонайменше один розподільник (10, 12), розташований за пристроєм вимірювання вологості і встановлений з можливістю перемикання між щонайменше одним першим і одним другим UA 115795 C2 5 виходом (10а, 10b), причому, перший вихід (10а) з'єднано безпосередньо з системою (2) сухого помелу, а другий вихід (10b) з'єднано із щонайменше одним ступенем (1, 11, 13) просіювання. 12. Система за п. 10 або 11, яка відрізняється тим, що щонайменше один ступінь просіювання має множину ступенів (1, 11, 13) просіювання з різною межею поділу, а розподільник (10) має таку множину виходів, виконаних з можливістю перемикання, за допомогою яких розподільник має можливість бути з'єднаним або безпосередньо із системою (2) сухого помелу, або з одним із ступенів просіювання. 5 UA 115795 C2 6 UA 115795 C2 7 UA 115795 C2 8 UA 115795 C2 9 UA 115795 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10