Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням

Реферат: Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульових млинах з циркулюючим навантаженням, що працюють у замкнутому циклі зі спіральним механічним класифікатором, в умовах зміни крупності вихідного живлення, прийнятих оптимальних значеннях параметрів подрібнюючих агрегатів, незмінної крупності подрібнення та визначення задавальних значень витрати руди і співвідношення тверде/рідке оператором в промисловому експерименті на технологічному процесі. Додатково вимірюють середню крупність дробленого матеріалу. Попередньо в промислових умовах проводять експеримент з визначенням найбільшої продуктивності по руді найменшої середньої крупності та найкращого розрідження пульпи, досягаючи в ньому подрібнення до встановленої середньої крупності, і такий же експеримент на твердому найбільшої середньої крупності, за експериментальними даними уточнюють теоретичну залежність продуктивності по руді:     G  k P T  DM  9 2 4 4 6   1  k MB   6 1  k MB  , 3  1 1  4      d D визначаючи параметр A за експериментально отриманими продуктивностями: 1 1 A  QRBE    ,  d D QPB  0.577 осереднюючи його та знаходячи поточні продуктивності кульового млина за формулою: 1 1 QPBП  А СР    , d D і встановлюючи за ними задавальні значення на витрату руди. Витрату води в кульовий млин знаходять за виразом: QB  ST t  , де A  0.577 S T t      G  k P  T  DM  9 2 4 6 4 6  4  1  k MB  3  1  k MB   24  QPB ,  TD  , UA 111027 U (54) СПОСІБ АВТОМАТИЧНОЇ СТАБІЛІЗАЦІЇ РОЗРІДЖЕННЯ ПУЛЬПИ В МЛИНАХ З ЦИРКУЛЮЮЧИМ НАВАНТАЖЕННЯМ UA 111027 U G - кульове навантаження; k P - подрібнюваність руди;  T - густина руди; DM - діаметр кульового млина;  - швидкість обертання барабана;  - степінь заповнення кулями; kMB відношення радіусів руху внутрішнього шару куль до зовнішнього; d - середня крупність руди, до якої вона подрібнюється; D - середня крупність вихідної руди; ST t  - рухома площа поверхні вихідної руди;  - умовна товщина плівки води на твердому вихідного живлення визначена за результатами промислового експерименту; QPBE , QPBП - відповідно експериментальна і поточна продуктивності млина по руді. UA 111027 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до рудозбагачувальної галузі промисловості, а саме до автоматизації процесів подрібнення руди. Відомий спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням, що працюють у замкнутому циклі зі спіральним механічним класифікатором, передбачає вимірювання витрати руди та води в млин, здійснення циклічного автоматичного регулювання витрати води за співвідношенням тверде/рідке шляхом порівняння задавального значення з фактичним, визначеними відповідно до запропонованих залежностей [1]. Найбільш близьким по технічній суті та досягнутому результату до запропонованого винаходу є спосіб по патенту на винахід № 90851 [2]. Недоліком відомого способу автоматичної стабілізації розрідження пульпи є порівняно незначна точність стабілізації розрідження пульпи, яка породжена незадовільним перемішуванням матеріалу на початковій ділянці барабана та суб'єктивним визначенням машиністами технологічних агрегатів задавальних значень завантаження млина рудою і розрідження пульпи на основі спостереження за технологічним процесом. Недоліком способу-прототипу по патенту № 90851 є незадовільна точність встановлення оператором задавальних значень завантаження млина рудою і співвідношення тверде/рідке в умовах зміни крупності вихідного живлення на основі спостережень за технологічним процесом. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням. Поставлена задача вирішується шляхом додаткового вимірювання середньої крупності дробленого матеріалу, попереднього проведення експерименту в промислових умовах з визначенням найбільшої продуктивності по руді найменшої середньої крупності та найкращого розрідження пульпи і такого ж експерименту на твердому найбільшої середньої крупності, уточнення теоретичної залежності продуктивності по руді за експериментальними даними, визначення та осереднення значення параметра, що характеризує продуктивність технологічного агрегату, за експериментально отриманими продуктивностями з наступним знаходженням поточних значень продуктивностей за формулою, що включає осерднене значення параметра і виміряну середню крупність дробленого матеріалу, за якими встановлювались задавальні значення на витрату руди, а витрату води знаходять за рухомою площею поверхні твердого та експериментально визначеною умовною товщиною водяної плівки на ньому, визначаючи витрату води на першій половині діапазону зміни середньої крупності твердого відповідно до експериментальних даних щодо умовної товщини плівки води на вихідному дробленому матеріалі, отриманим для руди найменшої середньої крупності, а на другій половині діапазону крупності - відповідно до експериментальних даних щодо умовної товщини плівки води на кусковому матеріалі для вихідного живлення найбільшої середньої крупності. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На кресл. зображена схема автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млині запропонованим способом. З приведеної схеми видно суть автоматичної стабілізації розрідження пульпи в млині запропонованим способом. До її використання попередньо в промислових умовах проводять експеримент з визначенням найбільшої продуктивності по руді найменшої середньої крупності та найкращого розрідження пульпи, досягаючи в ньому подрібнення до встановленої середньої крупності, і такий же експеримент на твердому найбільшої середньої крупності, в результаті яких отримують і відповідні витрати води в кульовий у млин. Продуктивність кульового млина по руді у водоспадному режимі роботи, в якому вони звичайно працюють, визначається теоретичною залежністю QPB  0.577 50 55     G  k P T  DM  9 2 4 4 6   1  k MB   6 1  k MB  , 3  1 1  4      d D де G - кульове навантаження; k P - подрібнюваність руди;  T - густина руди; DM - діаметр кульового млина;  - швидкість обертання барабана;  - степінь заповнення кулями; kMB відношення радіусів руху внутрішнього шару куль до зовнішнього; d - середня крупність руди, до якої вона подрібнюється; D - середня крупність вихідної руди. Дана формула дає завищенні значення продуктивності по руді, оскільки при падінні кульового навантаження здійснюється "віддача" частини його енергії на обертання барабана млина. Точно не встановлено, яка частина загальної енергії кульового навантаження здійснює такий вплив на барабан. Встановлені в результаті промислового експерименту продуктивності дозволяють точно врахувати згаданий фактор. В приведеній залежності всі конструктивні і 1 UA 111027 U технологічні параметри відомі. В експериментах відомими є d , D і QPB . Тому з рівняння за результатами експерименту можливо знайти невідомий параметр 1 1 A  QRBE    ,  d D 5 який враховує згаданий фактор. Оскільки експериментальних продуктивностей дві, то буде отримано два значення параметра. Його середнє значення A CP дозволяє знаходити поточні продуктивності кульового млина: 1 1 QPBП  А СР    , d D оскільки параметр d відомий, a D вимірюється. Отже, відповідно кресл., на ділянці конвеєра 10 15 від ваговимірювального засобу до точки завантаження в кульовий млин пристроєм 1 вимірюється середня крупність руди, інформація про яку передається у блок обчислення поточної витрати руди 2. Знайдена витрата руди "запам'ятовується". Даний сигнал формує задавальне значення на витрату руди у кульовий млин здавачем 3. Система автоматичного регулювання витрати руди 4 у кульовий млин відпрацьовує це завдання впродовж циклу регулювання, подаючи у технологічний агрегат 5 дроблений матеріал відповідно до його середньої крупності. На вхід блока 6 обчислення рухомої площі поверхні вихідного живлення поступають сигнали з пристрою вимірювання середньої крупності руди 1 і блока обчислення витрати руди 2, за якими відповідно до залежності: S T t   20 25 30 35 40 45 50 24  QPB ,  TD визначається площа поверхні рухомого дробленого матеріалу. У блоці 7 здійснюється обчислення витрати води у кульовий млина за залежністю: QB  ST t  , де використовують експериментально встановлені умовні товщини водяних плівок на кусковому матеріалі, причому витрату води на першій половині діапазону зміни середньої крупності твердого визначають відповідно до експериментальних даних щодо умовної товщини плівки води, отриманої для матеріалу найменшої середньої крупності, а на другій половині діапазону крупності - відповідно до експериментальних даних щодо вихідного живлення найбільшої середньої крупності. Визначена витрата води "запам'ятовується". У блоці 8 формується задавальне значення на витрату води у кульовий млин, яке "запам'ятовується" впродовж циклу регулювання і відпрацьовується системою автоматичного регулювання 9, забезпечуючи подачу води у кульовий млин 5 в такій кількості, щоб точно гарантувати необхідне розрідження пульпи у технологічному агрегаті у відповідності з середньою крупністю вихідного живлення. Це при певній похибці стабілізації розрідження пульпи самою автоматизованою системою керування даним технологічним параметром дозволяє забезпечити найвищу продуктивність кульового млина як з причин формування задаючого впливу на витрату руди, так і з причин оптимізації співвідношення тверде/рідке. При цьому гарантовано забезпечується оптимальна продуктивність технологічного агрегату і по руді, і по готовому продукту. Ручним способом не можливо встановити завдання на витрату руди і співвідношення тверде/рідке, оскільки крупність дробленого матеріалу при розвантаженні бункерів, як встановлено останніми дослідженнями, на конвеєрній стрічці епізодично змінюється, що приводить до значних втрат в отриманні якості і кількості подрібненого матеріалу за умов перевитрати електричної енергії, куль і футеровки. Для отримання порівняльних даних проводилися випробування кульового млина при стабілізації розрідження пульпи відомим і запропонованим способом. Випробування проводилися на однаковій руді і при однакових межах зміни середньої крупності вихідного живлення від 6 мм до 12 мм. Подрібнювання здійснювалося до 0,65 мм. При випробуваннях відомого способу досягали усталеного режиму роботи і відбирали проби пульпи в точці розвантаження млина у центральній частині. При випробуваннях запропонованого способу проби відбирались таким же чином, але у довільні проміжки часу. Відібрані проби висушувались, скорочувались і розсіювались. Визначалось співвідношення тверде/рідке, середня крупність подрібненого матеріалу. Крім того, фіксувалися продуктивність млина по руді при отриманні подрібненого матеріалу заданої крупності. Порівняльні експериментальні показники для відомого і запропонованого способів автоматичної стабілізації розрідження пульпи наведені в таблиці. 2 UA 111027 U Таблиця Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи 1. Існуючий 2. Запропонований 5 Зміна середньої крупності руди, мм 6,1…12,05 5,9…12,2 Зміна продуктивності по руді, т/год. Зміна відношення тверде/рідке 170…175 176…186 3,2…3,8 2,7…5,71 Зміна середньої крупності подрібненого продукту, мм 0,68±0,4 0,65±0,1 Як видно з таблиці, запропонований спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульових млинах з циркулюючим навантаженням дозволяє значно підвищити вихід більш якісного готового продукту в умовах широких змін середньої крупності вихідного живлення. Джерела інформації: 1. Патент на винахід України № 59644, Кл. В03В 11/00, В02С 25/00, 2005. 2. Патент на корисну модель України № 90851, Кл. В03В 11/00, В02С 25/00, 2014. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Спосіб автоматичної стабілізації розрідження пульпи в кульових млинах з циркулюючим навантаженням, що працюють у замкнутому циклі зі спіральним механічним класифікатором, в умовах зміни крупності вихідного живлення, прийнятих оптимальних значеннях параметрів подрібнюючих агрегатів, незмінної крупності подрібнення та визначення задавальних значень витрати руди і співвідношення тверде/рідке оператором в промисловому експерименті на технологічному процесі, який відрізняється тим, що додатково вимірюють середню крупність дробленого матеріалу, попередньо в промислових умовах проводять експеримент з визначенням найбільшої продуктивності по руді найменшої середньої крупності та найкращого розрідження пульпи, досягаючи в ньому подрібнення до встановленої середньої крупності, і такий же експеримент на твердому найбільшої середньої крупності, за експериментальними даними уточнюють теоретичну залежність продуктивності по руді:     G  k P T  DM  9 2 4 4 6   1  k MB   6 1  k MB  , 3  1 1  4      d D визначаючи параметр A за експериментально отриманими продуктивностями: 1 1 A  QRBE    ,  d D QPB  0.577 осереднюючи його та знаходячи поточні продуктивності кульового млина за формулою: 1 1 QPBП  А СР    , d D 30 і встановлюючи за ними задавальні значення на витрату руди, а витрату води в кульовий млин знаходять за виразом: QB  ST t  , де A  0.577 35 S T t      G  k P  T  DM  9 2 4 6 4 6  4  1  k MB  3  1  k MB    , 24  QPB  TD G - кульове навантаження; k P - подрібнюваність руди;  T - густина руди; DM - діаметр 40 кульового млина;  - швидкість обертання барабана;  - степінь заповнення кулями; kMB відношення радіусів руху внутрішнього шару куль до зовнішнього; d - середня крупність руди, до якої вона подрібнюється; D - середня крупність вихідної руди; ST t  - рухома площа поверхні вихідної руди;  - умовна товщина плівки води на твердому вихідного живлення визначена за результатами промислового експерименту; QPBE , QPBП - відповідно експериментальна і поточна продуктивності млина по руді. 3 UA 111027 U 5 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що витрату води в кульовий млин на першій половині діапазону зміни середньої крупності твердого визначають відповідно до експериментальних даних щодо умовної товщини плівки води на вихідному дробленому матеріалі, отриманої для руди найменшої середньої крупності, а на другій половині діапазону крупності - відповідно до експериментальних даних щодо умовної товщини плівки води на кусковому матеріалі для вихідного живлення найбільшої середньої крупності. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4