Інститут технічної механіки національної академії наук україни та національного космічного агентства україни (ua)

Реферат: Винахід належить до технології тонкого подрібнення мінеральної сировини. Спосіб регулювання газоструминного подрібнення включає дискретне вимірювання сигналу датчика первинної інформації, формування масиву експериментальної інформації, що оновлюється. Згідно з винаходом, як датчик первинної інформації використовують акустичний датчик, на основі акустичного моніторингу зони подрібнення вибирають величину і допустимі межі розбігу значень активності акустичних сигналів робочого режиму подрібнення і використовують їх для регулювання режиму класифікації і порційної подачі матеріалу на подрібнення. Винахід забезпечує підтримання стабільної дисперсності продукту і оптимальних умов подрібнення. UA 98405 C2 (12) UA 98405 C2 UA 98405 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до технології тонкого подрібнення мінеральної сировини і може знайти застосування в гірничо-металургійній, хімічній, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Відомі способи регулювання якості здрібненого продукту за його дисперсністю, де при відхиленні цього параметру змінюють співвідношення часу подачі матеріалу до часу паузи [1], або якість продукту регулюють за допомогою корекції ступеню заповнення помольної камери [2]. Недоліком зазначених способів є неможливість швидкого реагування на зміну характеристик здрібненого матеріалу, що надходить після класифікатору. Це призводить до браку одержаного продукту, що особливо суттєво для надтонкого подрібнення. Відомі способи регулювання якості подрібнення по заміру фізико-хімічних параметрів матеріалу та готового продукту, визначення взаємокореляційних функцій між ними [3], за лабораторними аналізами і чисельному визначенні питомої поверхні, тонини продукту, похідної питомої енергоємності [4]. Ці способи мають суттєвий недолік - відставання в часі одержання результатів аналізу від моменту зміни поточних характеристик одержаного продукту. Для контролю процесу струминного подрібнення та зміни частоти обертів класифікатора залежно від крупності готового продукту використовують заміри звукового тиску робочого тіла в інжекторах і в помольній камері [5]. Але характеристики продукту газоструминного здрібнення при одних і тих же значеннях тиску робочого тіла в помольній камері змінюються суттєво від числа обертів класифікатора, що не ураховується зазначеним способом контролю. Найбільш близьким за своєю технічною суттю до винаходу, що заявляється (прототипом), є спосіб [6] керування багатостадійним процесом подрібнення, за допомогою вибору розміру і розмаху інформаційних точок сигналу контрольованого параметра агрегату першої стадії подрібнювання, визначення кількості смуг, визначення меж смуг, формування інформаційних ліній смуг, вибору місця перетину смуг і частки від ділення значень перетину інформаційних смуг. Недоліком зазначеного способу є запізнення реагування контрольованих характеристик на зміну якості матеріалу, що призводить до можливості одержання браку здрібненого продукту, переповнення або недовантаження помольної камери і виключає роботу млина з максимальною продуктивністю. Загальними ознаками у відомому (прототипі) і технічному рішенні, яке заявляється, є дискретне вимірювання сигналу датчика первинної інформації, формування масиву експериментальної інформації, що оновлюється. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача підтримання стабільної дисперсності продукту і оптимальних умов подрібнення завдяки використанню активності акустичних сигналів при газоструминному подрібненні. Суть запропонованого способу пояснюється фіг. 1, на якій зображено схему установки газоструминного подрібнення. Первинний матеріал, що належить здрібнити, з завантажувального бункеру 1 подається прямим потоком в помольну камеру 2. Енергоносій 3 (газ, повітря) подається через протилежно розташовані ежектори в помольну камеру і прискорює частки матеріалу, що поступають у подрібнювач, та здрібнює їх у помольній камері. Під дією напору вентилятору 4 подрібнений матеріал поступає в класифікатор 5, з якого готовий продукт направляється потоком в циклон 6 і далі у вивантажувальний бункер. Відпрацьований енергоносій викидається вентилятором в атмосферу. Продукт класифікатора, що потребує подальшого подрібнення, повертається потоком 7 в помольну камеру на доподрібнення. Акустичний датчик 10 встановлено в помольну камеру і з'єднано з аналого-цифровим перетворювачем 11, який зв'язано з комп'ютером 12 і з регулюючими пристроями 8, 9 назавантажувальному бункері і на електроприводі класифікатора відповідно. Отримані сигнали аналізуються, обчислюються і видається сигнал на регулюючі пристрої 8, 9. Спосіб працює таким чином. Після запуску подрібнювача, починаючи з запуску класифікатора 5, подачі тиску несучого робочого тіла (газу) крізь канал 3 на ежекцію, і початкової порції матеріалу з завантажувального бункеру 1 в помольну камеру 2, в режимі акустичного моніторингу записуються первинні акустичні сигнали для даного матеріалу та технологічних параметрів (температури, тиску енергоносія, режиму класифікації), формується масив експериментальної інформації для даного подрібнення. Далі вибирають розмір і допустиму смугу зміни активності акустичних сигналів, тобто межі розбігу значень активності акустичних сигналів. По активності великоамплітудних сигналів можна судити про стадію подрібнення, в той же час значення активності малоамплітудних сигналів відповідають за якість продукту подрібнення. Таким чином, якщо поточна активність великоамплітудних акустичних сигналів стає менше нижньої межи встановленої смуги значень, подається сигнал на регулюючий пристрій 8 на бункері завантаження матеріалу на подрібнення про додаткове завантаження камери. Якщо поточна 1 UA 98405 C2 5 10 15 20 25 30 35 активність малоамплітудних акустичних сигналів стає менше нижньої або верхньої заданої межі, значить змінилась дисперсність продукту, тоді подається сигнал на регулюючий пристрій 9 класифікації. Спосіб контролю якості газоструминного подрібнення базується на тому, що в режимі акустичного моніторингу значення активності великоамплітудних акустичних сигналів змінюється залежно від стадії подрібнення (фіг. 2), а значення малоамплітудних сигналів - від режиму класифікації (фіг. 3) і залежить від дисперсності продукту. Виявлено три стадії процесу подрібнення, які суттєво впливають на значення активності акустичних сигналів в помольній камері: завантаження матеріалом помольної камери, робочий режим подрібнення, розвантаження помольної камери. На фіг. 2 видно зміну акустичної активності великоамплітудних сигналів зони подрібнення в різних стадіях подрібнення: 1 завантаження струменів, 2 - робочий режим, 3 - розвантаження струменів. На фіг. 3 показано залежність параметра дисперсності продукту (питома поверхня продукту) і активності малоамплітудних сигналів при газоструминному подрібненні. Отже, для різних режимів подрібнення і класифікації значення активності акустичних сигналів відрізняються, тобто ця характеристика може бути параметром керування якістю подрібнення. Таким чином, реалізовано постійний контроль якості, стабілізацію дисперсності продукту і регулювання оптимального наповнення струменів енергоносія матеріалом, що повинен подрібнюватись. Список використаних джерел: 1. Патент России № 2107550 RU Способ регулирования процесса помола цементных материалов в трубной мельнице / Вердиян М.А., Платонов B.C., Черкасов Ю.М., Вердиян A.M., МПК В02С25/00 // опубл. 27.03.1998, бюл. № 2, заявка № 96117645/03 опубл. 30.08.1996. 2. Патент Украины № 11954 Спосіб управління процесом подріблення / Шулакова Л.Б. МПК В02С25/00 // опубл. 25.12.1996, бюл. № 4, заявка № 4148542, опубл. 23.07.1986. 3. Патент Украины № 11953 Спосіб керування циклом подріблення матеріалів у млині/ Шулакова Л.Б. МПК В02С25/00 // опубл. 25.12.1996, бюл. № 4, заявка № 4148546, опубл. 23.07.1986. 4. Патент России № 2317148 RU Способ управления процессом измельчения / Рубежанский А.В., Кудрявцев В.П., Попов В.П., Попов Е.В. МПК В02С25/00 // опубл. 20.02.2008, бюл. № 4, заявка № 2005140889/03, опубл. 10.07.2007. 5. Патент Украины № 13629 Спосіб автоматичного управління процесом струминного подрібнювання / Горобець B.I. МПК В02С25/00 // опубл. 25.04.1997, бюл. № 2, заявка № 4670518, опубл. 03.04.1989. 6. Патент Украины № 52161. Спосіб керування багатостадійним процесом подрібнення / Лебедев Л.М., Дубовик В.Г., Ячник Є.А., Мейта О.В. МПК В02С25/00 // опубл. 10.08.2010, бюл. № 15, заявка № u201003679, опубл. 30.03. 2010. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 Спосіб регулювання газоструминного подрібнення, що включає дискретне вимірювання сигналу датчика первинної інформації, формування масиву експериментальної інформації, що оновлюється, який відрізняється тим, що як датчик первинної інформації використовують акустичний датчик, на основі акустичного моніторингу зони подрібнення вибирають величину і допустимі межі розбігу значень активності акустичних сигналів робочого режиму подрібнення і використовують їх для регулювання режиму класифікації і порційної подачі матеріалу на подрібнення. 2 UA 98405 C2 3 UA 98405 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4