Файл: Автоматизация обогатительных фабрик..pdf

рования в мельнице не поддерживается оптимальная плотность пульпы, соответствующая качеству перерабатываемой руды.

Р е г у л и р о в а н и е р а с х о д а в о д ы в м е л ь н и ц у в з а в и с и м о с т и о т п л о т н о с т и е е р а з г р у з к и . В схемах автоматического регулирования, построенных по рассмат­ риваемому принципу, плотность слива мельницы обычно измеряют с помощью радиоизотопного плотномера. Автоматический регулятор, работающий от радиоизотопного датчика, поддерживает расход, воды в мельницу таким, чтобы плотность ее слива была постоянной. Таким образом в мельнице поддерживается постоянное соотношение вода — твердое. По своей технической эффективности рассматривае­ мый метод аналогичен методу регулирования по суммарной загрузке мельницы рудой и песками классификатора, хотя аппаратурное офор­ мление его значительно проще.

Автоматическое регулирование плотности слива классификаторов. Для автоматического регулирования плотности слива классифика­ торов предложено несколько методов. Возможности применения того или иного пз них определяются качеством перерабатываемой руды и способностью системы автоматического регулирования (САР) обеспечить минимум колебаний часового объема слива и грануло­

Идея метода заключается в том, что система автоматического регулирования поддерживает плотность слива классификатора по­ стоянной за счет регулирования количества воды, подаваемой в клас­ сификатор.

САР работает следующим образом.

Плотность слива классификатора измеряется с помощью датчика плотности, установленного в корыте классификатора или в специ­ альном пробоотборном устройстве.

Сигнал датчика, пропорциональный плотности, преобразуется в электрическом или пневматическом преобразователе в напряже­ ние или давление, которое поступает на вторичный прибор и на регу­ лятор, изменяющий с помощью регулирующего клапана количество воды, подаваемой в классификатор.

При отклонении плотности пульпы от заданного значения регу­ лятор изменяет подачу воды в классификатор таким образом, чтобы восстановить заданное значение плотности слива классификатора.

Этот метод регулирования весьма распространен как на отече­ ственных, так и на зарубежных фабриках.

Рассмотрим, как изменяются основные технологические показа­ тели работы классификатора при стабилизации плотности пульпы: объемная производительность по сливу классификатора и грануло­ метрический состав твердого в сливе классификатора.

53:

Весовой расход пульпы Qn, уходящей из классификатора, опре­ деляется по формуле

Qn — Ю О -^-, т/ч,

где Qp — производительность мельницы по руде, т/ч. Весовой расход воды, уносимой со сливом

<?В= <?П- ( ? Р= М О т / ч .

Объемный расход воды, уносимой со сливом FB, численно равен ее весовому расходу, т. е.

^в = (?в. м3/ч.

Объемный расход твердой части слива Ут„ при заданной плот­ ности твердого бр будет

При бр= const для рассматриваемого метода регулирования зна­ чение К остается постоянным.

Необходимо отметить, что приведенная формула получена для установившегося процесса.

При кратковременных отклонениях производительности мельницы от заданного значения необходимо рассматривать не стационарный (установившийся) режим работы мельницы и классификатора, а ди­ намический.

Мельницу и классификатор при кратковременных и частых откло­ нениях производительности мельницы от заданного значения можно считать низкочастотным фильтром, не пропускающим высокочастот­ ных колебаний.

Таким образом, за счет емкости мельницы и классификатора высокочастотные колебания производительности мельницы по руде не будут оказывать существенного влияния на колебания объемного расхода слива классификатора.

Рассматриваемый метод регулирования позволяет компенсиро­ вать нерегулируемые потоки воды, поступающей в классификатор с дренажными и другими продуктами, которые в этом случае являются основными возмущающими воздействиями на плотность слива.

Рассмотрим вопрос о колебаниях гранулометрического состава твердого в сливе классификатора при регулировании плотности по­ следнего по методу Тс = const.

54

Как показывают несложные расчеты, колебания Тс при регули­ ровании по методу QB = const могут достигать недопустимой по тех­ нологическим соображениям величины.

Более существенным недостатком рассматриваемого метода регу­ лирования является то, что он не способен компенсировать нерегу­ лируемые потоки воды, подаваемой в классификатор с промежуточ­ ными и дренажными продуктами, которые вносят существенные возмущения в режим работы классификатора.

При одинаковых изменениях производительности мельницы отно­ сительные изменения объемного расхода слива классификатора мень­ ше, чем в случае стабилизации плотности слива, что является неоспо­ римым преимуществом рассматриваемого метода.

При регулировании по методу QB = const следует учесть, что с увеличением производительности мельницы по руде увеличивается как содержание твердого в сливе, так и объемный расход слива классификатора. Оба эти фактора ведут к увеличению размера час­ тиц твердого в сливе.

Т р е т и й м е т о д регулирования, предложенный Е. Л. Крицкнм [32], основан на зависимости выхода частиц определенного раз­ мера от содержания твердого в сливе классификатора.

Сущность метода заключается в следующем.

При уменьшении содержания твердого в сливе классификатора возрастает содержание в нем частиц размером менее 0,074 мм ф_0,074) и увеличивается циркулирующая нагрузка, что вынуждает снижать, расход руды в мельницу.

55-

ющие максимальному абсолютному выходу частиц размером менее 0,074 мм, расположены в данном слу­ чае на прямой линии, угол наклопа которой характерен для руд, перерабатываемых на данной фабрике.

Поскольку каждая из точек F, О, D соответствует определенным значениям Qp и Тс, то перенеся их в систему координат Qp — Тс (рис. 51,. кривая 3), получим зависимость между производитель­ ностью мельницы и оптимальным содержанием твердого в сливе классификатора. Для условий Норильской фабрики эта зависимость линейная.

Если для руды средней крупности оптимальное содержание твер­ дого в сливе равно Тс„, то для текущего значения Tz предлагаемый метод регулирования можно записать в виде

7’с = ТСо + к Д<?р tg а,

где к — 'масштабный коэффициент: а — угол наклопа прямой D, О, F к оси абсцисс.

Для сравнения па рис. 51 построена прямая 1, соответствующая первому методу регулирования, и прямая 2, соответствующая вто­ рому методу регулирования. Как видно из сравнения этих прямых, для условий Норильской фабрики прямая, соответствующая треть­ ему методу регулирования, занимает промежуточное положение между прямыми первого и второго методов.

Ч е т в е р т ы й м е т о д , предложенный В. А. Олевскпм [33], условно можно записать в виде

Vc = Vcp± AQpktg cp,

где Vcp — объемный расход слива, соответствующий средней про­ изводительности; к — масштабный коэффициент; AQp — прирост (убыль) производительности мельницы по сравнению со средней;

56

Ф — угол наклона осп абсцисс, выбираемый в соответствии с требо­ ваниями обогатительного отделения.

Выбирая регулировочный коэффициент A;tg ф с учетом требова­ ний как измельчительиого, так и флотационного отделений, можно значительно снизить колебания объемного расхода слива классифи­ катора при изменяющейся производительности мельницы.

Недостатком данного метода регулирования является отсутствие контроля плотности слива, что может привести к значительным отклонениям содержания твердого в сливе классификатора.

Рассматриваемый метод регулирования может быть применен при условии стабилизации всех потоков воды, поступающей в мель­ ницу и классификатор.

Как уже указывалось, основные возмущения в работу классифи­ катора вносят нерегулируемые потоки воды, поступающей с дренажными и другими продуктами. Обычно дренажные насосы на обога­ тительных фабриках включают в работу периодически, по мере наполнения дренажных колодцев, откуда дренаж поступает в боль­ шинстве случаев в классификатор.

Нетрудно убедиться, что такое периодическое откачивание дре­ нажа в классификатор, особенно когда включение и выключение дренажных насосов совпадают с изменением производительности мельниц, может вызвать значительные отклонения содержания твер­ дого в сливе классификатора от заданного значения, хотя объемный расход слива будет поддерживаться на оптимальном уровне.

ние твердого в сливе классификатора измеряют косвенно по циркули­ рующей нагрузке и регулируют с помощью воды, подаваемой в клас­ сификатор.

По этому методу расход воды, подаваемой в классификатор, находится в зависимости от изменения количества песков классифи­ катора, поступающих в мельницу.

Испытаниями на Норильской фабрике установлено, что если циркулирующая нагрузка поддерживается с точностью ±1 0 т/ч, то это соответствует колебаниям содержания твердого в сливе ± 0 ,5 — 0,7%, что является достаточно высоким показателем точности под­ держания режима измельчения и классификации.

Фактически по этому методу регулирования поддерживается постоянной циркулирующая нагрузка, что с точки зрения оптими­ зации режима измельчения не может быть признано целесообразным, поскольку для поддержания режима измельчения на оптимальном уровне при переменном качестве исходной руды необходимо соот­ ветствующим образом изменять и циркулирующую нагрузку.

Каждый из изложенных методов имеет те или иные недостатки, определяемые свойствами руды, производительностью мельницы, сложностью схем регулирования, и может быть применен в ограни­ ченных условиях изменения физических свойств руды и режима измельчения.

57

Метод постоянства плотности слива классификатора при значи­ тельных изменениях производительности мельницы не обеспечивает «охранение заданного гранулометрического состава продукта измель­ чения. Поэтому он может успешно применяться при небольших колебаниях расхода руды в мельницу.

Метод М. Н. Казеннова, основанный на поддержании постоян­ ства расхода воды в мельницу и классификатор, является довольно простым в схемном отношении и в известной степени стабилизирует объемный расход пульпы, поступающей па флотацию. Однако при значительных колебаниях производительности мельницы возникают недопустимые отклонения содержания твердого в сливе классифи­ катора от заданного значения.

Метод Е. Л. Крицкого позволяет при изменении состава руды поддерживать заданную тонкость помола. Поэтому, несмотря на сложность схемы регулирования, он может быть рекомендован к при­ менению при неоднородных физических свойствах руды.

Метод В. А. Олевского дает возможность стабилизировать объем­ ный расход пульпы, поступающей на флотацию, но не учитывает изменение плотности пульпы в сливе классификатора, что может привести к значительным колебаниям гранулометрического состава продукта измельчения.

Метод, основанный на стабилизации циркулирующей нагрузки, не обеспечивает постоянства плотности пульпы в сливе классифика­ тора при переменной твердости руды. Его можно применять при почти постоянной твердости материала, поступающего в мельницу.

Р е г у л и р о в а н и е з а м к н у т о г о ц и к л а и з м е л ь ­ ч е н и я . Задача автоматического регулирования измельчительиого агрегата, состоящего из мельницы и классификатора в замкнутом цикле, может быть сформулирована следующим образом.

Автоматическое регулирование измельчительиого агрегата долж­ но обеспечить поддержание оптимальной производительности его по исходному питанию с учетом измельчаемое™, крупности исходной руды и заданных требований по гранулометрическому составу гото­ вого продукта (под оптимальной условно понимается та произво­ дительность по исходному питанию, которая соответствует макси­ мальной производительности по готовому продукту заданного раз­ мера).

Рассмотрим в качестве примера разработанную СКФ ВНИКИ «Цветметавтоматика» и внедренную на обогатительной фабрике Ждановского горно-обогатительного комбината систему автоматиза­ ции двухстадийного цикла измельчения [34]. Блок-схема системы показана на рис. 52.

Система состоит из двух основных контуров. Первый контур реа­

ход руды в мельницу I стадии измельчения; К 1 жK z — постоянные составляющие расхода воды в классификатор и расхода руды в мель­ ницу I стадии; аг, а2 — коэффициенты; Р_ 0>074 — содержание частиц

58