Файл: Серго, Е. Е. Опробование и контроль технологических процессов на обогатительных фабриках учеб. пособие.pdf

Этот способ не отличается высокой точностью. Количество исходного материала и продуктов обогаще­

ния на складах и в штабелях определяют по данным марк­ шейдерского замера. Количество шлама в отстойниках устанавливают путем измерения в них объема пульпы и ее плотности (г/л). Механические потери со сточными водами выявляют по содержанию в пульпе твердых частиц материа­ ла и количеству сточных вод.

Вышеперечисленные методы позволяют учесть фактиче­ скую массу исходного сырья и продуктов обогащения —

где Cb — масса исходного материала или продукта обога­ щения в натуральном виде (с натуральной влажностью); Wp — приведенная влага, %; Wp — натуральная влага про­

дукта, %.

§ 4. КОНТРОЛЬ РАСХОДА ВОДЫ, ПУЛЬПЫ И ВОЗДУХА

Расход жидких продуктов на обогатительных фабриках определяют при помощи расходомеров переменного сечения, щелевых и индукционных.

Расходомеры переменного сечения находят широкое при менение для определения мгновенного расхода жидкого про­ дукта. Обычно расходомер состоит из трубы с переменным сечением. От ее широкой и суженной частей отходят трубки к дифференциальному манометру. В качестве суживающих устройств применяются диафрагмы, трубы Вентури и др. Разность давлений до и после суживающего устройства воспринимается дифференциальным устройством и передает­ ся на регистрирующий прибор.

Объемный расход Q жидкого несжимаемого продукта на­ ходится в следующей зависимости от разности давлений

где а — коэффициент расхода, зависящий от соотношения площадей суживающего устройства и трубопровода, а так-

183

же типа суживающего устройства; F0 — площадь суживаю­ щего устройства, м 2; А — плотность жидкого продукта, кг/м3; рг, р2 — абсолютное давление до и после суживающе­ го устройства, н/м2.

Щелевидные расходомеры применяются для измерения расхода жидкости, вытекающей из трубопровода в сосуд, не находящийся под давлением. Работа этих расходомеров основана на измерении высоты уровня жидкости в сосуде, через который она проходит. Расходомер (рис. 63) состоит из сосуда 1 с калиброванным щелевидным отверстием 5 и поплавка 3, связанного с датчиком 4. Контролируемая жид­ кость по трубопроводу 2 поступает в сосуд 1 и вытекает из него через отверстие 5. Скорость истечения зависит от ве­ личины напора Я. Расход жидкости Q определяется по фор­ муле

где ß — коэффициент расхода, зависящий от формы щели; F0 —площадь отверстия истечения, M2;g — ускорение силы тяжести, м/сек2; Я — величина напора, м.

Расход пульпы, как правило, контролируется при помо­ щи щелевидных расходомеров. Так как связь между расхо­ дом пульпы Q и величиной напора Я нелинейная, то щель имеет переменное сечение. В этом случае связь становится линейной.

Индукционные расходомеры применяются для контроля расхода электропроводимых жидкостей в закрытых и пол­ ностью заполненных трубопроводах (электропроводность жидкости должна быть не менее КН5 ом—1 см~х). Индук­ ционный расходомер (рис. 64) состоит из трубы 3, изготов-

184

ленной из немагнитного материала и установленной между полюсами электромагнита 1 и 4. Протекающая по трубе жид­ кость пересекает магнитные силовые линии, и в ней возни­ кает э. д. с., величина которой определяется по формуле

Погрешность измерения расходомеров составляет Д2— 3%.

Описанные расходомеры могут применяться и для конт­ роля расхода воды. Однако на практике чаще применяются счетчики воды крыльчатые и с винтовой вертушкой.

Расход воздуха (газа) обычно определяется путем заме­ ра перепада давления в газопроводе с помощью диафрагмы и дифференциального манометра. Диафрагму устанавлива­ ют на прямых участках газопровода, строго по его центру.

где а — коэффициент расхода, равен 0,6—0,9; е — коэффи­ циент поперечного расширения струи газа после диафрагмы (0,94—1,0); kt — поправка на тепловое расширение диаф­ рагмы (для температуры воздуха до 100° может быть при­ нята равной 1,0); d2 — диаметр отверстия в диафрагме, мм\ Н — перепад давления (показание прибора), мм вод. cm.; у — удельный вес воздуха, кг/м3.

Расход воздуха по объему

(144)

§ 5. УЧЕТ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ И ПРОСТОЕВ МЕХАНИЗМОВ

Учет времени работы и простоев механизмов необходим для определения фактической их производительности, вы­ явления причин простоев и установления коэффициента движения аппаратов.

Автоматический учет простоев механизмов может осу­ ществляться при помощи импульсных электромагнитных

185

246

Рис. 65. Схема прибора для учета простоев механизмов.

счетчиков по схеме, изображенной на рис. 65. В цегги каж­ дого из двигателей Дг и Д 2 контролируемых механизмов включаются катушки электромагнитных реле РЭХ и РЭ2. Нормально закрытые контакты реле КРЭг и КРЭ2 находят­

ся в цепи электромагнитных импульсных счетчиков СЭг

и СЭ2.

Последовательно с источником постоянного тока, пита­ ющего катушки счетчиков, включен ртутный контакт KP. При помощи кулачкового диска КД, приводимого в движе­ ние однофазным синхронным двигателем СД-2, который дела­ ет два оборота в минуту, контакт KP периодически под­ ключает катушки счетчиков к цепи постоянного тока.

При отключении от сети двигателя контролируемого ме­ ханизма контакт КРЭ замыкается и счетчик суммирует им­

пульсы постоянного тока, автоматически подсчитывая про­ стои механизма.

Время работы и простоев механизмов фиксируется реги­ стрирующими приборами (рис. 66). Запись производится ка­ рандашом, пером или штифтом, перемещаемым электромаг­ нитом Э по бумажной ленте, передвигаемой часовым меха­ низмом или синхронным двигателем. Когда механизм начи­ нает работать, замыкается контакт К, электромагнит Э об­ текается током, притягивает якорь С и перо поднимается вверх. Если механизм простаивает, контакт К размыкается, перо опускается вниз и чертит линию в нижней части бу­ мажной ленты.

Загрузку транспортных механизмов контролируют по величине тока, потребляемого двигателем. В цепь статора

186

двигателя ленточного конвейера или элеватора включается трай-

ки, работающие по принципу по­ глощения радиации. Радиоактивный изотоп помещается под

конвейерной лентой, а над ней устанавливается счетчик у-лучей. При изменении количества материала на ленте различное число у-квантов попадает в счетчик, что показы­ вает прибор, установленный на диспетчерском пункте. При­ меняются и другие способы контроля загрузки транспорт­ ных механизмов.

Глачг X

ОБРАБОТКА ДАННЫХ КОНТРОЛЯ

§ 1. БАЛАНС МЕТАЛЛОВ (ПРЭДУКТОЗ ОБОГАЩЕНИЯ)

Балансом металлов называется технический отчет о по­ ступлении и переработке полезного ископаемого, содержа­ щий количественные и качественные данные опробования и контроля исходного материала и продуктов его обогаще­ ния за определенный период (смену, сутки, декаду, месяц, квартал или год). Составляется баланс по установленной форме и является основным документом технического и бухгалтерского отчетов о работе фабрики.

Различают технологический и товарный балансы продук­ тов обогащения.

Технологический баланс составляется по данным весо­ вого учета исходного материала (по сухой или приведенной массе с пересчетом на влажность) и данным химического

187

анализа сырья и продуктов обогащения. Технологический баланс составляется за каждую смену или сутки. Поданным сменных или суточных балансов составляются декадные ба­ лансы. Технологический баланс позволяет оперативно конт­ ролировать процесс обогащения по качеству и количеству исходного материала и получаемым продуктам.

Товарный баланс составляется по данным химического опробования и весового учета переработанного материала

иотгруженных фабрикой продуктов обогащения с учетом оставшихся в незавершенном производстве продуктов, поро­ ды и потерь полезного ископаемого в процессе обогащения.

Отличие товарного баланса от технологического заклю­ чается в том, что первый учитывает потери ископаемого на разных стадиях обогащения. Разрыв между обоими балан­ сами может произойти вследствие неточности опробования

иошибок при определении влаги исходного материала и про­ дуктов обогащения.

Товарный баланс служит для учета количества сырья и продуктов обогащения, определения извлечения полезно­ го компонента, механических потерь полезного ископаемого, для финансовых расчетов между обогатительной фабрикой и поставщиками сырья и потребителями готовой продукции.

Технологический баланс может быть составлен для любых узлов технологической схемы фабрики, если имеются данные опробования этих узлов. Для составления технологического баланса пользуются аналитическими формулами, которые позволяют рассчитать выход продуктов обогащения и извлечения металлов (компонентов) в концентраты.

При обогащении монометаллической руды, когда полу­ чают один концентрат и отходы, технологический баланс составляют по данным химического опробования исходного материала и продуктов обогащения и массы исходного мате­ риала.

Составляют уравнение баланса металла:

100 а г — Yißi + (100 — Yi) • Ѳц

где ах — содержание металла в исходной руде, %; Yi — выход концентрата, %; ßlt Ѳх — содержание металла в кон­ центрате и отходах, %.

Решение этого уравнения дает:

Yi — 100 «1 —Ѳі

ß, — Ѳ, •

188

Выход отходов

У і — 100 — Yi-

При обогащении полиметаллической руды с получением п концентратов и отходов технологический баланс составля­ ют по данным химического опробования исходного материа­ ла и продуктов обогащения, а также весового учета исход­ ного материала.

Если из руды получают два концентрата и отходы, то составляют два уравнения баланса металлов:

Если из руды получают три концентрата и отходы, то составляют четыре балансовых уравнения:

для выходов (в долях единицы)

1 = Yi + Ѵг + 7з + Yi'.

для первого металла

а = Yi^i + Уга 2 + Узаз + Ѵ4а4*>

для второго металла

b = уА + УФ2 + уФз + УФѵ

для третьего металла

С = YlCl + Y‘2C2 + УзРз + Y4C4>

189

где Yi. Y>> Уз и Уі — выходы первого, второго и третьего концентратов, а также отходов; а, Ь, с—содержание перво­

концентрате; а3, b3, с3 — то же, в третьем концентрате; а4,

Аналогично составляют определители для уз и у4Зна­ менатель определителя во всех случаях состоит из коэффи­ циентов при неизвестных, т. е. остается постоянным. Числи­ тели отличаются от знаменателя тем, что коэффициенты при искомых неизвестных заменены соответственно свободными членами.

По правилу Сарруса определители четвертого порядка сводят к третьему. Для этого вычитают из элементов перво­ го, второго и третьего столбца соответственно элементы чет­ вертого столбца.

Например, для числителя YI :

Разложение по элементам первой строки дает:

190