Способ контроля крупности ферромагнитного материала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на горно-обогатительных предприятиях для оперативного определения среднего размера частиц в продуктах переработки магнетитовых руд. Цель изобретения повышение точности за счет уменьшения влияния массы и формы образца, электромагнитных помех. В способе измеряют магнитную восприимчивость K₁ при наложении на исследуемую пробу только переменного магнитного поля, после этого измеряют магнитные восприимчивости при наложении на исследуемую пробу как переменного, так и постоянного фиксированного магнитного поля сначала в диапазоне от 28 до 80 кА/м (K₂), затем в диапазоне свыше 115 кА/м (K₃). После этого вычисляют отношение изменений магнитных восприимчивостей K₁-K₂/K₁-K₃ и по величине этого отношения, по предварительно построенномму градуировочному графику определяют средний размер частиц продуктов переработки магнетитовых руд. 6 ил. 3 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на горно-обогатительных предприятиях для оперативного определения среднего размера частиц в продуктах переработки магнетитовых руд. Целью изобретения является повышение точности способа за счет уменьшения влияния массы и формы образца, электромагнитных помех. На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа (лабораторный вариант исполнения), вертикальный разрез; на фиг.2 то же (промышленный вариант исполнения), вертикальный разрез; на фиг. 3-5 фазы измерений по предлагаемому способу; на фиг.6 график корреляционной зависимости магнитного параметра N (отношения изменений магнитных восприимчивостей при наложении на исследуемую пробу постоянных магнитных полей, равных 41,2 и 118 кА/м, от процентного содержания в пробе класса меньше 0,05 мм (γ). Устройство для реализации способа включает катушку 1 для создания магнитного поля (фиг.1), измерительный блок 2, кювету 3 для исследуемой пробы и блок 4 питания. Катушка 1 содержит цилиндрический корпус 5 из диэлектрического материала и обмотку 6. Один из торцов корпуса 5 закрыт крышкой 7, служащей основанием. Внутри корпуса 5 размещен соосно оси 8 катушки 1 цилиндрический экран 9 из металлического немагнитного материала. Измерительный блок 2 состоит из первичного преобразователя 10 и вторичного преобразователя (индикатора) 11. Первичный преобразователь 10 включает каркас 12 и две катушки измерительную 13 и компенсационную 14. Корпуса 15 и 16 катушек 13 и 14 размещены в параллельных гнездах 17 и 18 каркаса 12 соответственно. Геометрические оси 19 и 20 гнезд 17 и 18 (и катушек 13 и 14) параллельны опорному торцу 21 каркаса 12, т.е. оси 19 и 20 перпендикулярны оси 8. Обмотки 22 и 23 катушек 13 и 14 между собой соединены встречно и электрически связаны с вторичным преобразователем 1. Каркас 12 своим торцом 21 опирается на крышку 7 катушки 1. Внутри измерительной катушки 13 размещена емкость 3 для исследуемой пробы. Емкость 3 выполнена в виде цилиндрического стакана из диэлектрического материала и снабжена пробкой 24. Для определения среднего размера частиц продуктов переработки магнетитовых руд в автоматическом режиме возможна следующая модификация выполнения устройства. Емкость для исследуемой пробы выполнена в виде патрубка 25 (фиг. 2) с присоединительными элементами 26, например фланцами. Две идентичные катушки 27 и 28 для создания постоянного магнитного поля расположены соосно. Патрубок 25 расположен между смежными торцами корпусов 29 и 30 катушек 27 и 28. Экран 9 выполнен общим и имеет два диаметрально противоположных отверстия 31 и 32, через которые проходит патрубок 25. Обмотки 33 и 34 катушек 27 и 28 соединены последовательно. Индикатор 11 соединен с блоком 35 обработки, где запоминается и обрабатывается поступающая информация. Способ осуществляют следующим образом. Вначале рассмотрим лабораторный вариант реализации. Для определения среднего размера частиц в исследуемой пробе 36 последнюю помещают в кювету 3 (фиг.3). Кювету 3 фиксируют в катушке 13 преобразователя 10 и помещают в катушку 1. Через катушку 13 преобразователя 10 пропускают переменный ток и с помощью индикатора 11 измеряют магнитную восприимчивость К₁ После этого с помощью катушки 1 создают постоянное магнитное поле в диапазоне от 28 до 80 кА/м путем пропускания через ее обмотку постоянного ока I_н и, одновременно воздействуя переменным магнитным полем с помощью катушки 13, вновь измеряют магнитную восприимчивость K₂ (фиг.4). Затем с помощью катушки 1 создают постоянное магнитное поле в диапазоне свыше 115 кА/м путем увеличения тока до значения I₂ и также измеряют магнитную восприимчивость К₃ (фиг. 5). После этого вычисляют отношение изменений магнитных восприимчивостей при наложении на исследуемую пробу фиксированных постоянных, магнитных полей в первом и втором рабочих диа- пазонах (N= ) и по величине этого отношения по предварительно построенному градуировочному графику определяют средний размер частиц продуктов переработки магнетитовых руд. П р и м е р 1. Для выбора диапазонов постоянных магнитных полей, которые накладываются на исследуемую пробу, были определены отношения N при различных соотношениях постоянных магнитных полей для четырех проб Михайловского ГОКа с различным процентным содержанием классов крупности (1 кл. < 0,05= 56,6 кл > 0,05 43,4; 2 кл. < 0,05 50,2; кл. > 0,05 49,8; 3 кл. < 0,05 45,8, кл. > 0,0554,2; 4 кл. < 0,05 0, кл. > 0,05 100). В табл. 1 приведены величины отношений N при H₂ 118 кА/м, при Н₁ от 7,6 до 106 кА/м. Как видно из табл.1, монотонная зави- симость величины N от размеров частиц магнитных порошков наблюдается, если первый раз пробу намагничивают в диапазоне от 28 до 80,0 кА/м. В табл. 2 приведены величины отноше- ний N при H₁ 41,2 кА/м и при H₂ от 51,8 до 128,0 кА/м. Как видно из табл.2, величина постоянного намагничивающего поля, в котором необходимо намагничивать пробу второй раз, должна быть больше 115 кА/м. Таким образом, первый рабочий диапазон намагничивания пробы составляет от 28,0 до 80 кА/м, второй рабочий диапазон должен быть свыше 115 кА/м. П р и м е р 2. Для проверки работоспособности способа на сливе классификатора ОФ Михайловского ГОКа были отобраны пробы, по которым традиционным магнитотермическим способом определено содержание класса меньше 0,05 мм, (γ_-0,05). Затем был построен градуировочный гра- фик зависимости от γ_-0,05 (фиг.1) (коэффициент корреляции R 0,935) при величинах намагничивающих полей H₁ 41,2 кА/м; H₂ 117,8 кА/м. В табл. 3 представлено сравнение полученных магнитометрическим способом данных ( γ_{-0,05 м}) с данными лабораторных определений. Таким образом, среднеквадратическая погрешность определения в пробе содержания класса меньше 0,05 составила ±1,5% что соизмеримо с данными лабораторных анализов. Однако лабораторные анализы очень трудоемки, результаты анализа могут быть получены только через 6-12 ч, определение содержания в пробе класса 0,05 предлагаемым способом не превышает 5-10 мин. При осуществлении способа в промышленных условиях используют модификацию устройства с выполнением кюветы 3 в виде патрубка 25 (фиг.2). Подсоединив последний к отводу 37 от магистрального трубопровода 38, подают пульпу 39 непрерывным потоком. Одновременно через катушки 13 и 14 преобразователя 10 пропускают переменный ток, в результате чего на индикаторе 11 появляется напряжение, пропорциональное магнитной восприимчивости К₁ потока. Указанное напряжение подают в блок 35 обработки, где оно запоминается. Затем через катушки 27 и 28 пропускают дополнительно постоянный ток фиксированной величины I₁, в результате чего на индикаторе 11 появится напряжение, пропорциональное уменьшенной магнитной восприимчивости К₂. Указанное напряжение также поступает в блок 35 обработки, где запоминается, после этого через катушки 27 и 28 пропускают постоянный ток второй фиксированной величины I₂, в результате чего на индикаторе 11 возникает напряжение, пропорциональное уменьшенной магнитной восприимчивости К₃, которое поступает в блок 35 обработки. Затем в блоке 35 обра- ботки формируется отношение N которое зависит от крупности частиц твердой фазы пульпы. Весь процесс измерений повторяют через заданный промежуток времени. Повышение точности в предлагаемом способе по сравнению с известным обусловлено следующим. В известном способе измеряется индукция магнитного поля. Измеряемые величины составляют при этом десятки или сотни нТл. В то же время уровень электромагнитных помех в среднем может достигать нескольких десятков нТл, т.е. до 5-10% от измеряемой величины, а фактор Q будет измеряться с еще большей погрешностью до 15% В то же время в предлагаемом способе измеряется магнитная восприимчивость, которая от такого уровня помех практически не изменяется. Изменение индукции магнитного поля на 100 нТл приведет к изменению магнитной восприимчивости всего лишь на десятитысячные доли процента. Кроме того, в известном способе величина фактора Q зависит от массы и формы пробы, поэтому пробу перед измерениями необходимо взвешивать. В предлагаемом же способе отношение не зависит от массы пробы, так как от массы пробы изменяется лишь величина К, а не отноше- ние

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КРУПНОСТИ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА, включающий воздействие на контролируемый и группу эталонных образцов постоянным магнитным полем, измерение магнитного параметра контролируемого и эталонных образцов, определение информативного параметра контролируемого и эталонных образцов и определение крупности ферромагнитного материала контролируемого образца по величине информативного параметра и градуировочной зависимости информативного параметра эталонных образцов от крупности их ферромагнитного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед воздействием на контролируемый и эталонные образцы постоянным магнитным полем на них воздействуют переменным магнитным полем и измеряют магнитную восприимчивость образцов, после чего на контролируемый и эталонные образцы одновременно воздействуют переменным и постоянным полем при значении напряженности последнего в диапазонах от 28 до 80 кА/м и свыше 112 кА/м соответственно, и вновь измеряют магнитную восприимчивость контролируемого и эталонных образцов, а информативный параметр определяют из соотношения: где N информативный параметр; K₁ магнитная восприимчивость при воздействии переменного магнитного поля; K₂, K₃ магнитные восприимчивости образцов при одновременном воздействии переменного магнитного поля и постоянного магнитного поля в диапазоне от 28 до 80 кА/м и свыше 112 кА/м соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---