Способ управления тониной помола известняково-нефелиновой пульпы

 

Использование: способ применяют при получении известняково-нефелиновой пульпы с заданной тониной помола при получении глинозема из щелочных алюмосиликатов. Сущность изобретения: известняковую пульпу подвергают классификации по классу 100 мкм в классификаторе. Часть известняковой пульпы после классификации с частицами +100 мкм смешивают в репульпаторе с промводой и нефелиновым концентратом и полученную пульпу направляют наливом на размол. Остаток известняковой пульпы с частицами -100 мкм впрыскивают в мельницу размола через форсунку. На выходе мельницы измеряют тонину помола известняково-нефелиновой пульпы и получают сигнал рассогласования между измеренным и заданным значениями тонины помола. По ПИ-закону от найденного рассогласования изменяют угол при вершине конуса распыла впрыскиваемой части известняковой пульпы. Чем больше рассогласование, тем больше угол при вершине конуса. 1 ил.

Изобретение относится к области управления тониной помола известняково-нефелиновой пульпы в производстве глинозема из природных щелочных алюмосиликатов и может быть использовано в других областях горно-перерабатывающей промышленности.

Известен способ мокрого размола сырьевых материалов [1] в котором известняково-нефелиновую шихту классифицируют в гидроциклоне и нижний продукт направляют в мельницу размола. Верхний же продукт, содержащий мелкие фракции, подвергают сгущению и смешивают с пульпой, получаемой после размола. Таким образом, получают пульпу заданной влажности и высоким содержанием частиц 40-60 мкм.

Недостатком способа является то, что в процессе сепарации известняково-нефелиновой шихты происходит ее расшихтовка из-за разной плотности известняка и нефелина.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления мельницами размола ИНП [2] в котором в заданных соотношениях смешивают известняковую пульпу, промводу и нефелиновый концентрат и полученную пульпу направляют наливом в мельницу мокрого измельчения, получая на выходе из нее ИНП заданного состава, влажности и крупности. При этом измеряют степень измельчения ИНП на выходе мельницы с помощью ситового анализа рассчитывают отклонение ее от заданного значения и определяют желаемое изменение производительности мельницы.

Недостатком данного способа является то, что домолу подвергают всю ИНП, в том числе и мелкие фракции известняка и нефелина, которые не нуждаются в домоле. Управление тониной помола осуществляют изменением производительности мельницы, что приводит к необходимости увеличивать емкость буферных баков для обеспечения равномерности работы сменных переделов.

Задачей способа является уменьшение доли переизмельченных частиц извести в ИНП.

В предложенном способе управления тониной помола известняково-нефелиновой пульпы, приготавливаемой из нефелинового концентрата, промводы и известняковой пульпы, в мельнице мокрого размола, включающем репульпирование нефелинового концентрата промводой, измерение тонины помола известняково-нефелиновой пульпы на выходе мельницы размола, получение рассогласования между измеренным и заданным значениями тонины помола и выработку управляющего воздействия по ПИ-закону в зависимости от величины рассогласования, дополнительно известняковую пульпу классифицируют по крупности 10 мкм, частью пульпы, содержащей частицы +100 мкм, репульпируют нефелиновый концентрат и направляют полученную после репульпирования смесь наливом на размол, остаток известняковой пульпы после классификации направляют воздействием, при этом чем больше рассогласование, тем больше угол при вершине конуса распыла.

Таким образом, домолу подвергают только ту часть известняковой пульпы, которая в нем нуждается, что и уменьшает долю переизмельченных частиц известняка в ИНП. Остаток пульпы, содержащий фракцию -100 мкм, впрыскивают во вторую камеру мельницы домола или в ее задний конец при использовании однокамерной мельницы. Очевидно, что эта часть пульпы подвергается меньшему размолу и в то же самое время хорошо перемешивается с ИНП, полученной в мельнице к моменту контакта. Если угол при вершине конуса распыла мал, содержание частиц +80 мкм в ИНП начинает расти. Это приводит к увеличению угла и соответственно того участка мельницы, на котоpом pазмалывается весь поток ИП. Очевидно, что пpи изменении угла распыла, производительность мельницы не изменяется.

Из вышеизложенного следует, что исходя из существующего состояния техники, прямо не следует использование указанного способа, то есть предложенный способ имеет изобретательский уровень.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, на котором представлена блок-схема устройства, реализующего способа.

Устройство содержит трубопроводы 1, 2 и 3 подвода известняковой пульпы (ИП), промводы (ПВ) и нефелинового концентрата, репульпатор 4 с тремя входами, мельницу размола 5, классификатор 6 с двумя выходами, форсунку 7, трубопровод 8 отвода ИНП, датчик 9 измерения тонины помола, задатчик 10 тонины помола, регулятор 11 с двумя входами и дополнительный механизм 12 для изменения угла распыла форсунки. Трубопровод 1 соединен со входом классификатора 6, первый выход которого соединен с первым водом репульпатора 4, а второй через исполнительный механизм 12 и форсунку 7 соединен со входом мельницы 5. Трубопроводы 2 и 3 соединены со вторым и третьим входом репульпатора 4, выход которого соединен со входом мельницы 5, выход которой соединен с трубопроводом 8 отвода ИНП. Датчик 9 для измерения тонины помола ИНП и задатчик тонны помола 10 соединены с первым и вторым входами регулятора 11, выход которого соединен с исполнительным механизмом 12.

Устройство работает следующим образом.

Известняковую пульпу из трубопровода 1 подают в классификатор 6, в котором ее делят на две части по классу 100 мкм. Пульпу с частицами +100 мкм направляют в репульпатор 4, а пульпу с частицами -100 мкм направляют через исполнительный механизм 12 в форсунку 7 и затем в мельницу 5. Промводу и нефелиновый концентрат через трубопроводы 2 и 3 подают в репульпатор 4, а оттуда на вход мельницы 5. Полученную в мельнице 5 ИНП отводят по трубопроводу 8. Датчиком 9 измеряют тонину помола непрерывно или периодически. Во втором случае датчик содержит фиксатор нулевого порядка, позволяющий сохранять измеренное значение тонины помола в промежутке между измерениями. В регуляторе 11 определяют рассогласование: где ρ^* заданное значение тонины помола, получаемое от задатчика 10, и управляющее воздействие: где ϕ^* заданное значение угла распыла; A1 и A2 коэффициенты, получаемые при настройке устройства реализующего способ, по минимуму квадратичного критерия.

Исполнительный механизм 122 устанавливает угол распыла v, равный ϕ^*. Угол распыла определяют, исходя из конкретных размеров мельницы, опытным путем. При минимальном значении v струя должна пролетать не менее 60% длины мельницы, но не более 80% Увеличение длины струи приведет к ухудшению перемешивания ИНП в мельнице. При максимальном пролете струи ухудшается также домол фракций +80 известняка во впрыскиваемой в мельницу известняковой пульпе. С этим связано и ограничение +100 мкм по классификации известняковой пульпы. Увеличение границы классификации приведет к необходимости увеличения угла распыла и повышению нагрузки на мельницу. Уменьшение границы приведет к росту доли мелких частиц в ИНП и к росту пылеуноса при спекании шихты. Максимальный угол распыла не должен превышать 30-40^o. При этом струя должна быть не короче 30% длины мельницы.

Устройство реализует с помощью стандартного оборудования, применяемого в производстве глинозема (см. А.И.Лайнер. "Производство глинозема", М. Металлургия, 1961 г.) и для управления технологическими процессами. Форсунка для разбрызгивания известняковой пульпы может быть воздушной или механической. Для классификации рекомендуется использовать гидроциклон с последующим сгущением верхнего продукта и возвратом получаемой при этом жидкой фазы в гидроциклон.

Экономический эффект от внедрения изобретения достигается за счет уменьшения установленной мощности при домоле ИНП. При содержании частиц -100 мкм в известняковой пульпе в пределах от 40 до 50% от общего объема известняковой пульпы, их выделение позволит уменьшить установленную мощность мельниц домола на 20-30% Для завода средней мощности это составит 800-1000 КВА.

Формула изобретения

1 Способ управления тониной помола известняково-нефелиновой пульпы, приготавливаемой из нефелинового концентрата, промводы и известняковой пульпы в мельнице мокрого размола, включающий репульпирование нефелинового концентрата промводой, измерение тонины помола известняково-нефелиновой пульпы на выходе мельницы размола, определение рассогласования между измеренным и заданным значениями тонины помола и выработку управляющего воздействия по ПИ-закону в зависимости от величины рассогласования, отличающийся тем, что известняковую пульпу классифицируют по крупности 100 мкм, репульпирование нефелинового концентрата осуществляют частью пульпы, содержащей частицы 100 мкм, и направляют полученную после репульпирования смесь на размол наливом, остаток известняковой пульпы после классификации направляют на размол впрыском, конус распыла пульпы изменяют управляющим воздействием, при котором чем больше рассогласование, тем больше угол при вершине конуса распыла.

РИСУНКИ

Рисунок 1