Технологический комплекс системы разделения суспензий руд



Технологический комплекс системы разделения суспензий руд
Технологический комплекс системы разделения суспензий руд
Технологический комплекс системы разделения суспензий руд
Технологический комплекс системы разделения суспензий руд
Технологический комплекс системы разделения суспензий руд

 


Владельцы патента RU 2465056:

Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "ТЭН" (RU)

Изобретение относится к технике фракционного разделения суспензий руд. Технологический комплекс содержит блок гидроциклонов с распределителем, электронасосный агрегат, всасывающий и напорный пульпопроводы, транспортер подачи грубоизмельченной руды, мельницу тонкого помола руды, фракционный классификатор, зумпф, систему технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру, систему автоматического управления и контроля. Каждый гидроциклон содержит цилиндроконический корпус с приемной камерой в верхней части, соединенной питательным патрубком с распределителем пульпы, крышку со сливным патрубком, песковую насадку. Мельница соединена на входе с приемником руды грубого помола и на выходе с фракционным классификатором, имеющим два выходных канала, одним из которых он сообщен с зумпфом, а другим - с мельницей. Турбонасос регулируемо сообщен с напорным трубопроводом. В гидроциклоне внутренний диаметр цилиндрической части корпуса выполнен превышающим в (3,5÷5,0) раз выходной диаметр сливного патрубка, площадь поперечного сечения последнего составляет (0,6÷1,0) площади поперечного сечения питательного патрубка и в (6÷25) раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки. Технический результат - повышение эффективности и качества разделения суспензий руд по фракциям при снижении энергозатрат. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к технике фракционного разделения суспензий руд, а именно к технологическим комплексам систем разделения суспензий руд на горно-обогатительных и металлургических комбинатах, и может быть использовано в горно-рудной отрасли, черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Известна установка для размола и фракционирования руды на гидроциклонах, содержащая приводимый в действие от электродвигателя насос, предпочтительно центробежный, для подачи объемного потока на заданную высоту, устройство управления двигателем для регулировки скорости вращения приводного двигателя насоса и соединенную с устройством управления двигателем и со множеством других составных частей установки управляющую вычислительную машину, в которую вводят измеряемые величины текущего потребления мощности приводного двигателя насоса (RU 2182045 С1, 10.05.2002).

Известен технологический комплекс, содержащий гидроциклонную установку, включающую емкости для исходной жидкости, шламового продукта и чистой жидкости, гидроциклон с входным, сливным и шламовым патрубками, насос для подачи исходной жидкости в гидроциклон, инжектор. Установка комплекса снабжена второй ступенью очистки в виде мультигидроциклона с входным, сливным и шламовым патрубками, установленного между гидроциклоном и емкостью чистой жидкости с входным и выходным патрубками (RU 2244598 С1, 20.01.2005).

Недостатками известных технических решений являются относительно повышенная сложность конструкции и взаимной увязки агрегатов систем измельчения, внутреннего технологического транспорта сухих и влажных потоков и системы фракционного разделения суспензий руд, а также систем управления технологическими процессами, поддержания эксплуатационных параметров и обслуживания агрегатов, что не создает условий для снижения энергоемкости, увеличения длительности межремонтных периодов работы указанных агрегатов и при длительной эксплуатации не обеспечивает поддержание надлежащего качества разделения фракций и необходимого гидродинамического баланса работы гидроциклонов.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности и качества разделения суспензий руд по фракциям при снижении энергозатрат, а также в повышении стабильности и длительности работы без остановок на ремонт и замену быстроизнашиваемых деталей, совершенствовании конструкций гидроциклонов, системы взаимодействия агрегатов измельчения и внутреннего транспорта кондиционно измельченных и негабаритных частиц руды в технологическом комплексе.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемый технологический комплекс системы разделения суспензий руд согласно изобретению содержит блок гидроциклонов с распределителем, электронасосный блок, состоящий, по меньшей мере, из одного пульпового насоса с электроприводом, всасывающий и напорный пульпопроводы, транспортер подачи грубоизмельченной руды, мельницу тонкого помола руды, фракционный классификатор, зумпф, систему технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру с исполнительными механизмами, датчики контроля давления, расхода технологической воды в системе и уровня рудосодержащей суспензии - пульпы в зумпфе, а также, предпочтительно, двухуровневую систему автоматического управления и контроля, включающую пульт местного управления и контроля и место оператора системы верхнего контроля, при этом каждый гидроциклон содержит цилиндроконический корпус с приемной камерой в верхней части, соединенной питательным патрубком с распределителем пульпы, снабжен крышкой со сливным патрубком, выступающим внутрь корпуса, по меньшей мере, на большую часть высоты приемной камеры, и песковой насадкой, объединенной понизу одноименным коллектором с аналогичными насадками других гидроциклонов с возможностью возврата на домол в мельницу тонкого помола отсепарированных в гидроциклоне негабаритно крупных частиц, причем мельница тонкого помола в свою очередь соединена на входе с приемником руды грубого помола и на выходе с фракционным классификатором, имеющим два выходных канала, одним из которых последний сообщен по тонкоизмельченной фракции руды с зумпфом, а другим рециркуляционно закоммутирован с упомянутой мельницей на возврат недомолотой фракции крупных частиц, зумпф снабжен патрубком открытого подвода технологической воды и сообщен регулируемо перекрываемым всасывающим пульпопроводом на вход с турбонасосом, который, в свою очередь, сообщен напорным пульпопроводом с распределителем блока гидроциклонов, кроме того зумпф через тройник и упомянутый всасывающий пульпопровод сообщен с напорным трубопроводом технологического водоснабжения с возможностью регулируемого переключения на размыв пульпы в зумпфе, а турбонасос регулируемо сообщен с аналогичным напорным трубопроводом с возможностью постостановочной промывки турбонасоса, при этом в гидроциклоне производительностью в (14÷18) м3/ч пропускаемой через него суспензии внутренний диаметр цилиндрической части корпуса, определяющий наибольший центробежный разбег объемной спиральной закрутки потока суспензии, выполнен превышающим в (3,5÷5,0) раз выходной диаметр сливного патрубка, а площадь поперечного сечения последнего составляет (0,6÷1,0) площади поперечного сечения питательного патрубка и в (6÷25) раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки при угле конусности в нижней части корпуса, равном (14÷18) град.

При этом в качестве пульпового насоса может быть принят турбонасос типа пульповый горизонтальный центробежный производительностью от 20 до 200 м3/ч, например, марок от ПГН 20 до ПГН 200.

Система автоматического управления и контроля, выполненная двухуровневой, может быть оснащена блоками сбора, оценки информации от датчиков и выработки команд на пуск, останов, поддержание сбалансированной работы упомянутых агрегатов, технологических систем и исполнительных механизмов, а место оператора системы контроля оснащено устройствами визуализации параметров технологических процессов, в том числе, по меньшей мере, одним компьютером, монитором и принтером, с сохранением значений технологических и диагностических параметров в базе данных в течение не менее двенадцати месяцев и возможностью отражать и воспроизводить данные схемы технологического комплекса и данные о состоянии оборудования.

Каждый гидроциклон может быть выполнен, предпочтительно, сборным, состоящим из набора секций с цилиндрическим и коническим профилем внутреннего объема с круглоцилиндрической внешней конфигурацией первых и вторых из указанных секций, и снабжен внутренней футеровкой из износостойкого материала, например резины или полиуретана, при этом коническая часть внутреннего профиля корпуса образована футеровкой, выполненной на указанном участке переменной толщины, увеличивающейся в зоне наиболее интенсивного износа отсепарированными в гидроциклоне негабаритно крупными частицами руды в виде рудного песка на разницу между цилиндрическим внешним и коническим внутренним профилями по направлению к песковой насадке.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении эффективности и качества разделения суспензий руд за счет разработанных в изобретении взаимосвязи технологических переделов измельчения, первичной фракционной классификации и последующего выделения из суспензий в гидроциклонах кондиционных фракций руд с рециркуляционным возвратом некондиционно крупных частиц на домол в мельницу тонкого помола. При этом разработанная система объединения в блоки гидроциклонов с разделением между ними общей производительности блока снижает центробежное изнашивающее воздействие на истираемые рабочие детали гидроциклонов приводит к более длительному сохранению проектных параметров, улучшая в эксплуатации качество разделения руд, повышая производительность и длительность межремонтной работы технологического комплекса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен технологический комплекс системы разделения суспензий руд;

на фиг.2 - блок гидроциклонов с распределителем с частичным вертикальным разрезом, вид спереди;

на фиг.3 - технологическая компановка гидроциклонов в блоке, вариант с шестью гидроциклонами, закоммутированными с распределителем питательными патрубками, вид сверху;

на фиг.4 - технологическая компановка гидроциклонов в блоке, вариант с двенадцатью гидроциклонами, закоммутированными с распределителем питательными патрубками, вид сверху;

на фиг.5 - гидроциклон, вид спереди.

Технологический комплекс системы разделения суспензий руд содержит блок гидроциклонов 1 с распределителем 2, электронасосный блок, состоящий, по меньшей мере, из одного пульпового насоса 3 с электроприводом, всасывающий и напорный пульпопроводы 4 и 5 соответственно, транспортер 6 подачи грубоизмельченной руды, мельницу 7 тонкого помола руды, фракционный классификатор 8, зумпф 9, систему 10 технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру с исполнительными механизмами, датчик контроля давления 11, датчик расхода технологической воды в системе и датчик 12 уровня рудосодержащей суспензии - пульпы в зумпфе 9. Технологический комплекс содержит также, предпочтительно, двухуровневую систему автоматического управления и контроля (на чертежах не показано), включающую пульт местного управления и контроля и место оператора системы верхнего контроля.

Каждый гидроциклон 1 содержит цилиндроконический корпус 13 с приемной камерой 14 в верхней части, соединенной питательным патрубком 15 с распределителем 2 пульпы, снабжен крышкой со сливным патрубком 16, выступающим внутрь корпуса 13, по меньшей мере, на большую часть высоты приемной камеры 14, и песковой насадкой 17, объединенной понизу одноименным коллектором 18 с аналогичными насадками других гидроциклонов 1 с возможностью возврата на домол в мельницу 7 тонкого помола отсепарированных в гидроциклоне 1 негабаритно крупных частиц.

Мельница 7 тонкого помола в свою очередь соединена на входе с приемником 19 руды грубого помола и на выходе с фракционным классификатором 8, имеющим два выходных канала 20 и 21. Каналом 20 фракционный классификатор 8 сообщен по тонкоизмельченной фракции руды с зумпфом 9, а каналом 21 рециркуляционно закоммутирован с упомянутой мельницей 7 на возврат недомолотой фракции крупных частиц.

Зумпф 9 снабжен патрубком 22 открытого подвода технологической воды и сообщен регулируемо перекрываемым всасывающим пульпопроводом 4 на вход с турбонасосом 3, который, в свою очередь, сообщен напорным пульпопроводом 5 с распределителем 2 блока гидроциклонов 1. Зумпф 9 через тройник 23 и упомянутый всасывающий пульпопровод 4 сообщен с напорным трубопроводом 24 технологического водоснабжения с возможностью регулируемого переключения на размыв пульпы в зумпфе 9. Турбонасос 3 регулируемо сообщен с аналогичным напорным трубопроводом 24 с возможностью постостановочной промывки турбонасоса.

В гидроциклоне 1 производительностью в (14÷18) м3/ч пропускаемой через него суспензии внутренний диаметр цилиндрической части корпуса 13, определяющий наибольший центробежный разбег объемной спиральной закрутки потока суспензии, выполнен превышающим в (3,5÷5,0) раз выходной диаметр сливного патрубка 16. Площадь поперечного сечения сливного патрубка 16 составляет (0,6÷1,0) площади поперечного сечения питательного патрубка 15 и в (6÷25) раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки 17 при угле конусности в нижней части корпуса 13, равном (14÷18) град.

В качестве пульпового насоса принят турбонасос 3 типа пульповый горизонтальный центробежный производительностью от 20 до 200 м3/ч, например, марок от ПГН 20 до ПГН 200.

Система автоматического управления и контроля, выполненная двухуровневой, оснащена блоками сбора, оценки информации от датчиков и выработки команд на пуск, останов, поддержание сбалансированной работы упомянутых агрегатов, технологических систем и исполнительных механизмов, а место оператора системы контроля оснащено устройствами визуализации параметров технологических процессов, в том числе, по меньшей мере, одним компьютером, монитором и принтером с сохранением значений технологических и диагностических параметров в базе данных в течение не менее двенадцати месяцев и возможностью отражать и воспроизводить данные схемы технологического комплекса и данные о состоянии оборудования.

Каждый гидроциклон 1 выполнен, предпочтительно, сборным, состоящим из набора секций 25 с цилиндрическим и коническим профилем внутреннего объема с круглоцилиндрической внешней конфигурацией первых и вторых из указанных секций 25, и снабжен внутренней футеровкой 26 из износостойкого материала, например резины или полиуретана.

Коническая часть внутреннего профиля корпуса 13 может быть образована футеровкой 26, выполненной на указанном участке переменной толщины, увеличивающейся в зоне наиболее интенсивного износа отсепарированными в гидроциклоне 1 негабаритно крупными частицами руды в виде рудного песка на разницу между цилиндрическим внешним и коническим внутренним профилями по направлению к песковой насадке 17.

Работает технологический комплекс следующим образом.

Подачу грубоизмельченной руды в систему разделения суспензий руд осуществляют по транспортеру 6. Далее руда поступает в мельницу 7 тонкого помола руды и оттуда в фракционный классификатор 8. Из фракционного классификатора недомолотые фракции крупных частиц руды по каналу 21 поступают на домол в мельницу 7, а тонкоизмельченные фракции руды по каналу 20 поступают в зумпф 9. Из зумпфа 9 суспензия руды турбонасосом 3 по пульпопроводам 4 и 5 подают в блок гидроциклонов 1.

Пульпа поступает в гидроциклон 1 через распределитель 2. Поток пульпы ускоряется в питательном патрубке 15 гидроциклона 1 и подводится в его цилиндрическую часть. Далее пульпа скользит вниз по внутренней конической части корпуса 13 гидроциклона 1 к песковой насадке 17. Основная часть извлекаемой мелкодисперсной фракции в виде суспензии поднимается вверх и через сливной патрубок 16 направляется в другие технологические системы. Более крупные фракции через песковую насадку 17 по коллектору 18 уходят вниз на домол в мельницу 7.

Системой автоматического управления и контроля поддерживают постоянными два параметра - постоянное давление на входе в гидроциклон 1 и заданный уровень суспензии руды в зумпфе 9. Постоянное давление поддерживают регулированием подачи количества воды в зумпфе 9, а уровень суспензии - изменением оборотов турбонасоса 3.

При изменении подачи суспензии руды в зумпф 9 изменяется уровень жидкости в зумпфе 9. В соответствии с величиной изменения уровня суспензии в зумпфе 9 от номинального увеличивают (или уменьшают) обороты турбонасоса 3, тем самым повышая (или понижая) давление на входе в гидроциклон 1.

При снижении давления ниже заданного (или повышении более заданного) увеличивается (или уменьшается) количество подаваемой воды в зумпф 9 в соответствии с величиной изменения давления. Уровень суспензии руды в зумпфе 9 увеличивается (или уменьшается), обороты турбонасоса 3 возрастают (или понижаются) и давление на входе в гидроциклон 1 восстанавливается.

Запуск и останов турбонасоса 3 осуществляют с пульта местного управления, расположенного у турбонасоса 3, или с места оператора системы управления верхнего уровня.

По окончании работы турбонасос 3 промывают через тройник 23 системы 10 технологического водоснабжения.

Таким образом, за счет разработанных в изобретении взаимосвязи технологических переделов измельчения, первичной фракционной классификации и последующего выделения из суспензий в гидроциклонах кондиционных фракций руд с рециркуляционным возвратом некондиционно крупных частиц на домол в мельницу тонкого помола повышается эффективность и качество разделения суспензий руд.

1. Технологический комплекс системы разделения суспензий руд, характеризующийся тем, что содержит блок гидроциклонов с распределителем, электронасосный блок, состоящий, по меньшей мере, из одного пульпового насоса с электроприводом, всасывающий и напорный пульпопроводы, транспортер подачи грубоизмельченной руды, мельницу тонкого помола руды, фракционный классификатор, зумпф, систему технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру с исполнительными механизмами, датчики контроля давления, расхода технологической воды в системе и уровня рудосодержащей суспензии - пульпы в зумпфе, а также, предпочтительно, двухуровневую систему автоматического управления и контроля, включающую пульт местного управления и контроля и место оператора системы верхнего контроля, при этом каждый гидроциклон содержит цилиндроконический корпус с приемной камерой в верхней части, соединенной питательным патрубком с распределителем пульпы, снабжен крышкой со сливным патрубком, выступающим внутрь корпуса, по меньшей мере, на большую часть высоты приемной камеры, и песковой насадкой, объединенной понизу одноименным коллектором с аналогичными насадками других гидроциклонов с возможностью возврата на домол в мельницу тонкого помола отсепарированных в гидроциклоне негабаритно крупных частиц, причем мельница тонкого помола, в свою очередь, соединена на входе с приемником руды грубого помола и на выходе с фракционным классификатором, имеющим два выходных канала, одним из которых последний сообщен по тонкоизмельченной фракции руды с зумпфом, а другим рециркуляционно закоммутирован с упомянутой мельницей на возврат недомолотой фракции крупных частиц, зумпф снабжен патрубком открытого подвода технологической воды и сообщен регулируемо перекрываемым всасывающим пульпопроводом на вход с турбонасосом, который, в свою очередь, сообщен напорным пульпопроводом с распределителем блока гидроциклонов, кроме того, зумпф через тройник и упомянутый всасывающий пульпопровод сообщен с напорным трубопроводом технологического водоснабжения с возможностью регулируемого переключения на размыв пульпы в зумпфе, а турбонасос регулируемо сообщен с аналогичным напорным трубопроводом с возможностью постостановочной промывки турбонасоса, при этом в гидроциклоне производительностью в (14÷18) м3/ч пропускаемой через него суспензии внутренний диаметр цилиндрической части корпуса, определяющий наибольший центробежный разбег объемной спиральной закрутки потока суспензии, выполнен превышающим в (3,5÷5,0) раз выходной диаметр сливного патрубка, а площадь поперечного сечения последнего составляет (0,6÷1,0) площади поперечного сечения питательного патрубка и в (6÷25) раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки при угле конусности в нижней части корпуса, равном (14÷18) град.

2. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве пульпового насоса принят турбонасос типа пульповый горизонтальный центробежный производительностью от 20 до 200 м3/ч, например, марок от ПГН 20 до ПГН 200.

3. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что система автоматического управления и контроля, выполненная двухуровневой, оснащена блоками сбора, оценки информации от датчиков и выработки команд на пуск, останов, поддержание сбалансированной работы упомянутых агрегатов, технологических систем и исполнительных механизмов, а место оператора системы контроля оснащено устройствами визуализации параметров технологических процессов, в том числе, по меньшей мере, одним компьютером, монитором и принтером с сохранением значений технологических и диагностических параметров в базе данных в течение не менее двенадцати месяцев и возможностью отражать и воспроизводить данные схемы технологического комплекса и данные о состоянии оборудования.

4. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что каждый гидроциклон выполнен, предпочтительно, сборным, состоящим из набора секций с цилиндрическим и коническим профилем внутреннего объема с круглоцилиндрической внешней конфигурацией первых и вторых из указанных секций, и снабжен внутренней футеровкой из износостойкого материала, например резины или полиуретана, при этом коническая часть внутреннего профиля корпуса образована футеровкой, выполненной на указанном участке переменной толщины, увеличивающейся в зоне наиболее интенсивного износа отсепарированными в гидроциклоне негабаритно крупными частицами руды в виде рудного песка на разницу между цилиндрическим внешним и коническим внутренним профилями по направлению к песковой насадке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике разделения суспензий руд, а именно к гидроциклонам, используемым в системах фракционного разделения суспензий руд тонкого помола, и может быть использовано в горно-рудной отрасли, в черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от твердых частиц в центробежном поле, а именно к гидроциклонным сепараторам, и может быть использовано, например, для очистки перекачиваемой насосом жидкости, подаваемой на узлы насоса.

Циклон // 2457039
Изобретение относится к аппаратам центробежного типа и может быть использовано для очистки газов от пыли в системах газоочистки. .

Изобретение относится к области разделения неоднородных жидких систем под действием центробежных сил, в частности к гидроциклонам для разделения суспензий флотацией, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике очистки жидкостей в центробежном поле и предназначено для разделения жидкостей на жидкую и твердую фазы. .

Изобретение относится к области разделения аэродисперсных продуктов на фракции по совокупности физико-механических свойств с одновременной очисткой воздуха. .

Изобретение относится к устройствам для разделения газовых смесей в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогатительному оборудованию, и может быть использовано для обогащения шламов цветных металлов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче полезных ископаемых в проектно-изыскательских и научно-исследовательских работах.

Изобретение относится к очистке минеральных зерен, содержащихся в пульповых продуктах при обогащении руды, от нежелательных отложений, таких как флотационные реагенты и шламовые покрытия, и может быть применено для механической активации руд цветных и черных металлов, угля и других полезных ископаемых перед операцией десорбции, перед операциями селективного разделения концентратов, перед перечистными операциями получения готовых концентратов.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к устройствам для промывки руд и труднопромывистых материалов, включающих глинистую составляющую.

Изобретение относится к кавитационным технологиям обработки суспензий - жидкотекучего сырья или материала, находящегося в жидкотекучей среде, и может быть использовано в нефтяной, горнодобывающей, гидрометаллургии и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для очистки и обогащения песков в закрученном потоке, используемых, например, в стекольной промышленности, для производства строительных материалов, изготовления форм для стального литья, а также в горно-обогатительной промышленности для получения концентратов различных веществ из минерального сырья.

Изобретение относится к динамическим сепараторам плотной среды, используемым для отделения таких твердых частиц, как гранулы минералов (например, известняк, уголь или др.), и в частности, предназначается для применения в горной промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к области переработки продуктов полеводства, например картофеля, свеклы и других корнеклубнеплодов и овощей.

Изобретение относится к области мокрого разделения особо мелких и тонких частичек по плотности, которые из-за малой разницы по массе не могут быть разделены обычными гравитационными процессами, применяется для обогащения исходного сырья при переработке россыпных и рудных месторождений, содержащих особо мелкую и тонкую фракцию тяжелых ценных компонентов.

Изобретение относится к технике разделения суспензий руд на горно-обогатительных и металлургических комбинатах и может быть использовано в горно-рудной, цветной, химической и других отраслях промышленности
Наверх