Способ автоматического регулированияпроцесса флотации и устройстводля его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

««н816550

«Ф "

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 20.06. 79 (21) 2786501/22-03 (51)М, Кл З с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 300381. Бюллетень ¹ 12

В 03 В 13/04

Государственный .комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 765 (088.8) Дата опубликования описания 30. 0 3. 81 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ФЛОТАЦИИ И,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

20

Изобретение относится к автомати-, I ческому регулированию процессами флотации, регулированию расхода пенообраэователя и реагента-собирателя в угольных флотационных машинах и может быть использовано в угольной и горнорудной промышленности.

Известен способ управления фло" тационной машиной посредством непрерывного измерения количества переливающейся пены (или измерения количества пены с помощью емкостного датчика, установленного в машине над переливным порогом для пены), по которому регулируют расход реагентов и аэрацию пуль пы, или переливной порог (1J .

Основным недостатком известного способа является низкая точность регулирования вследствие отсутствия информации о физических параметрах флотопульпы.

Известен способ автоматического

25 регулирования процесса флотации, основанный на измерении отражательной способности пульпы и коррекции удельного расхода флотореагентов, устройство для реализации которого вычисли- З0 тельный блок, датчики отражательной способности и дозатор реагентов (2) ., Недостатком известного способа и устройства является эависимость отраженного от поверхности пульпы света не только от зольности пульпы, но также и от колебаний неровностей поверхности поэтому точность измерения зольности хвостов флотации невысока и составляет до 3,5 абс.Ъ по зольности . Кроме того, известные способ и устройство используют лишь сигнал о качестве одного иэ продук тов флотации на выходе флотомашнны и совсем не используют информацию о динамике происходящих в самой флотомашине процессов. Вследствие этого способ и устройство имеют низ кую точность регулирования.

Цель изобретения — повышение точ ности регулирования.

Укаэанная цель достигается тем, что измеряют текущие значения величин относительных градиентов стража тельной способности пульпы по высоте и фронту камер и удельный расход флотореагентов корректируют в зависимости от измеренных величин.

С этой целью устройство для осуществления предлагаемого способа

816550 дополнительно снабжено двумя группами волоконнооптических датчиков отражательной способности пульпы, осветителем с модулятором и фотоумножителем, причем датчики групп соединены с осветителем H фотоумножителем гибкими волоконнооптическими световодами, при этом первая группа датчиков установлена по высоте камер флотомашины, а вторая группа датчиков установлена по фронту.

Кроме того, для повышения метрологической надежности датчики отражательной способности снабжены очистителями, выполненными в виде форсунок, соединенных между собой общей магистралью, которая периодически подключается к водяной магистрали высокого давления.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для автоматического регу- 20 лирования процесса флотации; на фиг.2 - расположение светоприемных фоконов в диске осветителя и схема их соединения .с волоконнооптйческими датчиками отражательной способности пульпы (ВДОСП) с помощью

ГВС на фиг.3 - временная диаграмма световых потоков Ф в различных ГВС на фиг.4 — установка ВДОСП и форсунки на стенке камеры флотомашины.

ЗО

Устройство автоматического регулирования (фиг.1) содержит установленные на флотомашине 1 датчики ВДОСП

2-8, которые с помощью ГВС 9 соедине-. ны с соответствующими светоприемными. фоконами 10, установленными в светонепроницаемом диске 11 с осевым отверстием. Осветитель состоит из лампочки 12, сзади которой установлено вогнутое зеркало 13, а перед лам- 4() почкой установлена конденсаторная линза 14, с помощью которых осуществляется равномерное совещение диска

11 и всех восьми установленных на нем светоприемных фоконов 10, каждый из 45 которых со стороны лампочки имеет форму сектора кольца (фиг.2) и соединен с соответствующим ВдОСП, электродвигатель 15, обтюратор 16, установленный на выходном валу 17. Обтюратор имеет окошко 18, форма и размеры которого соответствуют форме и размерам светоприемного фокона со стороны лампочки. Один из светоприемных фоконов имеет меньшую площадь, нежели остальные семь фоконов (у него, например, вдвое меньше централь ный угор сектора, равный 12,25 вместо 22,5) и с помощью ГВС 19 и 20,соединен непосредственно с светопередающим фоконом 21 (фиг.2), который пе- 60 редает свет также от ВДОСП 2-8 через

ГВС 20 к фотоумножителю 22, выход которого соединен со входом вычислительного блока 23. Выход вычислительного блока 23 соединен с доза- 65 тором флотореагентов 24. Волоконнооптический датчик, отражательной способности пульпы 25 выполнен в виде срезанного наискось цилиндра из оптически прозрачного материала (фиг.4). С помощью арматуры 26 с наружной резьбой, уплотнителем 27 и гайки 28 цилиндр 2 закрепляется на стенке камеры флотомашины так, что цилиндр находится внутри флотомашины. Сочлененные оптически с цилиндром 2 с помощью уплотнителя 27 в арматуре закрепляется входной ГВС 9 и выходной ГВС 20. Рядом с ВДОСП установлена форсунка 29 с игольчатым клапаном 30, которая с помощью гайки

31 крепится на стенке камеры флотомашины.

Устройство работает следующим образом.

Свет от лампочки 12 через окошко

18 падает на светоприемный фокон 10 и по ГВС;9 передается на ВДОСП. Угол среза цилиндра 2 выбран таким, чтобы угол падения светового луча из ГВС

9 на плоскость среза был больше угла полного внутреннего отражения. При этом луч света из ГВС 9 попадает на плоскость среза и переходит в пуль пу 25, где претерпевает диффузионное рассеяние. Отражательная способность пульпы линейно увеличивается с рос-. том зольности твердой мелочи в ней.

После рассеяния в пульпе часть света попадает обратно в цилиндр 2 и на

ГВС 20. По ГВС 20 свет передается через фокон 21 на фотокатод Фотоумножителя 22. При работе обтюратора 16, который равномерно вращается с помощью электродвигателя 15, через окошко

18 свет поочередно через фоконы и

ГВС попадает на различные датчики„ либо через один из фоконов 10 и ГВС

19 непосредственно на катод фотоумножителя. На Фиг.З приведена временная диаграмма световых потоков Ф в различных ВВС 19 и 20. На выходе фотоумножителя наблюдается аналогичная временная диаграмма. тока с тем же периодом Т.

Вычислительное устройство определяет величины относительных градиентов отражательной способности пульпы по высоте камеры, пропорциЬнальные значения

Э Э 4 4 Я

19 19 19 аналогично по пути следования пульпы . рб- Р6 срь- рт Рт ре

И

19 Р19 19

В процессе наладки устройства на флотомашине определяют значимость весовые коэффициенты всех относитель-. ных градиентoa. K.>ä К>,4 K4 g

KS,e 1 КЬ,Т ° Кт.е и вводят эти величины в вычислительный блок, который затем при работе флотомашины выдает

816550 два значения взвешенных относительных градиентов отражательной способности пульпы по высоте камеры Г> и по пути следования пуЛьпы Гд..

В зависимости от вычисленных значений относительных градиентов вычислительный блок 23 выдает управляющие сигналы на дозатор флотореагентов

24, который реагирует удельные расходы реагента-собирателя и пенообразователя.

Из формул (1) и (2) видно, что значение ГВ и Г не изменяется, если изменится яркость лампочки или

:эффективность фотоумножителя, так каю при этом в одинаковое число раз изменятся все потоки Ф или токи с фотоумножителя 1. Таким образом, регулирование расхода флотореагентов по значениям относительных градиентов Г> и Г< не зависит от всех аппа ратурных нестабильностей, включая одинаковое залипание всех ВДОСП. Если же разные ВДОСП залипают по разному, то вычислительные значения Гв и Гп изменятся. Для предотвращения 30 этой погрешности датчики ВДОСП снабжены очистителями периодического действия, например, в виде установленных около датчиков ВДОСП форсунок, соединенных между собой общей 35 магистралью, которая периодически подключается к водяной магистрали высокого давления. Периодичность и длительность подвключения зависит от интенсивности залипания цилиндров 2. Подключение магистрали фбрсунок к водяной магистрали высокого давления осуществляется сигналом с вычислительного блока.

Ввиду дешевизны и малых габаритов ВДОСП они могут устанавливаться в любом количестве в произвольных местах камер флотомашины. В больших флотационных машинах могут быть уста новлены датчики по высоте камеры в нескольких камерах и тогда в вычис- 50 лительном блоке будут определяться несколько относительных градиентов по высоте Г ; и их среднее значение

rS . йналогично могут быть установлены Ряды датчиков на Разных уров- 55 нях по пути следования пульпы по камерам флотомашины.

Предлагаемый способ позволяет непрерывно регулировать расход флотореагентов по динамике процесса обогащения мелочи в флотомашине. .Регулирование расхода по величинам ,относительных градиентов Г> и Гд не зависит от нестабильностей элементов измерительной аппаратуры и от неровностей поверхности пульпы.

При регулировании наиболее полно используется информация и динамика процессов обогащения в различных участках флотомашины. Предлагаемые способ и устройство регулирования . предполагают использование простых и надежных малогабаритных волоконнооптических датчиков отражательной способности пульпы, позволяющих контролировать динамику процессов в любом месте флотомашины.

Формула изобретения

1 ° Способ автоматического регулирования процесса флотации основанный на измерении отражательной способности пульпы и коррекции удельного расхода флотореагентов, о т л и ч аю шийся тем,что, с целью повышения точности регулирования, измеряют текущие значения величин относительных градиентов отражательной способности пульпы по высоте и фрон. ту камер, и удельный расход флотореагентов корректируют в зависимости от измеренных величин.

2. Устройство для осуществления способа по п.2, содержащее вычислительный блок, датчики отражательной способности и дозатор флотореагентов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно снабжено двумя группами волоконнооптических датчиков отражательной способности пульпы, осветителем с модулятором и .фотоумножителем, причем датчики групп соединены с осветителем и фотоумножителем гибкими волоконнооптическими световодами, при этом ° первая группа датчиков установлена по высоте камер флотомашины, а вторая группа датчиков по фронту камер.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения метрологической надежности, датчики отражательной способности снабжены очистителями, выполненными в виде форсунок, соединенных между собой общей магистралью, которая периодически подключается к водяной магистрали высокого давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШй 9 3471010, кл. 209-1, опублик. 1971.

2. Бриллиантов B. В. Автоматизация углеобогатительных фабрик и контрольно-измерительные приборы.

N., "Недра", 1977, с. 223-226.

816550 га

Рие. 3

8

ВНИИПИ Заказ 1100/8

Тираж 625 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4