Анализатор содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп

 

Союз Советских

Сациалистических

Республих (о 864()99 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2904,80 (21) 2916949/18-25 (51)М. Кл.

G 01 N 27/72 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень Мо З4

Дата опубликованию описания 15 09,81 (53) УДК 54З. 422 (088.8) 1

В.Г. Кучер, Н.И. Кучма, В.И. Лопатин, В.М; Демко„

В.И, Суслов и B.Ï.. Асауленко ) (72) Авторы изобретения

t

1

Научно-исследовательский и опытно-конст у торылий.— = — - -=-- институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СОДЕРЖАНИЯ МАГНИТНОГО ЖЕЛЕЗА

В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ПУЛЬП

Изобретение относится к автоматическому контролю качества технологических продуктов обогатительных предприятий черной металлургии, а более конкретно к контролю содержания магнитного железа в руде и продуктах ее обогащения.

Известно устройство для контроля содержания магнитного железа в пульпообразных продуктах, включающее индукционный датчик магнитной восприимчивости с разомкнутым магнитопроводом, через воздушный зазор которого пропускают поток контролируемой пульпы, плотномер, вычислительное устройство, осуществляющее деление сигнала датчика магнитной восприимчивости на сигнал плотномера и регистрирующий прибор(11, Однако низкая чувствительность датчика магнитной восприимчивости и большое влияние крупности твердых частиц в пульпе на результат измерения магнитной восприимчивости с помощью индукционных датчиков приводят к большим погрешностям при измерении содержания магнетита.

Известна дискретная система автоматического контроля содержания железа магнетита в потоке рудной суспензии первой стадии магнитной сепарации, включающая расположенный под углом к горизонту и соединенный гибким рукавом с подводящим патрубком немагнитный подвижный участок пульпопроводат над которым установлен электромагнит пос" тоянного тока, подключенный посредством коммутатора к блоку стабилизированного источника питания, два регистрирующих прибора, совмещенных с блоками памяти, блок деления и силоизмерительный автокомпенсатор с дифференциально-трансформаторным датчиком перемещения трубы с астатическим уравновешиванием и стабилизацией положения пульпопровода э пространстве при измерении.

Силовой автокомпенсатор выполнен в виде двухплечего рычага, к одному плечу которого посредством шарнирной тяги подвешен немагнитный участок пульпопровода, а на другом плече установлен кинемати" чески связанный с приводом и перемещаемый по плечу в процессе измерения уравновешивающий груз. указанная система реализует понЗ0 деромоторный метод (метод Фарадея) 864099 контроля магнитной восприимчивости проб железорудного сырья, основанный на измерении силы притяжения, действующей на пробу, помещенную в неоднородное магнитное поле, обеспечивающее высокую точность контроля в сильных магнитных полях (порядка 3000-4000), насыщающих пробу.

Работа системы основана на поочередном взвешивании участка пульпопровода при включенном электро.магните с запоминанием результата измерения, пропорционального плотности пульпы и силе взаимодействия пульпопровода с электромагнитом, и через заданный промежуток времени при отключЖ ном электромагните с запоминанием результата измерения, пропорционального плотности протекающей пульпы. Делением первого результата измерения на другой получают результат,. значение которого пропорционально содержанию магнитного железа в твердой фазе пульпы f2), Недостатком этой системы является неодновременность контроля плотности и магнитных свойств потока пульпы, в связи с чем неоднородности протекающего потока пульпы приводят к тому, что магнитные свойства и плотность пульпы за время между двумя замерамн успевают изменяться, что приводит к значительным погрешностям измерения.

На результат измерения влияет скорость протекающей в пульпопроводе пульпы, для стабилизации которой приходится применять переливные емкости, которые не обеспечивают достаточной стабилизации скорости при изменении плотности и вязкости пу- льпы. Сепарация ферромагнитных частиц пульпы и налипание их на стенку пульпопровода в зоне действия электромагнита ограничивает возможность повышения чувствительности за счет повышения напряженности магнитного поля и не позволяет достигнуть насыщающего пробу магнитного поля, и следовательно, лишают систему основного преимущества пондеромоторного метода повышения точности при измерении в сильных магнитных полях.

Наличие подвижности трубопровода с гибким соединением с подводящим патрубком и сопротивление этого соединения изгибающей силе, создаваемой электромагнитом, создают дополнительную погрешность. Сложность конструкции и схемы измерения, наличие в системах большого количества подвижных элементов снижают ее надежность и работоспособность.

Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение конструкции анализатора.

5S лезорудных пульп.

Анализатор содержит пульпоприемник 1, немагнитную трубу 2, жестко соединенную с пульпоприемником и снабженную управляемым запорным клапаном 3, установленным на ее выходе, электромагнит 4 постоянного тока, закрепленный на жесткой шарнирной подвеске 5 с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, шарнирная подвеска снабжена консольной направляющей 6, на которой с возможностью перемещения и фиксации установлен противовес 7, блок 8 стабилизированного питания электромагнита, силоиэмерительный элемент 9, кинематически связанный с шарнирнс и подвеской 8 электромагнита, регистрирующий прибор 10, соединенный с выходом силоизмерительного элемента 9, датчик 11 уровня осадка в намагнитной трубе, блок 12 управления и привод 13 запорного клапана. Силоизмерительный элемент 9 закреплен на опоре 14 и может перемещаться вдоль нее в вертикальном направлении и фиксиУказанная цель достигается тем, что автоматический анализатор содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп, содержащий немагнитную трубу, электромагнит постоянного тока, блок стабилизированного питания, соединенный с электромагнитом, силоизмерительный элемент, блок управления и регистрирующий прибор, снабжен пульпоприемником, управляемым запорным клапаном, установленным на выходе немагнитной трубы, и датчиком уровня осадка в трубе, причем немагнитная труба установлена верти-!

5 кально и жестко соединена с пульпоприемником, электромагнит закреплен на жесткой шарнирной подвеске с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, шарнирная подвеска снабжена консольной направляю20 щей, на которой с возможностью перемещения и фиксации установлен противовес, силоизмерительный элемент кинематически связан с шарнирной подвеской электромагнита, выход силоизмери25 тельного элемента соединен с входом регистрирующего прибора, выход датчика уровня осадка соединен с входом блока управления, а выходы блока управления соединены со входами управЗ0 ляемого запорного клапана и блока стабилизированного питания.

Кроме того, для обеспечения возможности изменения диапазона измерения силоизмерительный элемент закреплен с воэможностью перемещения и фиксации в вертикальном направлении, причем в качестве силоизмерительного элемента использован тензодатчик.

На чертеже схематически изображен автоматический анализатор содержания

40 магнитного железа в твердой фазе же864099 роваться на заданной высоте. Выход датчика 11 уровня осадка соединен со входом блока 12 управления, а выходы блока управления соединены с входами блока 8 стабилизированного питания и привода 13 запорного клапана.

Противовес 7 служит для создания начальной нагрузки на силоизмерительный элемент 9, а его перемещение вдоль направляющей 6 обеспечивает вывод начального выходного сигнала силоизмерительного элемента на линейный участок характеристики. .Перемещением силоизмерительного элемента вдоль опоры 14 в вертикальном направлении можно изменять соотношение длин плеч рычага, на которые делит жесткую шарнирную подвеску 5 точка подвески, взаимодействующая с силоизмерительным элементом 9, и таким образом изменять силу, прило- щ женную к силоизмерительному элементу при неизменной силе притяжения электромагнита, а соответственно, цену деления шкалы и точность измерения. Кроме того, это позволяет 7Г применять предлагаемый анализатор для определения содержания магнитного железа во всех продуктах и хвостах обогащения.

Применение в качестве силоизмерительного элемента тензодатчика„ отличающегося весьма малыми„ порядка долей миллиметра, перемещениями воспринимающего усилие органа, практически исключает перемещение злек. ., тромагнита во время измерен: я и, таким образом, понижает требование к постоянству градиента полл электромагнита, а соответственно, и no"pemvocrs измерения.

Блок 8 стабилизированного питания 40 обеспечивает стабилизацию тока в обмотке электромагнита, а значит и магнитный поток, созданный электромагнитом. Изменяя величину тока на выходе блока 8 или меняя обмоточные данные электромагнита 4, можно в широком диапазоне изменять напряженность поля в анализируемом осадке, доводя его до насыщения, и таким образом сводить к минимуму погрешность измерений от влияния крупности осажденных частиц.

Анализатор работает следующим образом.

В исходном состоянии выход немагнитной трубы 2 закрыт управляе55 мым запорным клапаном 3. При прохождении пульпы через пульпоприемник 1 твердые частицы осаждаются, накапливаются в нижней части немагнитной трубы и образуют осадок. При 60 достижении уровня осадка в трубе, заданного датчиком 11 уровня, выходной сигнал датчика уровня производит запуск блока 12 управления.

Блок управления производит включе- 65 ние блока 8 стабилизированного питания, который подает питание в обмотку электромагнита 4. Магнитный поток, созданный электромагнитом, вызывает притяжение электромагнита к немагнитной трубе с осадком с силой, пропорциональной содержанию магнитного железа в осадке. Эта сила посредством жесткой шарнирной подвески 5, служащей в данном случае рычагом, передается сНлоизмерительному элементу 9, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный приложенной силе, а соответственно, и содержанию магнитного железа в осадке пульпы. ВыходнЬй сигнал силоизмерительного элемента подается на вход регистрирующего прибора 10, и величина сигнала регистрируется на его шкале, которая может быть отградуирована в процентах содержания контролируемого параметра. Затем блок 12 управления отключает блок 8 стабилизированного питания и таким образом обесточивает электромагнит 4, включает привод 13, который открывает эапорный клапан 3, немагнитная труба освобождается от ос адка и проьывается потоком пульпы, после чего привод 13 закрывает запорный клапан 3, подготавливая таким образ м анализатор к началу очередного цикла измерения, а блок

12 управления переводится в исходное положение и отключается до очередного запускающего импульса от датчика 11 уровня îcàäêà.

Uc сравнению с известным у предлагае .ого автоматического анализатора повьыена чувствительность за счет измерения магнитного железа в осадке. где концентрация твердых частиц в несколько раз выше чем в пульпе„ причем применение пондеромоторного метода измерения с использованием полей высокой напряженности, насыщающих пробу, уменьшает влияние крепкости измельчения контролируемого материала на результат измерения его магнитных свойств, а также упрощена конструкция и схема измерения.Все это значительно повышает точность измерения, надежность и работоспособность анализатора.

Формула изобретения

1. Анализатор содержания магнитного железа в твердой фазе желеэорудных пульп, содержащий немагнитную трубу, электромагнит постоянного тока, блок стабилизированного питания, соединенный с электромагнитом, силоизмерительный элемент, блок управления и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения

864099

Составитель В. Вощанкин

Редактор М.Келемеш Техред А. Бабинец Корректор С. Шекмар

Заказ 7770/62 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 и упрощения конструкции, он снабжен пульпоприемником, управляемым запорным клапаном, установленным на выходе немагнитной трубы, и датчиком уровня осадка в трубе, причем немагнитная труба установлена вертикально и жестко соединена с пульпоприемником, электромагнит закреплен на жесткой шарнирной подвеске с зазором к боковой стенке нижней части немагнитной трубы, шарнирная подвеска снабжена консольной направляющей, на которой с возможностью перемещения и фиксации установлен противовес, силоизмерительный элемент кинематически связан с шарнирной подвеской электромагнита, выход силоиэмерительного элемента соединен с входом регистрирующего прибора, выход датчика уровня осадка соединен с входом блока управления, а выходы блока управления соединены со входами управляемого запорного клапана и блока стабилизированного питания.

2. Анализатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения диапазона измерения, силоизмерительный элемент закреплен с возможностью перемещения и фиксации в вертикальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кауль Б.И. и др. Автоматический контроль процентного содержания магнитного железа в продуктах обогащения. — Сб. "Автоматизация горнорудного и металлургического произ15 водства", Киев, "Техника", 1968.

2. Марюта A,Н. и др. Автоматический контроль содержания магнитного железа в потоке рудной суспензии.

-"Иехан из ация и автоматизация проиэводgQ ства", 1977, 9 3, с, 19-20 (прототип) .