Устройство для контроля содержания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп

 

Союз Советски к

Социалистическими

Республик

ОП ИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 890227 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву —. (22) Заявлено26. 04. 79 (21) 2758514/18-25 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет —: (5! )М. Кд.

0 01 N 27/72 ееоударстееииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 17 ° 12

РЦ УДК 622.693..4(088.8) В. М. Демко и П. A. Новицкий (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и опытно-конс рукторс1 Ий институт1 автоматизации черной металлургии (7f) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЛ СОДЕР>АЛАНИЯ МАГНИТНОГО

ЖЕЛЕЗА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ НЕЛЕЗОРУДНЬ1Х ПУЛЬП

Изобретение относится к автоматическому контролю качества продуктов. обогащения руд черных металлов и может быть использовано для оперативного контроля и управления технологическими процессами обогащения железных руд.

Известно устройство для контроля содержания магнитного железа, включающее плотномер, датчик магнитной ю проницаемости в виде снабженного измерительными обмотками разомкнутого магнитопровода,через зазор которого проходит поток контролируемой пульпы, и вычислительное устройст-. во (1 j.

Известно также устройство, основанное на отличии степени погло" щения -лучей различных энергий, просвечивающих контролируемый продукт, непрерывным потоком пропускаемый по трубопроводу. Это устройство содержит источник и приемник излучений, чежду которыми установлен трубопровод с проходящей пульпой, а также содержит измерительный блок, подключенный к приемнику излучений 12).

Однако эти устройства обладают недостаточной точностью контроля.

Кроме того, применение -излучений приводит к необходимости создания на предприятиях специальной службы по уходу и ремонту. Требуются также особые меры защиты обслуживающего персонала от излучений. При этом обеспечивается непосредственный контроль содержания только общего железа,а оценка содержания магнитного железа осуществляется по пересчетным таблицам и уравнениям регрессии, что существенно снижает точность получаемой информации.

Известно также устройство, содержащее сифон, датчик магнитной проницаемости, вычислительное устройство, llflGTHQMep, на выходе которого становлена накопительная насадка, снабженная в донной части запорным >0227,устройством, соединенным с датчиком магнитной проницаемости и кинематически связанными с исполнительным органом вычислительного устройства, причем, в верхней части накопительной насадки установлен ограничительный клапан (3).

Недостатком этого устройства явля-. ется то, что измерение осуществляется не непрерывно, а дискретно с про- >о межутками времени, необходимыми для выделения осадка и производства измерения. На ограничительный клапан возможно налипание частиц, что будет ска зываться на результатах измерений. В связи с тем, что ограничительный клапан находится в непрерывном движении в абразивной среде, он интенсивно изнашивается и возможен его отказ.

Кроме того, здесь необходим дополнительный блок, запоминающий величину плотности контролируемого параметра.

Наиболее близкои к изобретению является дискретная система автоматического контроля содержания железа магнетита в потоке рудной суспензии первой стадии магнитной сепарации, включающая в себя силоизмерительный датчик, плотномер с астатическим уравновешиванием и ферродинамическиВ выходом, электромагнит постоянного тока, установленный над немагнитным трубопроводом, программное реле, блок стабилизированного питания электромагзз нита, коммутатор, два вторичных прибора, совмещенных с блоками памяти и блок деления. Работа данной системы основана на поочередном взвешивании участка пульпопровода с протекающей

<о пульпой, Одно взвешивание производится при включении электромагнита с запоминанием результата, пропорционального плотности и содержанию магнитного железа. Другое взвешивание производится через заданный промежуток времени при отключенном электромагните с запоминанием результата, Ilpo порционального плотности протекающей пульпы. После деления выходных сигналов запоминающих устройств получается результат, пропорциональный содержанию магнитного железа B твердой фазе пульпы (4).

Недостатком этой системы является дискретность замеров с неодновре- Ю менным контролем плотности и магнитных свойств потока пульпы и невозможностью осуществления непрерывного контроля, Дискретность не поэ-, I воляет получать данные о мгновенных значениях контролируемого параметра.

Неодновременность контроля приводит к тому, что в связи с нестационарностью протекающего потока пульпы магнитные свойства и плотность измеряются для несколько различных пульп, свойства которых за промежуток времени между измерениями успевают поменяться, а деление производится так, как если бы эти свойства (плотность и магнитная сила) измерялись одновременно. Это дает погрешности тем большие, чем больше нестационарность потока и время ме>нду замерами отдельных параметров.

Кроме того, поскольку для взвешивания используется одно сложное механическое устройство, в котором при каждом замере происходят значительные перемещения, оно подвержено усиленному износу, что дополнительно снижает точность контроля и приводит к отказам.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности и повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля содержания магнитного железа в "твердой фазе железорудных пульп, включающее весоизмерительный автокомпенсатор, блок математической обработки и регистрации результатов, силовой магнит и немагнитный пульпосливной патрубок, один конец которого, подключенный к магистрали, шарнирно эакреп. лен на опоре, а открытый конец связан с весоизмерительным автокомпенсатором вертикальных перемещений, выход которого подключен к одному из входов блока математической обработки и регистрации результатов, снабжено дополнительным силовым автокомпенсатором горизонтальных перемещений с силопередающим элементом, закрепленным на боковой стенке патрубка, на противоположной стороне которого с зазором расположен силовой магнит, причем патрубок установлен на опоре посредством шарнира с двумя степенями свободы, а выход автокомпенсатора горизонтальных перемещений подключен к другому входу блока математической обработки сигналов, 8 предлагаемом устройстве одновременно производится контроль как магнитных свойств, так и плотности од8902 ного и того же потока пульпы, что позволяет повысить точность измерений и сделать их непрерывными. Кро ме того, снижается износ и склонность к отказам механической изме- 3 рительной системы, из схемы исключаются два блока памяти и коммутатор. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является возможность применения постоянного )6 магнита вместо электромагнита, что повышает стабильность работы, уменьшает энергопотребление и позволяет исключить из электрической схемы блок стабилизированного питания элек- 35 тромагнита.

ka чертеже показана кинематическая схема устройства с функциональными блоками.

Устройство содержит чувствитель- 20 ный элемент, состоящий из силового магнита 1 и немагнитного пульпосливного патрубка 2, один конец которого ( подключенный к магистрали 3 подачи пульпы посредством шарнира 4 с двумя степенями свободы, закреплен на опоре 5. Открытый конец патрубка 2 механически связан с рычагом 6 силового компенсатора вер.икального перемещения. Рычаг 6 закреплен íà 36 шарнире 7 и снабжен грузом 8. Груз

8 имеет возможность скольжения вдоль рычага 6 и посредством поводка 9 с гайкой 10 соединен с ходовым винтом

11, соединенным с валом реверсивного электродвигателя 12, подключенного к выходу усилителя 13. Входные клеммы усилителя l3 электрически связаны с выходом нуль-индикатора 14 вертикальных перемещений патрубка 2 ° Вал ходового винта 11 связан механически также с датчиком положения 15 вертикальной компенсации, выход которого соединен со вторичным прибором регистрации плотности 16 и одним из входов блока математической обработки сигналов 17, Силовой магнит 1 установлен с зазором со стороны боковой поверхности патрубка 2 и его вектор напряженности магнитного поля направлен в горизонтальной плоскости перпендикулярно вертикальной плоскости каса" тельной к боковой поверхности патрубка 2. С противоположной стороны относительно силового магнита 1 на

Ы боковой стенке патрубка 2 закреглен тросик 18, который проходит через блочок 19 и другим своим-концом прик27 б реплен к рычагу 20 силового компенсамора горизонтальных перемещений, аналогично силовому компенсатору вертикальных перемещений и состоящего из рычага 20, закрепленного на шарнире 21 подвижного грузка 22, поводка 23 с гайкой 24, ходового винта 25, реверсивного электродвигателя

26, усилителя 27, нуль-индикатора 28 горизонтальных перемещений патрубка

2. Вал ходового винта 2 связан с датчиком положения 29 горизонтальной компенсации. Выход датчика 29 подключен ко второму входу блока математической обработки сигналов 17, выход которого соединен со входом вторичного прибора 30 регистрации со« держания магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп. Патрубок 2 соединен с магистралью 3 подачи пульпы посредством гибкой вставки.

Пульпа из магистрали 3 через гибкую вставку поступает B немагнитный пульпосливной патрубок 2 и выливается через его открытый конец. Поскольку патрубок 2 закреплен на опоре посредством шарнира 4 с двумя степеняии свободы (например шарнира

Гука), то его открытый конец может перемещаться как в вертикальном так и

) в горизонтальном направлениях. При протекании пульпы на патрубок 2 действуют две силы: сила веса, направленная вертикально и зависящая от плотности протекающей пульпь,; сила взаимодействия с полем силового магнита 1, направленная горизонтально и зависящая от плотности протекающей пульпы и содержания магнитного железа в ее твердой фазе.

Изменение вертикальной составляющей силы, действующей на патрубок 2, передается на рычаг 6 и вызывает его перемещение в вертикальной плоскости, При этом нуль-индикатор 14 выдает сигнал, усиливаемый усилителем 13 и воздействующим на реверсивный электродвигатель 12, вращающий ходо)ой винт ll. Этот винт через гайку

l0 и поводок 9 перемещает груз 8 вдоль рычага 6 в положение, при котором усилие от рычага 6 уравновешивает вертикальную силу веса, действующую на патрубок 2, а сам патрубок занимает исходное положение в вертикальной плоскости. При этом сигнал с нуль-индикатора 14 отсутствует и двигатель 12 обесточен. В соответствии с измейением положения груза 8 происходит перемещение датчика положения, выходной сигнал которого определяется плотностью протекающей пульпы и поступает на один из входов блока математической обработки сигналов 17 и вход вторичного прибора 16, регистрирующего текущее значение плотности протекающей по патрубку 2 пульпы.

Изменение горизонтальной составля ющей силы, действующей на патрубок 2 со стороны силового магнита 1, происходит при изменении количества магнитных частиц, находящихся в пульпе в зоне действия силового магнита в случае изменений плотности пульпы или содержания магнитного железа в ее твердой фазе. Горизонтальная сосставляющая силы посредством тросика 18 через блочок 19 передается на рычаг 5 и вызывает его перемещение в вертикальной плоскости. При этом нуль-индикатор 14 выдает сигнал, уси. ливаемый усилителем 13 и воздействующим на реверсивный электродвигатель 12, вращающий ходовой винт 11.

Этот винт через гайку 10 и поводок 9 перемещает груз 8 вдоль рычага б в положение, при котором усилие от рычага б уравновешивает горизонтальную составляющую силы, действующей ула патрубок 2, а сам патрубок занимает исходное >положение в горизонтальном направлении.

При этом сигнал с нуль-индикатора отсутствует и двигатель 12 обесточен.

В соответствии с изменением положения груза 8 происходит перемещение датчика положения, выходной сигнал ко торого получается зависящим от плотности протекающей пульпы и содержания магнитного железа в ее твердой фазе. Этот сигнал поступает на второй вход блока математической обработки сигналов 17.

Таким образом на один вход блока

17 поступает сигнал, определяемый только плотностью пульпы, а на дру" гой — сигнал, определяемый плотностью и содержанием магнитного железа в ее твердой фазе.

В результате математической об" работки на выходе блока 17 получается сигнал, определяемый только содержанием магнитного железа в твердой фазе контролируемой пульпы и не

8902

27 8 зависящий от плотности. Этот сигнал поступает на вход вторичного прибора, регистрирующего текущее значение содержания магнитного железа в твердой фазе.

5О

Формула изобретения

Устроиство для контроля содержа ния магнитного железа в твердой фазе железорудных пульп, включающее aесоизмерительный автокомпенсатор, блок математической обработки и регистрации результатов, силовой магнит и немагнитный пульпосливной патрубок,один конец которого, подключенный к магистрали, шарнирно закреплен на опоре, а открытый конец связан с весоизмерительным автокомпенсатором вертикальных перемещений, выход которого подключен к одному из входов блока математической обработки и регистрации результатов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности и повышения точности контроля, оно снабжено дополнительным силовым автокомпенсатором горизонтальных перемещений с силопередающим элементом, закрепленным на боковой стенке патрубка, на противоположной стороне которого с зазором расположен силовой магнит, причем патрубок установлен на опоре посредством шарнира с двумя степенями свободы, а выход автокомпенсатора горизонтальных перемещений подключен к другому входу блока математической обработки сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марюта A. Н. и др. Контроль ка« чества железорудного сырья. Киев, "Техника", 1976, с ° 180.

2. Трон А. Е. и др. Электрооборудование и автоматизация обогатительных фабрик. И., с,294.

3. Авторское свидетельство СССР

NÃ 512417, кл. G О1 И 27/72, 1976, 4. Марюта А. Н. и др. Автоматический контроль содержания магнитного железа в потоке рудной суспензии.

"Механизация и автоматизация производства", 1977. 3, с. 19-20.(прототип).

890227

Составитель Н. Шпиньков

Редактор С. Тимохина Техред А. Ач Корректор С. Шекмар

Заказ 10959/70 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4