Шаровая мельница

Смесь исходной руды и  песков в виде потока 8 проходит через загрузочную горловину мельницы 9 в ее рабочее пространство.

Измельченный продукт 11, или так называемая разгрузка  мельницы, выдается через разгрузочную горловину 10 и направляется по желобу в корыто классификатора 15. В этот же желоб подается вода 13 из источника 12, отчего пульпа 14 разжижается до необходимого содержания твердого.

В классификаторе 15 пульпа разделяется на слив 20 и пески 16, возвращаемые в мельницу.

Вода в мельницу подается из источника 17 в виде двух струй 18 и 19, из которых первая направляется непосредственно в питатель вместе с рудой, а вторая подается в песковый желоб (для транспортирования песков).

Механизм спиралей (или  гребковый рам реечного классификатора) приводится в движение двигателем 21 (двигатель классификатора).

 

 

Рис.5. Схема потоков  материала в агрегате измельчения

 

 

Для регистрации плотности  слива предназначается плотностемер 22 с пьезостанцией 26, а для определения  характера шума, издаваемого мельницей, – микрофон 23.

Плотность разгрузки  мельницы замеряется гамма-плотностемером 24. Объемный расход слива регистрируется пульпомером 25.

Задача ручного и  автоматического управления сводится к поддержанию наибольшей производительности измельчительного агрегата по исходному (или готовому) продукту в точном соответствии с заданной крупностью готового продукта (слива) и с учетом измельчаемости исходной руды.

Как видно из схемы, внешними по отношению к агрегату, помимо свежей воды, являются два потока: поступающая  в агрегат руда 5 и удаляющийся  в виде слива 20 готовый продукт. При установившемся режиме часовое количество твердого в том и другом равны:  Q = Q_c.

Внутренним по отношению  к агрегату, рассматриваемому в целом, являются: поток песков 16, смесь 8 руды и песков (Q + П), поступающая из питателя в мельницу и подвергающаяся в ней измельчению, и, наконец, разгрузка мельницы 11 (Q_p) транспортируемая струей воды 13 по желобу в классификатор.

Таким образом (если не считать  подаваемой воды), в агрегате образуется в общей сложности пять содержащих твердую фазу потоков, перемещаемых тем или иным транспортирующим устройством, а именно: 1) поток руды 5 подводится к агрегату конвейером 3; 2) пески 16 подаются от классификатора песковым желобом в питатель 6 – 7 , где смешиваются с рудой; 3) поданную комбинированным питателем пульпу 8 барабан мельницы 9 перемещает внутри мельницы к ее разгрузочному концу; 4) по второму желобу разгрузка мельницы 11, 14 подается в корыто классификатора; 5) слив  20  удаляется из классификатора по сливному желобу.

Каждый из этих пяти потоков  может быть охарактеризован с количественной и качественной стороны тем или иным показателем (параметром). В процессе регулирования агрегата обслуживающий персонал (классификаторщик-мельник), а при переходе на автоматику – система приборов, ведет наблюдение за главнейшими количественными и качественными технологическими показателями, к числу которых относятся следующие:

 

 

 

 

1. Исходная  руда

а) количественным показателем первого потока является производительность подающего конвейера по исходной руде Q. Часовой тоннаж Q_K определяется по показаниям конвейерных весов;

б) качественные показатели – объемный вес, крупность, измельчаемость исходной руды. В дальнейшем за показатель крупности условно принимается содержание в исходной руде какого-либо крупного класса, иначе суммарный остаток R на сите d (мм).

Сравнительная измельчаемость характеризуется соответствующим коэффициентом К_изм. Эти качественные показатели оцениваются персоналом путем регулярного осмотра находящейся на конвейере руды. Для облегчения визуального наблюдения за крупностью руды иногда применяется специальное приспособление в виде шарнирно закрепленного над конвейером рычажка, колебания которого сигнализируют о поступлении крупнокускового материала.

 

2. Пески

а) количество выдаваемых классификатором песков П (т/ч) оценивается наблюдением за толщиной слоя песков на разгрузочной кромке корыта или в песковом желобе; приборами оно регистрируется косвенным путем, например по мощности, потребляемой двигателем классификатора 21.

б) крупность песков R_п определяется по ситовым анализам (приближенный способ – оценка крупности на ощупь).

в) содержание влаги в песках устанавливается анализом песков на влажность (оценивается на глаз по текучести песков).

 

 

3. Содержимое  мельницы

Количество пульпы, находящейся  в мельнице, и крупность твердой ее составляющей отдельно не поддаются регистрации, однако и тот, и другой показатель отражаются на интенсивности шума, издаваемого мелющими телами, и на высоте тона их звучания.

Характер шума мельницы определяется персоналом на слух, а при наличии электроакустического прибора (микрофон 23) – по связанному с ним амперметру, отградуированному в единицах громкости, например в децибелах.

 

4. Разгрузка  мельницы

а) количественный показатель (Q_p) обычно не регистрируется, но может быть легко определен по сумме:

Q_P = Q + П                             (9)

б) качественным показателем является содержание твердого в разгрузке мельницы Т_р. Косвенно оно характеризуется углом отрыва струи, выходящей из разгрузочной горловины: чем больше плотность разгрузки, тем выше положение верхней границы струи на конической поверхности горловины. Для определения плотности может служить гамма-плотностемер.

Второй качественный показатель – крупность разгрузки  – определяется при опробовании  агрегата по ситовым анализам, иногда оценивается на ощупь.

 

5. Слив классификатора

а) количественным показателем является часовое количество твердой части Q_c и общий объемный расход (дебит) слива V_c (м³/ч). При установившемся режиме Q_c = Q. Что касается объема V_c, то он приближенно определяется по уровню слива в приемнике, например в зумпфе насоса, а в некоторых случаях – по контрольным замерам или по расходомеру (пульпомеру 25). Постоянство объемного расхода имеет весьма важное значение для последующих обогатительных операций (флотации, магнитной сепарации и т.д.).

б) основной качественной характеристикой слива является его крупность: содержание мелких и крупных классов в сливе устанавливается в результате регулярных ситовых анализов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  ВЫБОР ВИДА АВТОМАТИЗАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Проблема управления режимом агрегата характеризуется  четырьмя элементами:

1. технологической задачей регулирования;
2. принципом действия системы регулирования (иначе продуктами и их параметрами, выбранными в качестве управляющих);
3. принятым законом (программой) регулирования (иначе технологической характеристикой системы регулирования);
4. практическими способами (приемами) регулирования (или продуктами и их параметрами, выбранными в качестве управляемых).

 

Во всех случаях основная задача регулирования сводится к получению слива заданной крупности при максимально возможной производительности агрегата, а так же поддержанию объемного расхода слива в заданном пределе.

Закон регулирования  определяется выбранной закономерностью  изменения управляющих параметров системы, например их постоянством, или же линейным изменением в функции некоторых других и т.д.

Способ регулирования  характеризуется, во-первых, тем технологическим  параметром, на который воздействует регулирующая система, и, во-вторых, характером изменения этого управляемого параметра.

Выбранный закон и  способ регулирования определяют технологическую  характеристику системы.

В настоящее время  наиболее важными по своей применимости для процесса регулирования признаны следующие шесть технологических параметров, используемых как управляющие: производительность конвейера по исходной руде (Q_K), количество оборотных песков (П, т/ч), шум мельницы (Z), процентное содержание твердого в разгрузке мельницы (Т_р), содержание твердого в сливе классификатора (Т_с) и объемный расход слива (V_c, м³/ч).

 

В соответствии с этим в настоящее время могут быть использованы шесть основных принципов  регулирования измельчительного агрегата:

• регулирование по показаниям конвейерных весов (Q_K);
• регулирование по количеству оборотных песков (П);
• регулирование по шуму мельницы (Z);
• регулирование по плотности разгрузки мельницы (Т_р);
• регулирование по плотности слива классификатора (Т_с);
• регулирование по объемному расходу слива (V_c).

 

В основу любой системы  регулирования, как ручной, так и автоматизированной, кладется либо один из этих принципов, либо сочетание двух, трех и более. В случае использования двух или нескольких принципов один из них является главным, а прочие играют вспомогательную роль и используются лишь для корректировки.

 

 

 

 

 

4.1 .  РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПО ПОКАЗАНИЯМ

КОНВЕЙЕРНЫХ ВЕСОВ

Простейшим является регулирование по показаниям конвейерных  весов 4 (рис.5). В этом случае управляющим  параметром является производительность конвейера по подаче руды в мельницу Q_K.

Закон регулирования с помощью этих показаний может назначаться различный. Например, при ручном регулировании классификаторщик устанавливает ту или иную производительность питателя Q в зависимости от крупности руды и, пользуясь показаниями весов Q_K, поддерживает производительность на выбранном уровне.

В системах автоматического  регулирования также используется показание весов для изменения  управляемых параметров путем воздействия  на соответствующие рабочие органы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2 .  РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПО ПЕСКАМ

При ручном регулировании количество оборотных песков оценивается на глаз. При автоматическом регулировании чувствительным элементом является механизм для транспорта песков – спираль классификатора; количество песков характеризуется величиной крутящего момента двигателя классификатора (ДК) 21 (рис.5), от которого подается соответствующий сигнал (импульс) на регуляторы системы.

При ручном регулировании  этот принцип является вспомогательным  или корректирующим, но в автоматической системе он может быть использован  и как основной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3 .  РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПО ШУМУ МЕЛЬНИЦЫ

Наиболее трудным является наблюдение за шумом мельницы, т.е. за интенсивностью и высотой звука, издаваемого мелющими телами. Шумом характеризуется степень заполнения мельницы рудой и песками, а до некоторой степени и крупность или измельчаемость руды. Регулирование по этому параметру основано на том, что шум, характерный для нормального режима мельницы, изменяется при изменении физических свойств руды. При переходе на питание крупной или трудноизмельчаемой рудой мельница «глохнет» и начинает «шуршать», т.е. шум ослабевает (мельница «шипит»). То же самое происходит при чрезмерной перегрузке мельницы рудой или песками или при чрезмерном уплотнении пульпы.

Наоборот, при подаче мелкой или легкоизмельчаемой руды мельница начинает «греметь», т.е. шум усиливается. То же наблюдается и при значительной недогрузке мельницы рудой или песками или при чрезмерном разжижении пульпы.

Таким образом, характер шума позволяет опытному классификаторщику  выправлять или налаживать работу мельницы, соответственно увеличивая или уменьшая подачу питания и воды.

Для автоматизации процесса регулирования использование акустического  эффекта не представляет затруднений  и осуществляется с помощью специального электроакустического регулятора 23.

 

 

 

 

4.4 .  РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПО ПЛОТНОСТИ СЛИВА

КЛАССИФИКАТОРА

Этот принцип более  распространен на практике вследствие своей точности. Прибором, регистрирующим нормальное значение исходного параметра (содержание твердого в сливе и  отклонение его от нормы), является плотностемер 22 (рис.5). При его отсутствии используют мерную кружку. При регулировании по плотности слива заданный уровень ее поддерживается соответствующим изменением подачи руды или расхода воды, подводимой в классификатор.

В большинстве случаев плотностемер как регулятор плотности слива в конечном счете воздействует на вентиль, подающий воду в классификатор. При отклонении плотности от заданного уровня вода подается в количестве, необходимом для возвращения плотности к заданной норме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5 .  РЕГУЛИРОВАНИЕ  ПО ОБЪЕМНОМУ

РАСХОДУ СЛИВА

В последнее время  придается все большее значение постоянству часового объема слива  классификатора как важному фактору  успешной работы флотационного отделения.