Obsah pevných látek GOST v buničině. Vliv hustoty buničiny na výsledky flotace

Hustota buničiny je obvykle charakterizována buď zkapalněním nebo obsahem pevných látek.

Hustota buničiny ovlivňuje technologické ukazatele obohacení: extrakci PC do koncentrátu a jeho obsah v koncentrátu. U velmi hustých buničin, když se blíží 100 %, kontinuita fáze mizí, takže flotace je nemožná a ε=0. Při velmi nízkých hustotách klesá ε plaveného minerálu v důsledku poklesu pevnosti pěny. Obsah plovoucího minerálu v pěnovém produktu kontinuálně klesá s rostoucí hustotou v důsledku zvýšení mechanického odstraňování odpadních hornin.

Hustota buničiny ovlivňuje také technologické ukazatele: spotřeba činidel, výkon flotačního stroje, měrná spotřeba energie vody. Se zvyšující se hustotou buničiny se produktivita flotačních strojů zvyšuje na určitou mez, poté začíná klesat.

Při flotaci je tedy nevýhodné mít jak příliš husté, tak příliš tenké buničiny. Optimální ředění buničiny závisí na velikosti a hustotě flotovaného PI, jakož i na účelu flotační operace a požadované kvalitě pěnového produktu. S nárůstem velikosti a hustoty plavené rudy se zvyšuje optimální hustota rudy a při vysokém obsahu kalu a nízké hustotě zpracovávaného materiálu se flotace provádí v tekutějších buničinách. V hlavních a kontrolních flotačních operacích se ke snížení ztrát v hlušině používají hustší buničiny. A v koncentrovaných čistících operacích pro zlepšení jejich kvality - ve více zředěných.

REŽIM REAGENCIÍ

Jedná se o názvosloví činidel, jejich dávkování, odběrné místo a distribuci na jednotlivá místa každého činidla, dobu jejich kontaktu s buničinou. Pro výsledek flotace má velký význam složení vody.

Činidla se přidávají v následujícím pořadí:

1. Regulátory životního prostředí;

2. Depresory, které jsou zatěžovány společně s regulátory nebo za regulátory;

3. Sběratelé;

4. Pěnidla se vkládají postupně;

5. Aktivátory se přidávají po prvním příjmu flotace k dodatečné extrakci obtížně plovoucích částic stejného minerálu nebo k aktivaci minerálů, které byly při prvním příjmu deprimovány.

Doba kontaktu činidla s buničinou před flotací se značně liší. Typicky je u rozpustných kolektorů dostačující doba kontaktu 1-3 minuty. U špatně rozpustných kolektorů se doba kontaktu prudce prodlužuje. Kolektor může být zatížen najednou nebo po částech. Při jednorázovém zatížení je rychlost flotace vyšší, ale kvalita pěnového produktu je nižší.

Pokud se činidlo rychle rozkládá nebo je rychle spotřebováno vedlejšími produkty, je vhodné dávkové plnění, které zajišťují vyšší kolektory s různou sorpční aktivitou plavených minerálů.

Množství sběrače ovlivňuje výtěžnost a obsah cenného minerálu v koncentrátu. S rostoucí spotřebou kolektoru se zvyšuje těžba a snižuje se obsah.

Jedním z důležitých faktorů ovlivňujících flotaci je poměr pevné a kapalné fáze buničiny. K charakterizaci tohoto poměru se používají ukazatele.

2. Poměr hmotnosti pevné látky a kapaliny v buničině (S:L] nebo kapaliny a pevné látky (L:T = K).

3. Konzistence buničiny, což je poměr objemu, který zaujímá voda, k objemu, který zaujímají pevné látky ve stejném objemu buničiny.

Nejčastěji se pro přesné výpočty v praxi používá první ukazatel. Konzistence buničiny se počítá ve zvláštních případech během výzkumu.

Hustota buničiny má velmi různorodý vliv na flotaci.

S nárůstem hustoty buničiny při konstantním objemu flotačních strojů a produktivitou továrny se doba trvání buničiny v těchto strojích prodlužuje.

Objemová koncentrace činidel se také zvyšuje se zvyšující se hustotou buničiny (při zachování konstantní spotřeby činidla na jednotku hmotnosti plaveného materiálu). V některých případech zvýšení hustoty buničiny zvyšuje regeneraci. Z těchto hledisek by se zdálo vhodné plavit buničinu maximální hustoty. Při nadměrném zvýšení hustoty buničiny se však prudce zhoršuje provzdušňování buničiny a flotace velkých částic a dochází k intenzivnější flotaci jemných částic odpadních hornin, což zhoršuje kvalitu koncentrátu. Flotace zředěných suspenzí obvykle produkuje čistší koncentráty, ale výtěžnost je snížena.

Proto je v každém případě nutné experimentálně stanovit nejpříznivější hustotu buničiny. Typicky se ve flotační praxi používá hustota buničiny 15-40 % pevných látek. Pokles hustoty buničiny při čistících flotacích je spojen s potřebou získat nejčistší koncentráty (u zředěných buničin se zhoršují podmínky pro přeměnu jemných frakcí odpadních hornin, které obvykle koncentráty kontaminují, na pěnu). Důležité je zejména použití zředěných buničin s výrazným obsahem jemného kalu.

Pěnové produkty obvykle obsahují více pevných látek než kaše, takže je zde patrné zředění kaše podél flotační fronty od buňky k buňce.

V rámci rozvinutých schémat obohacování je někdy nutné použít speciální ředění nebo dokonce zahušťování produktů. Ředění pěnových produktů vodou se obvykle provádí přiváděním vody do žlabů flotačních strojů. V tomto případě se voda současně používá ke zničení pěny. V důsledku opakované cirkulace meziproduktů ve flotačním okruhu se v jednotlivých provozech ustavuje určitá stálost hustoty buničiny. Nastavení procesu trvá určitou dobu. Pozor na zalévání procesu kvůli nadměrnému přidávání vody.

S rostoucí teplotou buničiny se zvyšuje rychlost většiny procesů probíhajících na rozhraních; Zvýšení teploty buničiny zesiluje flotaci.

Při použití xanthátů je vliv teploty buničiny mnohem méně patrný než při flotaci s mastnými kyselinami, protože xantháty jsou vysoce rozpustné ve studené vodě. Během flotace sulfidických minerálů však mohou být oxidační procesy a pěnění řízeny změnou teploty buničiny. Flotace studenou vodou obvykle vyžaduje více pěnidla.

Z praxe zahraničních zpracovatelských závodů zpracovávajících rudy barevných kovů jsou příklady výrazného vlivu teploty buničiny na flotaci.

Například v továrně Magma (USA) byl zaznamenán negativní vliv výrazného zvýšení teploty buničiny v kulových mlýnech, které je spojeno s nadměrnou oxidací bornitu. Nejčastěji se ohřev buničiny používá před flotací sfaleritu při zpracování olovnato-zinkových rud a také pro desorpci kolektoru z koncentrátů mědi a molybdenu. Praxe regulace teploty buničiny v závodě Bez Metals-Mining je velmi orientační. V hlavní flotaci olova je teplota buničiny 13 °C, při flotaci olova je 8 °C, v hlavní flotaci zinku je 16 °C a v rafinerii zinku je 32 °C.

Pracovní režim pohybu hydraulické směsi (buničiny) je dán její rychlostí v potrubí. Průměrný průtok hydraulické směsi odpovídající začátku sedimentace pevných částic v potrubí se nazývá kritická rychlost. V závislosti na kritické rychlosti hydraulické směsi můžete mít tři režimy pohybu:

• při rychlostech nad kritickou, při kterých je zemina transportována v suspenzi;
• blíže ke kritickému stavu - půda se delaminuje a velké částice začnou vypadávat;
• pod kritickou - zemina padá na dno a potrubí kejdu se může ucpat zeminou.

Pro normální provoz půdní hydraulické dopravy je nutné, aby rychlost hydraulické směsi byla o 15...20 % vyšší než kritická rychlost, tzn. v r = (1,15…1,2) proti kr

Na v r < proti kr možné usazování dopravovaného materiálu a v důsledku toho ucpávání a zanášení potrubí. Na v r > 1,2 proti zvyšuje se spotřeba energie na dopravu a zrychluje se opotřebení potrubí.

Výpočet hydrotransportace zeminy zahrnuje stanovení rychlostí potřebných pro její přepravu, jakož i průměrů potrubí a tlakových ztrát v nich. Bylo vyvinuto několik metod pro výpočet hydrotransportu půdy pro různé podmínky a pro různé účely. Při výrobě prací na, které jsou zastoupeny především hrubozrnnými a středně zrnnými částicemi zeminy o průměru větším než 0,1 mm a směsí s omezeným počtem menších částic, je nejvhodnější výpočet parametrů tlakové hydraulické dopravy. lze přijmout podle metody VNIIG. BÝT. Vedeneeva.

Pomocí této metody se kritická rychlost vypočítá podle vzorce:

Kde Dn- průměr potrubí kejdy, m; C 0 - indikátor objemové konzistence buničiny; K t je vážená průměrná hodnota koeficientu transportovatelnosti půdních částic v závislosti na průměru částic.

Tabulka 3.1

Koeficient přepravitelnosti půdních částic

Kde P i- obsah i půda, %.

Objemový indikátor konzistence buničiny se určuje takto:

kde ρ cm, ρ in, ρ s jsou hustoty kejdy, vody a pevné zeminy, v daném pořadí, t/m 3 .

Hodnoty kritických rychlostí v kalových potrubích pro různé zeminy v závislosti na konzistenci jsou uvedeny v tabulce. 3.2.

Tabulka 3.2

Kritické rychlosti pohybu buničiny protikr, slečna

Základní nátěr	Dn, mm	Konzistence buničiny
		T:F= 1:5	T:F = 1:10	T:F = 1:15
Písčito-štěrkopískový s obsahem štěrku a oblázků nad 45 %	200	3,38	3,11	2,85
	300	3,93	3,56	3,3
	400	4,5	4,03	3,74
	500	5,0	4,46	4,20
	600	5,48	4,95	4,60
Písčito-štěrkovité s obsahem štěrku a oblázků 20–45 %	200	2,91	2,71	2,57
	300	3,37	3,14	2,9
	400	3,87	3,57	3,28
	500	4,34	3,90	3,64
	600	4,76	4,28	4,0
Hrubé písky	200	2,55	2,15	2,17
	300	2,92	2,6	2,46
	400	3,32	2,94	2.76
	500	3,67	3,30	3,08
	600	4,04	3,6	3,40
Jemné písky	200	2,06	1,62	1,82
	300	3,38	2,03	2,07
	400	2,77	2,48	2,32
	500	3,10	2,88	2,58
	600	3,42	3,0	2,86
Sprašovité hlíny	200	1,41	1,07	1,21
	300	1,65	1,37	1,38
	400	1,88	1,68	1,57
	500	2,12	1,88	1,77
	600	2,32	2,07	1,94

Průměr potrubí kalu se volí na základě průtoku kalového čerpadla kalem:

Průměr potrubí kejdy

Průměr potrubí kejdy je kontrolován průměrnou rychlostí pohybu kejdy potřebnou pro hydraulickou dopravu zeminy, po které je akceptován nejbližší standardní průměr.

Návrhové průměry kejdových potrubí byly stanoveny a upraveny praxí a přibližná hodnota rychlostí pohybu kejdy při vytváření písčitých zemin v těchto potrubích je uvedena v tabulce. 3.3.

Tabulka 3.3

Přibližná hodnota rychlosti pohybu kejdy při budování pískových lomů pomocí stávajících bagrů

Bagr s bagrovacím čerpadlem	Průměr potrubí kejdy Dn, mm
	200	300	400	500
GrAU 400/20	3,53	–	–	–
GrAU 800/40	–	3,17	–	–
GrAU 1600/25	–	4,93	3,55	3,33

Poznámka: Při řešení těchto problémů byste měli věnovat pozornost jednotkám množství zahrnutým v jednom nebo druhém kalkulačním vzorci. Jednotky musí odpovídat jednotkám uvedeným ve vzorcích (4.14)-(4.42).

Problémy 186-201. Pro dané podmínky (tabulka 4.5) určete obsah pevných látek v buničině podle hmotnosti a objemu a zkapalnění buničiny podle hmotnosti a objemu.

Problémy 202-207. Pro dané podmínky (tab. 4.6) určete objem buničiny.

Problémy 208-217. Pro dané podmínky (tab. 4.7) určete obsah pevných látek v buničině podle hmotnosti a objemu a zkapalnění buničiny podle hmotnosti a objemu.

Úloha 218-227. Na základě známé hustoty pevné a kapalné fáze buničiny a hmotnostního obsahu pevných látek v ní určete hmotnostní a objemové zkapalnění buničiny. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.8.

3 úkoly 228-240. Na základě známých hustot pevné a kapalné fáze a obsahu pevných látek v buničině podle objemu vypočítejte zkapalnění buničiny podle objemu a hmotnosti. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce. 4.9.

Úlohy 241-253. Pomocí známých hustot pevné a kapalné fáze buničiny a objemového zkapalnění buničiny určete hmotnostní obsah pevných látek v buničině. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.10.

Úlohy 254-266. Pomocí známých hustot pevné a kapalné fáze a hmotnostního zkapalnění buničiny určete objemový obsah pevných látek v buničině. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.11.

Úlohy 267-279. Na základě známých hustot buničiny v pevné a kapalné fázi a objemu pevných látek v ní určete hmotnostní obsah pevných látek v buničině. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce. 4.12.

Úlohy 280-289. Na základě známých hustot pevné a kapalné fáze buničiny a hmotnostního obsahu pevných látek v ní určete objemový obsah pevných látek v buničině. Vypočítejte také hustotu dužiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.13.

Úloha 290-303. Pomocí známých parametrů buničiny (hustota pevné a kapalné fáze, obsah pevných látek v buničině podle hmotnosti nebo objemu) vypočítejte hustotu buničiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.14.

Pomocí vypočtené hustoty buničiny určete: v úlohách 290-296 obsah pevných látek v buničině podle objemu; v úlohách 297-303 - obsah pevných látek v dužině podle hmotnosti P. Dále v každé úloze určete množství pevné a kapalné látky na 1 m 3 buničiny a množství pevné látky a vody na 1 tunu buničiny. Podobné výpočty se provádějí pro zavěšení.

Úlohy 304-317. Na základě hustoty pevné a kapalné fáze a zkapalnění buničiny podle hmotnosti nebo objemu vypočítejte hustotu buničiny. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.15.

Pomocí vypočtené hustoty buničiny určete objemové zkapalnění buničiny v úlohách 304-310 a zkapalnění buničiny podle hmotnosti v úlohách 311-317. Dále v každé úloze určete množství pevné a kapalné látky na 1 m 3 buničiny a množství pevné látky a vody na 1 tunu buničiny. Podobné výpočty se provádějí pro zavěšení.

Úlohy 318-330. Na základě hmotnosti 1 litru buničiny (tato hodnota se získá testováním přímým zvážením litrového hrnku s buničinou) vypočítejte obsah pevných látek v buničině a její zkapalnění podle hmotnosti, přičemž znáte hustoty pevné a kapalné fáze. Vypočítejte také obsah pevných látek v dužině a její zkapalnění podle objemu. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.16.

Úlohy 331-344. Na základě hmotnosti 1 litru buničiny určete hustotu pevné látky, pokud hustotu kapalné fáze a obsah pevných látek v buničině známe buď hmotnostně, nebo objemově. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.17.

Úlohy 345-359. Určete potřebné množství zatěžovadla o známé hustotě a vody pro získání 1 m 3 vodné minerální suspenze o dané hustotě. Vypočítejte totéž, abyste získali 1 tunu suspenze. Hustota vody je 1 000 kg/m3. Podmínky úkolů jsou uvedeny v tabulce 4.18.

Tabulka 4.5

Podmínky problémů 186-201

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Hmotnost, t
tvrdý	kapalná fáze	tvrdý	kike
	4,5 kg/l 5000 kg/m3 2,7 g/cm3 2,9 g/cm3 3,5 t/cm3 4000 kg/m3 5 g/cm3 4000 kg/m3 3,8 t/m3 6,5 g/cm 3 5,5 g/cm 3 300 m 3 2,2 g/cm 3 3400 kg/m 3 4,8 kg/l 5,0 t/m 3	1 g/cm 3 1 kg/l 1 000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1 200 kg/m 3 1 g/cm 3 1 000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,3 g/cm 3 1 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1 000 kg/m 3 1 g/cm 3 1 200 kg/m 3 1,0 g/cm 3			0,29 0,66 0,26 0,27 0,40 0,40 0,24 0,20 0,29 0,30 0,33 0,23 0,16 0,23 0,25 0,22	0,085 0,26 0,11 0,11 0,16 0,14 0,06 0,06 0,10 0,06 0,083 0,097 0,08 0,08 0,06 0,053	2,45 0,5 2,8 2,7 1,5 1,5 3,2 4,0 2,45 2,3 2,0 3,3 5,2 3,3 3,0 3,54	10,8 2,8 7,56 8,0 5,23 6,0 15,8 16,0 9,0 15,0 11,0 9,8 11,4 11,4 14,6 17,8

Tabulka 4.6

Problémové stavy 202-2077

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpověď: , m 3
Hustota	Pevná hmota, t	Zkapalnění buničiny
tvrdý	kapalná fáze	podle hmotnosti	podle objemu
	5000 kg/m3 3,2 g/cm3 4000 g/l 6200 kg/m3 2,8 g/cm3 1,6 kg/l	- 1000 kg/m 3 1,1 g/cm 3 1,0 kg/l - -		- 1,5 - -	- - - 4,5	174,6 141,6 321,4

Tabulka 4.7

Podmínky problémů 208-217

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Obsah pevných látek v dužině, g/l
tvrdý	kapalná fáze
	2950 kg/m 3 5,0 t/m 3 3,0 t/m 3 2400 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 g/cm 3 2,85 g/cm 3 5730 kg/m 3 3, 3 t/m 3 4,1 t/ m 3	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,1 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1200 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 kg/cm 3		0,25 0,21 0,14 0,32 0,24 0,26 0,12 0,22 0,21 0,26	0,1 0,05 0,05 0,16 0,087 0,12 0,044 0,048 0,075 0,079	3,0 3,8 6,3 2,2 3,0 2,8 7,6 3,5 3,7 2,8	9,0 19,0 19,0 5,23 10,5 7,5 21,7 19,8 12,3 11,5

Tabulka 4.8

Podmínky problémů 218-227

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Hmotnostní obsah pevných látek v dužině			, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	2700 kg/m 3 3,2 g/cm 3 5,0 t/m 3 4200 g/l 5500 kg/m 3 4,3 t/m 3 2,65 g/cm 3 2900 kg/m 3 3550 kg/ m 3 6,0 kg/l	1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1000 g/l 1,0 t/m 3 1000 g/l 1,2 g/cm 3 1,0 g/cm 3	0,2 0,15 0,45 0,35 0,6 0,1 0,4 0,5 0,65 0,3	4,0 5,7 1,2 1,85 0,67 1,5 1,0 0,57 2,33	10,8 18,1 6,0 6,5 3,68 38,7 4,0 2,9 1,68 14,0

Tabulka 4.9

Problémové stavy 228-240

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Obsah pevných látek v dužině podle objemu			, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	2700 kg/m 3 3200 kg/l 4300 kg/m 3 5,0 g/cm 3 3,1 g/m 3 2850 kg/m 3 5,0 t/m 3 5000 kg/m 3 6,0 g/ cm 3 2750 kg/m 3 g/cm 3 3,8 kg/l 4200 g/l	1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1000 g/l 1,2 kg/l 1500 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 kg/l 1100 g/l 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3	0,1 0,15 0,35 0,40 0,05 0,2 0,15 0,08 0,25 0,03 0,6 0,45 0,5	5,7 1,86 1,5 19,0 4,0 5,7 11,5 3,0 32,3 0,67 1,2 1,0	3,3 1,78 0,44 0,3 6,1 1,4 1,7 2,75 0,5 11,7 0,25 0,35 0,24

Tabulka 4.10

Podmínkyproblémy 241-253

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Zkapalnění buničiny podle objemu		, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	2650 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,2 t/m 3 3100 kg/m 3 4100 kg/m 3 5,0 t/m 3 2900 kg/m 3 4600 kg/m 3 4000 kg/m 3 3,5 t m 3 2800 kg/m 3 4800 kg/m 3 5500 g/l	1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1 000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,2 g/cm 3 1 200 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 g/cm 3 1 000 kg/m 3 1,1 g/cm3 1,2 t/m3 1,0 g/cm3	5,25 3,2 4,5 3,0 2,5 6,0 5,0 3,5 2,0 7,0 5,5 12,0 10,0	0,3 0,56 0,42 0,5 0,62 0,41 0,37 0,57 0,67 0,33 0,32 0,25 0,35

Tabulka 4.11

Problémové stavy 254-266

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Zkapalnění buničiny hmotou		, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	3,5 g/cm 3 3 800 kg/m 3 4,0 g/cm 3 5,0 g/cm 3 5,5 t/m 3 4 300 kg/m 3 3,0 g/cm 3 2 900 kg/m 3 4,5 t/m 3 3 000 kg/m 3 2,65 g/cm 3 2 900 kg/m 3 4 350 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1200 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3	4,0 2,5 1,0 3,5 1,5 1,25 4,5 6,0 4,75 7,0 8,0 6,0 2,0	0,067 0,095 0,2 0,05 0,108 0,157 0,08 0,054 0,045 0,045 0,045 0,054 0,10

Tabulka 4.12

Problémové stavy 267-279

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Pevný obsah podle objemu		, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	3,5 g/cm 3 3300 kg/m 3 4000 kg/m 3 5,0 t/m 3 4,3 t/m 3 2800 kg/m 3 3100 kg/m 3 4,5 g/cm 3 2900 kg/m 3 5750 kg/m 3 3,8 t/m 3 5,0 t/m 3 2800 kg/m 3	1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1100 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1000 kg/m 3 g/l 1250 kg/m3 1,0 g/cm3	0,2 0,3 0,15 0,09 0,4 0,25 0,1 0,5 0,35 0,45 0,06 0,18 0,23	0,47 0,68 0,61 0,33 0,74 0,48 0,22 0,79 0,65 0,82 0,19 0,47 0,46

Tabulka 4.13

Podmínky problémů 280-289

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota	Hmotnostní obsah pevných látek v dužině		, kg/m3
tvrdý	kapalná fáze
	4,1 t/m 3 3,1 g/cm 3 2900 kg/m 3 3000 kg/m 3 4,8 g/cm 3 1900 kg/m 3 6,2 t/m 3 3600 kg/m 3 4, 0 t/m 3 2900 kg/ m 3	1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1,0 kg/l 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm3	0,75 0,15 0,40 0,55 0,6 0,3 0,25 0,15 0,20 0,16	0,42 0,054 0,19 0,31 0,24 0,18 0,05 0,047 0,06 0,067

Tabulka 4.14

Podmínky problémů 290 – 303

Číslo úkolu	Počáteční údaje	Odpovědi
Hustota		, kg/m3			t/m3	t/m3	, t/t	, t/t
tvrdý	kapalná fáze	podle hmotnosti	podle objemu
303	5 t/m 3 3500 kg/m 3 4500 kg/m 3 2750 kg/m 3 2,9 t/m 3 5,0 t/m 3 2,65 g/cm 3 2200 kg/m 3 1800 g/l 4304 kg/m 3 t/m 3 3,3 g/cm 3 2900 kg/m 3 1,9 t/m 3	1000 kg/m 3 1100 kg/m 3 1,0 t/m 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 3 1, 0 t/m 3 1,0 kg/ l 1000 kg/m 3 1100 kg/l 1,0 t/m 3 1,0 kg/l	- - - - - - -	- - - - - - -		0,05 0,15 0,18 0,27 0,06 0,227 0,38 - - - - - - -	- - - - - - - 0,10 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,24 0,51 0,63 0,74 0,17 1,13 1,0 0,11 0,63 0,43 0,68 1,32 0,99 0,53	0,95 0,94 0,85 0,73 0,93 0,93 0,62 0,85 0,65 0,9 0,85 0,66 0,66 0,72	0,2 0,35 0,45 0,5 0,15 0,55 0,62 0,1 0,49 0,32 0,44 0,67 0,6 0,43	0,8 0,65 0,55 0,5 0,85 0,45 0,38 0,9 0,51 0,68 0,56 0,33 0,4 0,57

Tabulka 4.15

Podmínky problémů 304 – 317

Číslo úkolu

Počáteční údaje

Odpovědi

Hustota

Obsah pevných látek v buničině, %

, kg/m3

t/m3

t/m3

, t/t

, t/t

tvrdý

kapalná fáze

podle hmotnosti

podle objemu

3,5 g/cm 3 2 800 kg/m 3 4 200 kg/m 3 4,5 t/m 3 2,65 g/cm 3 3 800 kg/m 3 6 200 kg/m 3 2 750 kg/m 3 3,5 t/m 3 2 300 kg/m 3 t/m 3 6800 kg/m 3 3,5 t/m 3 5300 kg/m 3

1000 kg/m 3 1,0 g/cm 3 1,1 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,2 t/m 3 1,0 g/cm 3 1,0 t/m 3 1000 kg/m 3 1,0 t/m 1000 kg/m3 1,1 t/m3 1200 kg/m3 1,0 g/cm3

1,5 2,5 4,0 3,75 2,25 - - - - - - -

- - - - - - - 2,5 1,5 4,5

7,0 4,2 11,5 11,25 10,6 12,0 14,0 - - - - - - -

- - - - - - - 1,1 1,7 1,25 1,3 1,6 0,51 0,85

0,43 0,54 30,34 0,35 30,23 0,25 30,42 0,43 0,5 0,57 0,6 0,61 1,4 0,95

0,88 0,81 1,01 0,94 0,91 1,11 0,93 1,01 0,86 0,72 0,8 1,01 0,72 0,83

0,33 0,4 0,25 0,27 0,2 0,2 0,3 0,48 0,37 0,44 0,43 0,38 0,66 0,54

0,67 0,6 0,75 0,73 0,8 0,8 0,7 0,52 0,63 0,56 0,57 0,62 0,34 0,46

Vynález se týká automatizace flotačního procesu a lze jej využít pro automatické řízení technologických parametrů flotačního procesu - hustoty, provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentrace pevných látek v buničině. Zařízení obsahuje měřicí posuvník umístěný v klapce, která je ve své spodní části vybavena klapkou. Měřicí přestavník je zavěšen na tenzometrickém snímači síly, jehož výstup je připojen ke vstupu mikrokontroléru. Do zařízení je zaveden pohybový mechanismus spojený pomocí táhla s tlumičem klapky. Pohyblivý mechanismus je řízen mikrokontrolérem. Zařízení pracuje cyklicky. Pracovní cyklus začíná měřením hmotnosti přestavníku s otevřenou spodní částí klapky. V tomto případě se vypočítá hustota provzdušněné buničiny, načež klapka působením pohybového mechanismu uzavře spodní část klapky a ponechá mezeru pro výstup usazené pevné látky. Vzduchové bubliny opouštějí klapku a měří se hmotnost vytlačovače v odvzdušněné kaši a vypočítává se hustota odvzdušněné kaše. Na základě hodnot hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny vypočítá mikrokontrolér stupeň provzdušnění buničiny - objemové procento vzduchu v buničině. Obdobně pomocí příslušného vzorce vypočítá mikrokontrolér hmotnostní koncentraci pevných látek v buničině. Informace o hodnotách hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny, jakož i o stupni provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentraci pevných látek v buničině jsou přenášeny digitálním komunikačním kanálem mikrokontroléru do horní úrovně automatu. řídicího systému, jakož i ve formě výstupních analogových signálů mikrokontroléru do externích řídicích zařízení. Zařízení se ovládá (prohlížení aktuálních hodnot, nastavení, zadávání konstant) pomocí displeje a klávesnice pomocí grafu v režimu „Menu“. Technickým výsledkem je vytvoření zařízení pro měření hustoty, stupně provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentrace pevných látek v buničině. 2 nemocný.

Výkresy pro RF patent 2518153

Vynález se týká automatizace, zejména zařízení pro monitorování a řízení flotačních parametrů. Nejdůležitějšími parametry flotace jsou hustota buničiny, objemové procento vzduchu (stupeň provzdušnění) v buničině a hmotnostní procento pevné frakce (pevné látky) v buničině. Je známé zařízení pro měření hustoty, které obsahuje jako citlivý prvek přetlačovač zcela ponořený v buničině, měřícím prvkem je tenzometr; Nevýhodou zařízení je řízení pouze jednoho parametru buničiny - hustoty, který je v řadě specifických případů nedostatečný pro řízení flotačního procesu.

Je známo zařízení, které zajišťuje měření provzdušňování buničiny. Zařízení obsahuje kanály pro měření hmotnosti bójí v drti. Jeden kanál měří hmotnost vytěsňovače umístěného v provzdušněné kaši, druhý kanál měří hmotnost vytěsňovače umístěného v odvzdušněné (bez vzduchu) kaši.

Podmínky pro měření provzdušněné a odvzdušněné buničiny jsou vytvořeny ve dvou speciálních zařízeních - klapkách, rozmístěných v komoře flotačního stroje.

Nevýhody zařízení zahrnují nerovnoměrnou změnu hmotnosti bójí v důsledku adheze pevných frakcí buničiny na nich a měřicích kanálů pro bóji provzdušněné a odvzdušněné buničiny, nutnost konfigurace dvou kanálů pro měření hmotnosti bójí a dále skutečnost, že v objemu flotačního stroje jsou oddělena místa pro měření parametrů provzdušněné a odvzdušněné buničiny . Prototyp navrhovaného vynálezu je zařízení. Navržené zařízení odstraňuje uvedené nevýhody zařízení.

Toho je dosaženo tím, že zařízení obsahuje klapku s klapkou, pohybový mechanismus spojený pomocí ojnice s klapkou klapky, mikrokontrolér vybavený displejem a klávesnicí, vstupní a výstupní moduly, digitální komunikační kanál, softwarové bloky, které realizují řízení pohybového mechanismu, výpočet hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny, stupně provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentrace pevných látek v buničině. Navržené zařízení je znázorněno na obr. 1, kde jsou naznačeny následující:

1 - flotační stroj,

3 - dužina,

4 - perlátor,

5 - snímač síly tenzometru,

6 - měřící tyč přestavníku,

7 - dudlík,

7.1 - tlumič tlumič,

8 - měřící posuvník,

9 - tlumič,

10 - pohybový mechanismus,

11 - ojnice klapky,

12 - mikrokontrolér,

12.1 - displej mikrokontroléru,

12.2 - klávesnice mikrokontroléru,

12.3 - vstupní signál mikrokontroléru,

12.4 - výstupní řídicí signál mikrokontroléru,

12.5 - digitální komunikační kanál mikrokontroléru,

13 - výstupní signál stupně provzdušnění buničiny,

14 - výstupní signál koncentrace pevné hmoty.

Navržené zařízení pracuje cyklicky. Před uvedením navrhovaného zařízení do provozu se provedou následující postupy:

kalibrace měřicího kanálu - výstupnímu signálu tenzometrického snímače síly 5 se zavěšenou měřicí tyčí 6 a posunutím 8 odstraněným stisknutím speciálně vyhrazeného tlačítka klávesnice 12.2 je přiřazen (uložený v mikrokontroléru 12) podmíněný nulový signál ;

kalibrace měřicího kanálu - při zavěšení referenčního závaží z měřicí tyče 6 je výstupnímu signálu snímače síly tenzometru 5 stisknutím speciálně vyhrazeného tlačítka klávesnice 12.2 přiřazen (uložený v mikrokontroléru 12) signál odpovídající hodnotě hmotnosti referenční hmotnosti;

stanovení hmotnosti P měřícího přesuvníku 8 - při zavěšení měřícího přestavníku 8 na měřící tyč 6, která je ve vzduchu, se přemístěný díl 8 zváží a stisknutím speciálně vyhrazeného klávesového tlačítka 12.2 v mikrokontroléru 12 se je uložena hmotnost vytlačovače 8 a tato hmotnost se použije při výpočtu hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny.

stanovení objemu V6 měřící bóje 8 - za tímto účelem se bójka 8 spustí do vody a hmotnost bójky 8 ve vodě se zváží a uloží obdobným způsobem jako při stanovení hmotnosti měřící bóje 8 v vzduch. Naměřená hmotnost bóje 8 ve vodě se používá k výpočtu jejího objemu.

zadávání konstant do mikrokontroléru 12 je určeno pro využití jejich hodnot při výpočtu naměřených parametrů, cyklickém řízení pohybového mechanismu 10 a nastavování rychlosti přenosu dat přes digitální komunikační kanál 12.5 mikrokontroléru 12.

Konstanty zadané do mikrokontroléru:

provozní cyklus zařízení - T,s

hustota pevné látky - pevná látka, g/cm 3

hustota kapaliny - l, g/cm3

tíhové zrychlení (světová konstanta) - g, m/s 2 zpoždění měření hustoty po spuštění ojnice - o, s

zpoždění při měření hustoty po zvednutí ojnice - p,s

číslo zařízení - N, (0-255)

rychlost přenosu dat po digitálním komunikačním kanálu - baud

Vzorec pro výpočet hustoty a(d) provzdušněné (odvzdušněné) buničiny

kde F T je tahová síla měřicí tyče 6 měřicího posuvníku 8 je výstupní signál snímače síly tenzometru 5, P je hmotnost měřicího posuvníku 8, V b je objem měřicího posuvníku 8 při ponoření. ve vodě:

kde voda je hustota vody, F voda je tažná síla měřicí tyče 6, když je měřicí bóje 8 ponořena do vody.

Po zadání všech konstant do mikrokontroléru 12 je navrhované zařízení připraveno k použití. Zařízení funguje následovně.

Ve výchozím stavu je ojnice 11 v horní poloze a spodní část klapky 7 je otevřená. Klapka je ve svislé poloze. Klapka 7 je naplněna provzdušněnou buničinou. Když je napájecí napětí zapnuto, mikrokontrolér 12 s nastaveným časovým zpožděním měří hustotu provzdušněné buničiny. Po změření hustoty provzdušněné buničiny vydá mikrokontrolér 12 řídicí signál do pohybového mechanismu 10, spojovací tyč 11 se spustí a ventilem 9 překryje spodní část klapky 7 a ponechá mezeru pro uvolnění usazující se pevné frakce. Vzduchové bubliny v klapce 7 stoupají nahoru a odvzdušněná buničina zůstává v klapce 7. Poté se s nastaveným zpožděním měří hustota odvzdušněné buničiny. Poté je z výstupu mikrokontroléru 12 vyslán řídicí signál do pohybového mechanismu 10 pro zvednutí ojnice 11 do horní polohy, což způsobí otevření spodní části klapky 7, uvolnění odvzdušněné drti z to a vyplnění jeho objemu provzdušněnou buničinou. V tomto okamžiku řídicí cyklus pohybového mechanismu 10 končí a vypočítá se stupeň provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentrace pevného C v buničině.

Stupeň provzdušnění buničiny se provádí podle vzorce:

A je hustota provzdušněné buničiny, d je hustota odvzdušněné buničiny. Hmotnostní koncentrace pevné látky se vypočítá pomocí vzorce:

TV je hustota pevné fáze buničiny nacházející se v buničině, w je hustota kapalné fáze buničiny.

Pro přenos informací o měřených parametrech do vyšší úrovně automatizovaného řídicího systému je nutné nastavit číslo zařízení prostřednictvím digitálního komunikačního kanálu 12.5. V reakci na tento požadavek nadřízeného systému obsahuje navrhované zařízení digitální komunikační kanál 12.5 a zajišťuje přenos informací o měřených parametrech (hustota provzdušněné a odvzdušněné buničiny, stupeň provzdušnění buničiny a hmotnost koncentrace pevných látek v buničině). Pro přenos informací do externích řídicích zařízení je mikrokontrolér 12 vybaven výstupy 13 a 14, na které jsou vysílány signály z mikrokontroléru 12 o stupni provzdušnění buničiny a koncentraci hmoty.

Technologické programování a zamýšlené použití PAT Meter se provádí v souladu s grafem na obr. 2 v režimu MENU. Graf obsahuje větve: „ZOBRAZIT AKTUÁLNÍ HODNOTY“, „NASTAVENÍ“ a „ZADÁVÁNÍ KONSTANT“. Pohyb po sloupci „dolů“ se provádí stisknutím první vyhrazené klávesy klávesnice 12.2 mikrokontroléru 12, pohyb „doprava“ se provádí stisknutím druhé vyhrazené klávesy klávesnice 12.2. Návrat na vrchol větve grafu nebo na vrchol grafu se provádí stisknutím třetího vyhrazeného tlačítka klávesnice 12.2 mikrokontroléru 12.

Ve větvi grafu „ZOBRAZIT AKTUÁLNÍ HODNOTY“ se postupným stisknutím prvního vyhrazeného tlačítka klávesnice 12.2 na displeji 12.1 mikrokontroléru 12 zobrazí hodnoty hustoty provzdušněné a odvzdušněné drti, stupeň provzdušnění. Zobrazuje se hmotnostní koncentrace buničiny v procentech a hmotnostní koncentrace pevných látek v buničině v procentech.

Ve větvi grafu „SETUP“ se stisknutím prvního zvýrazněného tlačítka klávesnice 12.2 postupně provede kalibrace, kalibrace a do mikrokontroléru 12 se zadá hmotnost a objem přestavníku 8 způsobem uvedeným v tomto popisu. text.

Ve větvi grafu „ENTER CONSTANT“ se pohybem po této větvi, napsáním zadané konstanty a stisknutím prvního vyhrazeného tlačítka klávesnice 12.2 mikrokontroléru 12 zadává: cyklus T zařízení, hustota pevná látka, hustota kapalné fáze buničiny, gravitační zrychlení, časové zpoždění o pro měření hustoty po spuštění ojnice 11, časové zpoždění n pro měření hustoty po zvednutí ojnice 11, číslo zařízení (jeden z 0-255) rychlost přenosu dat přes digitální komunikační kanál 12,5 (baud) mikrokontroléru 12.

Do navrhovaného zařízení byly tedy zavedeny nové prvky - tlumič 7, vybavený tlumičem 9, spojovací tyč 11 a pohybový mechanismus 10; mikrokontrolér 12, vybavený displejem 12.1, klávesnicí 12.2, analogovým vstupem 12.3, diskrétním výstupem 12.4, digitálním komunikačním kanálem 12.5 a analogovými výstupy 13 a 14 pro výstup hodnot měřených parametrů, jakož i softwarem vč. programové bloky: Prohlížení aktuálních hodnot, Nastavení, Zadávání konstant, Výpočet hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny, Výpočet stupně provzdušnění buničiny, Výpočet hmotnostní koncentrace pevných látek v drti, Ovládání pohyblivého mechanismu, Vstup analogového signálu, Výstup analogových signálů, Výstup diskrétního řídicího signálu, Řízení digitálního komunikačního kanálu.

Navržené zařízení je nové, užitečné, technicky proveditelné a splňuje kritéria vynálezu.

Literatura

1. Soroker L.V. atd. Kontrola parametrů flotace. - M.: Nedra, 1979, s. 53-59.

2. Mikroprocesorový vážicí hustoměr “Density meter TM-1A”, 2E2.843.017.RE, Moskva, JSC “Soyuztsvetmetavtomatika”, 2004.

3. RU 2432208 C1, 29.01.2010

NÁROK

Zařízení pro měření hustoty, stupně provzdušnění buničiny a hmotnostní koncentrace pevných látek v buničině obsahující měřicí bójku umístěnou v klapce umístěné v buničině; tenzometrický silový snímač připojený k měřícímu posuvníku tyčí, výpočetní zařízení, na jehož vstup je připojen výstup tenzometrického silového senzoru, vyznačující se tím, že tlumič je opatřen tlumičem a je zaveden pohybový mechanismus; spojovací tyč, jeden konec spojený s tlumičem a druhý konec s pohybovým mechanismem; do zařízení je vložen mikrokontrolér vybavený displejem a klávesnicí, analogovým vstupem, řídicím výstupem, analogovými výstupy a digitálním komunikačním kanálem, přičemž analogový vstup mikrokontroléru je propojen s výstupem snímače síly tenzometru, řídicí výstup je připojen k řídicímu vstupu pohybového mechanismu a analogové výstupy mikrokontroléru jsou připojeny k externím řídicím zařízením; k horní úrovni automatizačního systému je připojen digitální komunikační kanál, přičemž mikrokontrolér je vybaven softwarovými bloky: Zobrazení aktuálních hodnot, Nastavení, Zadávání konstant, Výpočet hustoty provzdušněné a odvzdušněné buničiny, Výpočet stupně provzdušnění buničiny , Výpočet hmotnostní koncentrace pevných látek v drti, Řízení mechanismu pohybu, Vstupní analogový signál, Výstup analogového signálu, Výstup diskrétního řídicího signálu, Řízení digitálního komunikačního kanálu.