Диэлектрические сепараторы
Изготовляют сепараторы для воздушной сепарации и для разделения в жидких диэлектриках. Эти аппараты применяют в основном для лабораторных исследований.
Для сепарации в воздушной среде можно использовать аппараты с наклонными параллельными электродами. При этом требуется уменьшить расстояние между электродами до 2 мм. Удовлетворительных результатов достигают при одной или двух перечистках. Например, из смеси сидерит — кварц крупностью —0,26 + 0,16 мм и содержанием сидерита 22,5% выделяют концентрат с содержанием сидерита 72% при извлечении 91,5%.
Известны также конструкции диэлектрических сепараторов для воздушной сепарации с рассеивающим полем и с вращающимся электрическим полем.
Диэлектрический сепаратор с рассеивающим полем состоит из конвейера, лента которого выполнена из диэлектрика, двух рассеивающих электродов, один из которых размещен под верхней ветвью конвейера, а второй — над слоем материала, движущегося по ленте. Электроды выполнены из диэлектрика (оргстекло) с вмонтированными в канавки проводниками, подключаемыми к источнику высокого напряжения. На данном сепараторе хорошо отделяются проводники от диэлектриков (например, при сепарации сфалеритовой руды, содержащей 13,3% сфалерита, получают концентрат с содержанием сфалерита 73,5% при извлечении 84,9%).
На сепараторе с вращающимся электрическим полем хорошо отделяются проводники (халькопирит, пирит) и полупроводники (сидерит, лимонит) от диэлектриков (кварц, кальцит, флюорит). Проводники от полупроводников отделяются хуже. Вращение электрического поля достигнуто размещением нижнего и боковых электродов под некоторым углом друг к другу и подачей на вмонтированные в диэлектрик проводники переменного напряжения от высоковольтного (10—13 кВ) трехфазного трансформатора. Минералы с большей диэлектрической проницаемостью под действием бегущего поля приподнимаются, перелетают через боковые электроды и образуют продукт I, а минералы с пониженной диэлектрической проницаемостью разгружаются на сходе с конвейера (продукт II).
Диэлектрические сепараторы Хетфильда (рис. 12.4, а), состоят из бункер-питателя 1, ванны сепаратора 4, заполненной жидким диэлектриком, с вставленными в нее остроконечными электродами 2, 3, подключаемыми к разноименным клеммам источника высокого напряжения.
Продукты обогащения разгружаются через течки 6 и 7. Ванну сепаратора 4 заполняют жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью согласно условию ε/м>εс>εм//. Здесь εс, ε/м, εм//— диэлектрическая проницаемость, соответственно среды, первого и второго минералов.
Рис. 12.4. Схемы диэлектрических сепараторов:
а — сепаратор Хетфильда (США);
б — сепаратор ДСК;
в — с коническим электродом;
г — с наклонными параллельными электродами;
д — щелевой;
е — с перфорированными разделяющими плоскостями;
1 — бункер-питатель; 2, 3 — электроды; 4 — ванна (кювета) сепаратора; 5 — шибер; 6, 7 — приемники продуктов разделения; 5 — перфорированная поверхность из диэлектрика (сито)
Обогащаемую смесь из бункера подают в зазор между остроконечными электродами. Частицы, имеющие большую диэлектрическую проницаемость, чем среда, притягиваются к выступам остроконечных электродов и остаются на них. Частицы, имеющие меньшую, чем среда, диэлектрическую проницаемость, попадают в приемник 7. Электроды постепенно зарастают минералом с диэлектрической проницаемостью ε/м и процесс сепарации прекращают. Закрывают шибером 5 приемник 7 и снимают с электродов напряжение, при этом минералы с остроконечных электродов осаждаются в приемник 6.
После окончания сепарации продукты разделения выгружают, открывая крышки приемников разделения. Сепаратор имеет дискретный режим работы.
Диэлектрический лабораторный сепаратор типа ДСК (рис. 12.4, б) (Г. С. Бергер) предназначен для получения мономинеральных фракций при поисковых работах. Рабочая камера сепаратора содержит кювету 4, заполняемую жидким диэлектриком, с размещаемыми в ее объеме сферическим 2 и плоским 3 электродами. Разделяемые минералы помещают на плоский электрод и вместе с ним опускают в кювету 4. Сверху устанавливают сферический электрод. При подаче напряжения на электроды в зазоре между ними устанавливается неоднородное электрическое поле. Частицы с ε/м > εс смещаются к центру электродной пары, а частицы с εм//< εс смещаются к периферии плоского электрода 3 и падают с него. Для улучшения процесса сепарации регулируют расстояние между электродами и увеличивают рабочее напряжение.
Сферический электрод может опускаться при помощи винта. Для исключения пробоя между электродами при сепарации проводящих минералов сферический электрод изолируют пленкой целлофана. Для перечистки концентрата при необходимости применяется несколько сферических электродов над подвижным латунным электродом, выполненным в виде конвейера.
Сепаратор с конически м электродом (рис. 12.4, в) имеет ванну 4, заполненную жидким диэлектриком, с помещенными в нее коническим 2 и цилиндрическим 3 электродами. Конический электрод покрывается слоем диэлектрика, что способствует увеличению пондеромоторной силы, действующей на частицы у проволоки. Сепарируемый материал загружается кольцевым питателем. Частицы с ε/м>εс движутся к вершине конуса и разгружаются в приемник 5, а частицы с εм//< εс проходят через сетчатый конус-электрод, не изменяя траектории, и поступают в приемник 7. В этом аппарате вывод продуктов разделения может быть непрерывным. Иногда применяют и двухконусные электроды (высота внутреннего конуса 200 мм, а внешнего — 400 мм). При одном сепарирующем конусе производительность сепаратора составляет 15, при двух — 200 кг/ч. На нем хорошо разделяются минералы с близкими диэлектрическими проницаемостями, такие, как апатит — кальцит, нефелин— полевой шпат. Получают апатитовый концентрат с содержанием апатита 95,7% при извлечении 93,1% и нефелиновый концентрат с содержанием нефелина 97,3% при извлечении 95,3%.
Диэлектрический сепаратор с наклонными параллельными электродами (рис. 12.4, г) отличается тем, что неоднородное электрическое поле создается слоями проволок с чередующейся полярностью. Электроды 2 и 3 помещены в ванну 4 с жидким диэлектриком. Для изготовления электродов применяют медную проволоку диаметром 0,3 мм при расстоянии между электродами 3 мм и числе слоев проволок 15—20. Угол наклона составляет около 40°. Увеличения неоднородности электрического поля можно достичь укреплением на наклонной проволоке поперечных, коротких проволочек. Это значительно расширяет веер продуктов разделения.
Ю. К. Попялковский предложил щелевой сепаратор (рис. 12.4, д). Узкое щелевое отверстие прорезано в оргстекле с диэлектрической проницаемостью ε = 4 и электропроводностью 1012 См. В качестве среды используют смесь керосина со спиртом электропроводностью 10-10 См.
Свойства жидкости регулируют соотношением компонентов. Соотношение проводимостей приводит к усилению поля у щелей, возрастанию градиента, и при подаче материала в щель будут втягиваться частицы минерала, для которых ε/м>εс, а частицы с εм//< εс не будут проходить через нее.
Сепаратор с перфорированными разделяющими плоскостями (рис. 12.4, е) позволяет осуществлять перечистку фракции различной крупности. Перфорированные плоскости 5, расположенные между электродами 2 и 3, установлены наклонно в ванне с жидким диэлектриком, который имеет электропроводность на два порядка выше, чем перфорированная плоскость.
ЛЕКЦИЯ 13. УСТАНОВКА, НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СЕПАРАТОРОВ
В соответствии с программой дисциплины студент должен уметь налаживать работу сепараторов и отделений магнитной и электрической сепарации обогатительных фабрик и правильно выполнять комплекс необходимых измерений. Особенно важно уметь точно выполнять эти работы на фабриках, использующих электрическую сепарацию.
Коммуникации электрических сепараторов должны обеспечивать как защиту от поражения электрическим током, так и соблюдение мер предосторожности от образующихся при работе высоковольтной установки вредных -газов.
Персонал, выполняющий эти операции, должен иметь допуск к работе с высоковольтными установками, быть знаком с приемами обработки металлов и снабжен набором соответствующих инструментов (трубными и гаечными (ключами, отвертками, щупами для контроля, регулировки рабочих зазоров, зондами для измерения напряженности поля, электроизмерительными приборами, тестером, мегометром, измерительными клещами, комплектом приборов К-50). Наладчику следует иметь при себе также измеритель уровня, гауссметр и ручной магнит (конструкции А. Я. Сочнева). Этот и а бор необходим как при приемке новых, так и при установке сепараторов после капитального ремонта.
Кроме того, для перемещения громоздких частей сепаратора (питателей, редукторов) необходимо иметь электроталь соответствующей грузоподъемности.
Сепараторы, согласно техническим условиям эксплуатации, по длине и ширине должны устанавливаться строго горизонтально относительно поверхности монтажной площадки или фундамента. Это особенно необходимо при подаче руды питателями слоем равномерной толщины с движением частиц руды параллельно его бортам. В случаях, когда проверка уровнем, и отвесом покажет отклонение, его необходимо устранить с помощью металлических прокладок и проверить сход частиц материала на поверхность ротора. Поток материала должен быть равномерен, а сход на ротор — спокойным.
После установки сепаратора, подключения электродвигателя и заземления корпусов и электродвигателей следует проверить правильность сборки и установки механизмов. Ротор при включенных катушках должен легко проворачиваться рукой, в противном случае необходимо найти и установить неправильность монтажа (перекосы, заедания, случайно оставленные в сепараторе предметы, мешающие вращению ротора).
Электрические измерения
С помощью мегомметра измеряют сопротивления изоляции намагничивающих обмоток, двигателей, подводящих кабелей, а также пусковой и регулирующей аппаратуры. Для измерений при обслуживании сепараторов пригоден мегомметр напряжением 500 В.
При проведении измерений сопротивления от двух зажимов мегомметра провода подводят: один — к испытываемой обмотке, другой — к корпусу сепаратора. Затем вращают ручку (с частотой 2—3 мин-1) и (считывают сопротивление изоляции, на которое указывает стрелка прибора. Зачастую катушки обмотки отсыревают. Для определения степени влажности сопротивление изоляции измеряют через 15 и 60 с. Если отношение сопротивлений равно 1,3÷1,5, то изоляция хорошо просушена. Сопротивление изоляции обмоток (Z)относительно корпуса и сопротивление изоляции между обмотками должно быть не ниже значения, получаемого по формуле
,
где Uн — номинальное напряжение обмоток, В; Рн — номинальная мощность, кВт.
Ток холостого хода для электродвигателей проверяется с помощью, например, измерительных клещей Ц-30 с пределами измерений 15; 30; 75 А. Во всех фазах он должен быть приблизительно одинаковым и составлять 40—80% от номинального. Если при испытаниях установлено, что вал электродвигателя вращается в обратном направлении, то необходимо поменять местами любые две фазы.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|