Сделай Сам Свою Работу на 5

Наладка электромагнитных сепараторов





 

Рассмотрим налад­ку валковых и роторных сепараторов, применяющихся на мно­гих фабриках. Приступая к наладке этих сепараторов, необхо­димо убедиться, что сопротивление изоляции обмоток не мень­ше 1 МОм и что включение катушек правильно — оно не должно быть встречным. В противном случае необходимо лик­видировать дефекты (переключить группы, просушить и изоли­ровать катушки).

В цепь обмоток необходимо включить гасящее сопротивле­ние, которое должно быть на порядок больше сопротивления катушек. Гасящее сопротивление снижает напряжение самой индукции и этим самым защищает изоляцию катушек от пор­чи, а обслуживающий персонал от электрического удара.

После окончания монтажа следует проверить сопротивле­ние заземлений путем зажатия болтами луженых концов по­водка одним концом к корпусам, а другим — к общему контуру заземления фабрики.

Для определения нагрева обмоток сепаратора регистрируют показания вольтметра при поддержании с помощью ЛАТРА по­стоянной силы тока. Отсчеты ведут каждые 30 мин в течение смены, занося их в таблицу. Контрольный отсчет производят через одну и две смены. Среднюю температуру Тср рассчиты­вают по формуле



где Rt, Rt1— сопротивление обмоток в первый момент после их включения и через время t1, Ом; Т — температура окружа­ющего воздуха, °С; Ut, Ut1напряжение на клеммах обмоток в первый момент после их включения и в момент времени t1, необходимое для поддержания заданной силы тока, В; α — температурный коэффициент сопротивления материала провод­ника (для медного провода α=0,004265).

Температура в обмотках не должна превышать допустимую для материала изоляции провода (105°С для хлопчатобумаж­ной и 180°С для изоляции проводов АПСД). Результаты изме­рений температуры при тепловых испытаниях обмоток сепара­тора 4ЭВМ-38/250 показаны на рис. 13.2, а. Видно, что после 16 ч непрерывной работы обмотки нагреваются до 110°С, что допустимо для изоляции примененных проводов. Убедившись в правильности подключения и работоспособности электродви­гателей в приводах и электромагнитной системы сепараторов, следует приступить к регулировке зазоров рабочего простран­ства— ширины (высоты), длины, а в валковых сепараторах — соосности выступов и впадин на полюсах.



Высота рабочих зазоров должна соответствовать типу обо­гащаемых руд и способу сепарации. Так, например, при обо­гащении слабомагнитных руд крупностью менее 4 мм расстоя­ние по вертикали от вершин зубцов валка до соответствующих точек впадин должно составлять 10—12 мм. Для регулировки высоты рабочего зазора необходимо одновременно с обоих сторон валка ослабить на полтора оборота болты, крепящие кор­пуса подшипников к кронштейну полюсного наконечника, а также болты, крепящие корпуса (уплотнения цапфы валка к ванне сепаратора. После этого высота рабочего зазора изменя­ется с помощью подъемных винтов и контролируется с помо­щью набора пластин из немагнитного материала (оргстекла).

Рис. 13.2. Контролируемые параметры пре наладке электромагнитных сепараторов:

а — зависимость температуры Т от времени нагре­ва tн;

б, в — зависимость напряженности Н магнитного, поля соответственно от силы тока I на выходе из рабочей зоны (1), на входе в рабо­чую зону (2) и от расстояния от поверхности зуб­ца;

г — места для измерения магнитного потока при помощи петель (1, 2)

 

Не допускается отклонение размеров рабочего зазора и соосности более ±0,5 мм. Необходимо также проверить посто­янство высоты рабочих зазоров по дуге охвата валка полюсны­ми наконечниками. Эту регулировку производят установкой прокладок между корпусами подшипников валка и плоскостью их крепления.

После регулировки рабочих зазоров проверяют напряжен­ность поля, вводя щуп теслометра в заданную точку рабочего пространства (см. рис. 13.1,б). Перед проведением измерений измерительный зонд необходимо вынуть из гнезда прибора, за­тем следует отрегулировать источник питания прибора уста­новкой переключателя диапазона в положение «mах» и рукояткой восстановления максимума точно выставить стрелку прибора на конечное деление шкалы.



После этого переключатель диапазона измерения нужно по­ставить на требуемый предел измерения и с помощью рукоятки восстановления нуля установить стрелку прибора точно на нулевую отметку. Напряженность определяют измерительным зондом, который помещают в заданную точку рабочего прост­ранства. Стрелка на шкале прибора показывает измеряемую напряженность.

Правильность установки зонда относительно силовых линий магнитного поля проверяют незначительным поворотом зонда в обе стороны вокруг его оси. В таблицу измерений заносится значение, соответствующее наибольшему отклонению стрелки. Зонд теслометра хрупкий и требует осторожного обращения, помещается в гнездо после каждого измерения. Даже при не­большом перекосе и нажатии на зонд его можно сломать, по­скольку датчик состоит из германиевой хрупкой пластинки, за­крепленной на конце зонда. Красная метка показывает направ­ление северного полюса магнитной системы.

Измерение градиента поля в заданной точке производится путем определения напряженности поля в двух других точках, расположенных на одной прямой с ней в заданном направле­нии. При этом одна точка должна находиться влево от задан­ной, а другая — вправо. Отрезки между ними стараются вы­брать возможно меньшими, близкими к толщине датчика (~ 1 мм).

Пример. 1. Схема расположения точек измерения напряженности поля в рабочей зоне сепаратора 4ЭВМ-38/250 показана на рис. 13.2, б. Точки измерений расположены по разной высоте зазора на входе и выходе из него 2.

Исследования показали, что напряженность магнитного поля превышает 1200 кА/м (рис. 13.2, в).

Результаты измерений магнитных потоков и площадей в указанных на рис. 13.2, г сечениях магнитопровода сепаратора 4ЭВМ-38/250 приведены в табл. 13.1.

Таблица 13.1.

Результаты измерений магнитных потоков и индукции в различных сечениях сепаратора 4ЭВМ-38/250 (сила тока 60 А)

Номер петли Магнитный поток Индукция, Тл Номер петли Магнитный поток Индукция, Тл
  ×10, мВб %     ×10, мВб %  
32,4 51,1 1,17 9,25 28,78 1,15
34,7 53,8 1,26 8,52 26,5 1,06
33,3 51,7 1,21 9,62 29,9 0,872
60,5 1,10 1,51 4,64 0,188
64,4 1,17 11,6 36,1 1,440
61,0 94,7 1,11 12,9 1,169
1,28 4,0 0,159 11,4 35,4 1,41
;8 9,30 28,8 1,16 34,2 1,37
10,4 32,3 0,941 12,4 38,5 1,122

 

Установленные индукции допустимы, так как существенно меньше насыщающих.

Результаты измерений потоков рассеяния в нерабочих зонах приведены табл. 13.2

Исследования показали, что утечки рассеивания потоков не превышают 1-2%. После проведения магнитных измерений приступают к испытаниям технологии сепарации, т. е. влияния силы намагничивающего тока, плотности пульпы, расхода подаваемой воды, производительности.

 

Таблица 13.2.

Результаты измерений потоков рассеяния в нерабочих зонах сепаратора 4ЭВМ-38/250

Номер петли Место измерения Магнитный поток Индукция, Тл
    мВб %  
Центр крайнего сердечника 1,370
  Цапфа валка:      
верхнего 0,81 2,13 0,403
нижнего 0,71 1,87 0,353
Корпус подшипника верхнего валка 0,43 1,13 0,102
Опора верхнего валка 0,18 0,47 0,034
Воздушное пространство между креплениями верхних валков 0,15 0,39 0,033
Опора нижнего валка 0,12 0,32 0,025
Воздушное пространство опорной рамы 0,16 0,42 0,038

 

Пример. 2. Определение влияния намагничивающего тока в сепараторе 4ЭВМ-38/250 на показатели обогащения мытой окисной марганцевой руды крупностью 3—0,2 мм при следующем режиме: удельная производительность 2,5 т/(ч∙м), высота рабочих зазоров 8 мм и длина разгрузочных щелей 100 мм, частота вращения валков в первом приеме 50 мин-1, во втором — 25 мин-1 (табл. 13.3).

Таблица 13.3

Влияние силы намагничивающего тока на показатели сепарации марганцевой руды

Сила намагни­чивающего тока, А Продукт Выход, % Содержание марганца, % Извлечение марганца, %
Магнитный Немагнитный Исходный 51,2 48,8 43,2 31,4 70,5 29,5
Магнитный Немагнитный Исходный 75,3 24,7 40,6 3,1 31,4 97,3 2,7
Магнитный Немагнитныц Исходный 77,2 22,8 40,1 1,5 31,4 98,5 1,5
Магнитный Немагнитный Исходный 39,9 1,2 31,4 99,2 0,8
Магнитный Немагнитный Исходный 78,3 21,7 39,8 1,2 31,4 99,2 0,8

 

Из результатов испытаний следует, что оптимальной силой тока являетется 60 А, что соответствует напряженности поля 1280 кА/м.

Наладка сепараторов роторного типа более трудоемка, чем валковых, потому что в роторных сепараторах на порядок больше число рабочих зазоров. Кроме того, они имеют более сложную конфигурацию магнитопровода и особый гидравлический (пленочный) режим работы.

Для примера опишем методику наладки сепаратора ЭРМ-35/315 с целью получения высоких технико-экономических показателей его работы на окисленных кварцитах НКГОКа.

Для экономии времени на проведение экспериментов опыты можно проводить на имитационной модели сепаратора (рис.13.3.) параметры рабочего пространства которой должны точно соответчтвовать параметрам сепаратора (размеры, материал, индукция, градиент, гидравлический режим). Пробы для испытаний должны иметь характеристики крупности и фракционные магнитные анализы, близкие к тем, (которые ха­рактерны для питания во время последующей эксплуатации сепаратора.

Рис. 13.3. Имитационная модель сепа­ратора 6ЭРМ-35/315:

1 — затвор; 2 — мешалка; 3 — бункер; 4 — конический затвор; 5 — кассета с пластина­ми; 6 — межполюсная щель с наклоном

Данные о гранулометрическом составе и массовой доле же­леза в классах крупности руды, измельченной до разных содер­жаний готового класса — 74 мкм, приведены на рис. 13.4, а.

Рис. 13.4. Гранулометрическая харак­теристика окисленных кварцитов раз­личной крупности 1—4 (а) и показа­тели процесса разделения в зависи­мости от индукции поля (б) и объ­емной плотности матрицы (в)

Последовательно меняя один параметр при постоянстве дру­гих, можно установить влияние каждого из параметров. По данным В. М. Малого, на рис. 13.2, б и 132.2, в приведены резуль­таты определения влияния индукции магнитного поля и объем­ной плотности матрицы на показатели обогащения.

Увеличение ширины рабочего зазора при затоплении его протекающей пульпой влечет за собой снижение извлечения рудных минералов, особенно из -частиц, имеющих размеры меньше 10 мкм (рис. 13.5, а). Важную роль играет также высо­та зоны разделения: извлечение (увеличивается, если высота рифленых пластин растет (рис. 13.5,б).

Качество концентрата находился в тесной зависимости от крупности его частиц (рис. 13.5, в): содержание железа около 60% достигают только при полностью раскрытом материале крупностью от 10 до 40 мкм, поэтому и извлечение железа в магнитную фракцию в этом случае более 80%, в то время как для более крупных частиц оно резко снижается. В связи с этим большую роль играет массовая доля класса -74 мкм в измельченной руде (12.5,г). С увеличением содержания этого класса от 75 до 90 % растет качество концентрата, но падает извлечение, особенно для мелкоизмельченных частиц гидроксидных минералов.

Рис. 132.5. Зависимость показателей высокоградиентной сепарации окисленных кварцитов от ширины рабочего зазора (а), высоты зоны разделения (б)крупности концентрата (в) и массовой доли класса — 74 мкм в измельченной руде (г)

На рис. 13.6, а показано, как изменяется минеральный состав магнитных фракций, извлекаемых при увеличении напря­женности поля (индукции). В слабом поле концентрат состоит в основном из магнетита и мартита, а также сращенного с ними небольшого количества гематита и гидроксидов. В поле, индукция которого в два раза выше (0,3 Тл), извлекается гематит — мартит и небольшое количество гидроксидов и карбо­натов, имеющих относительно повышенные магнитные свойства. Здесь извлекаются также остатки магнетита, сращенного с гематитом. Такие условия создаются в верхнем роторе сепарато­ра 6ЭРМ-35/315. При дальнейшем увеличении индукции на среднем и нижнем роторах сепаратора минеральный состав меняется мало. Соотношение минералов остается почти неизменным, но их магнитные свойства понижаются, вследствие то­го, что на верхнем роторе удалена большая часть сростков с магнетитом, доля таких сростков, (приходящих на средний ро­тор, уже невелика, а на нижнем роторе вовсе отсутствует.

Влияние массовой доли твердого в питании на показатели обогащения видно из рис. 13.6, б.

 

Рис. 13.6. Изменение минерального состава магнитных продуктов высокоградиентной сепарации (а) и показателей обогащения ε, β от массовой доли твер­дого р в питании сепаратора (б):

I – IV- соответственно концентраты слабого поля (В=0,15 Тл), верхнего ротора (В =0,3 Тл), среднего ротора (B=0,9 Тл) и нижнего ротора (B>1 Тл); 1—4 — соответствен­но магнетит, гематит (мартит), гидроксиды и карбонаты

Известно, что при малой ширине рабочего зазора роторных сепараторов они постепенно зарастают сильномагнитными включениями: на верхнем роторе — магнетитом и его сростка­ми с мартитом, а на среднем и нижнем роторах — мартитом. Увеличение ширины рабочего зазора влечет за собой уменьше­ние индукции и падение извлечения. Последнее связано не только с уменьшением индукции, но и е тем, что частицы, про­ходящие по оси симметрия, удалены от зубцов пластины и в этом случае не извлекаются и попадают в хвосты.

Напомним, что содержание магнитного минерала в сростке α, который может быть притянут к индукционному магниту, определяется по формуле

(13.1)

где К12—коэффициенты, зависящие от магнитных свойств; п = l/v (l — длина зоны притяжения; v — скорость движения частиц через рабочую зону сепаратора); I — сила тока; а — путь смещения частиц; b = ; μ — вязкость воды; (d — диаметр частиц; δ — плотность минеральных частиц; HgradH— сила поля.

Расчеты по формуле (13.1), проведенные П. А. Санжатовским, показали, что для извлечения и удержания частиц на по­люсе необходима тем большая магнитная сила, чем больше ско­рость их движения и чем меньше отношение длины рабочей зо­ны к ее ширине (высоте рабочего пространства) и меньше раз­мер частиц, доля и восприимчивость магнитных минералов в них (рис. 13.7).

Разрешить эти противоречия, т. е. увеличить ширину рабо­чего зазора и одновременно сохранить достаточно высокое из­влечение тонких слабомагнитных частиц, удалось А. М. Туркеничу и Р. С. Улубабову путем использования в роторном сепа­раторе пленочного режима течения пульпы, при котором по­следнее покрывает только поверхность зубцов, а центральная область щели остается заполненной воздухом.

 

 

Рис. 13.7. Теоретическая зависимость доли магнитного минерала в сростках γ от напряженности поля H при сепарации в водной (I) и воздушной (II) сре­дах:

а — подъем частиц; б — удержание частиц; сплошные линии при скорости движения ча­стиц 0,5 м/с, пунктирные — 0,1 м/с: 1—3 — соответственно частицы диаметром 0,5; 0,1 и 0,05 мм

 

При пленочном течении пульпы, как показал В. Г. Деркач, рудные частицы удерживаются пленкой на полюсе вблизи вер­шин зубцов. Удельная сила сопротивления поверхности воды переходу магнитной частицы размером и из водной среды в воз­душную определяется равенством

(13.2)

где (σж-г — поверхностное натяжение на границе раздела во­да—воздух (σж-г = 0,072 Н/м); θ — равновесный краевой угол; g — ускорение свободного падения; δ — плотность частицы.

Из формулы (13.2) видно, что удельная сила сопротивления поверхности воды переходу частицы из водной среды в воздушную возрастает с уменьшением крупности частиц. Удельная магнитная сила притяжения Fм не зависит от крупности частиц. Поэтому с уменьшением крупности магнитных частиц для их перехода из водной среды в воздушную необходимо приложить все большую магнитную силу и для очень тонких частиц сила Fм становится слишком большой.

Действительно, проведенные исследования показали следую­щие отношения Fп/g для частиц различной крупности:

d, мм ……2,5 1,5 0,53 0,21

Fп/g ……...0,2 1,4 11,1 46,7

Видно, что для тонких частиц сила сопротивления поверх­ностной пленки воды при переходе магнитной частицы из вод­ной среды в воздушную во много раз превышает удельную си­лу тяжести и поэтому тонкие частицы будут передвигаться только в слое пленки вблизи зубцов. При этом ширину щели можно увеличить в два раза (до 5 мм) (без снижения показа­телей сепарации). При промышленных испытаниях была пока­зана большая эксплуатационная надежность работы с пленоч­ным течением пульпы и перекрестным направлением выступов на пластинах. Такие «косозубые» пластины, благодаря много­кратному повышению градиента поля в местах перекрещивания зубьев дополнительно увеличили возможность извлечения час­тиц из слоя пульпы, протекающего между зубьями.

Производительность роторных сепараторов Q (т/ч) определяют по формуле

где n - число питателей; п1— число кассет в роторе; п2 — чис­ло щелей в кассете; l — длина щелей в матрице; q — удельная производительность на единицу длины щелей, кг/м; n3 — частота вращения ротора, мин-1.

Для сепаратора 6ЭРМ-35/315 п=2; п1 = 27; n2=14; l=260 мм; n3=3,5. При переработке окисленных кварцитов, измельченных до 80% класса — 74 мкм, q=2,5 кг/м. Отсюда Q=60∙2∙27∙14∙260∙3,5∙2,5∙10-6 = 100 т/ч.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.