УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ РУДЫ В ПОТОКЕ
DEVICE TO DISPERSE ORE IN FLOW

Изобретение относится к горной промышленности и направлено на повышение степени диспергирования руды.
Известно устройство для обработки горных пород, включающее источник импульсного электромагнитного поля в виде соленоида, воздействующего на горную породу, которая размещена внутри соленоида на конвейерной ленте, и приспособление для периодического регулирования скорости перемещения породы [1].
Однако это изобретение не обеспечивает оптимального режима воздействия электромагнитным полем на горную породу ввиду дискретности измерения скорости ее перемещения.
Известно устройство для разупрочнения материалов кристаллической структуры, в том числе горной породы, содержащее источник питания, емкостной накопитель, на выходе которого параллельно включены низкочастотный (НЧ) и высокочастотный (ВЧ) индукторы, создающие основное и дополнительное импульсные электромагнитные поля, воздействующие на обрабатываемый материал, который подают в смеси с жидкостью по трубопроводу в зону действия индукторов [2]. Это устройство взято нами в качестве прототипа.
Однако в данном изобретении отсутствует коррекция режима воздействия электромагнитными полями на горную породу в зависимости от фактической скорости рудопотока, что повышает энергозатраты на разупрочнение обрабатываемой горной породы.
Задачей описываемого изобретения является снижение энергоемкости процесса разупрочнения руды за счет ослабления связей между зернами руды при оптимальном режиме ее обработки электромагнитными полями.
Это достигается тем, что устройство для диспергирования руды в потоке, содержащее источник питания, емкостной накопитель, на выходе которого параллельно включены низкочастотный (НЧ) и высокочастотный (ВЧ) индукторы, создающие электромагнитные поля, воздействующие на руду, снабжено системой управления индукторами, состоящей из регулятора напряжения, ко входу которого подключены первичный преобразователь скорости перемещения руды в пульпе и задатчик этой скорости, а выход - через преобразователь напряжения в частоту к распределителю импульсов, первая выходная цепь последнего соединена с управляющим входом электронного ключа накопителя, а вторая - с управляющим входом электронного ключа НЧ индуктора и через элемент задержки с управляющим входом электронного ключа ВЧ индуктора.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства для диспергирования руды в потоке.
На фиг.2 и 3 изображены временные диаграммы сигналов в ключевых узлах схемы при различных скоростях перемещения руды в потоке.
Устройство диспергирования руды в потоке включает источник питания 1, подключенный через электронный ключ 2 к емкостному накопителю 3, на выходе которого параллельно включены через электронные ключи 4, 5 соответственно низкочастотный (НЧ) и высокочастотный (ВЧ) индукторы 6, 7, а также систему управления воздействием полями НЧ и ВЧ индукторов на руду. При этом система управления состоит из регулятора напряжения 8, на входе которого подключены первичный преобразователь скорости перемещения руды 9 в пульпе и задатчик 10 этой скорости, а на выходе - через преобразователь напряжения в частоту 11 распределитель импульсов 12, первая выходная цепь последнего соединена с управляющим входом электронного ключа 2 накопителя, а вторая - с управляющим входом электронного ключа 4 НЧ индуктора и через элемент задержки 13 с управляющим входом электронного ключа 5 ВЧ индуктора.
Регулятор напряжения 8 представляет собой стандартный пропорциональный П-регулятор. В качестве преобразователя скорости перемещения руды 9 в пульпе используют электромагнитный расходомер, работающий в режиме измерения скорости, а в качестве преобразователя напряжения в частоту 11 - генератор прямоугольных импульсов, преобразующий постоянное напряжение на входе в пропорциональную частоту следования импульсов. В данном устройстве использован один из известных в технике распределителей. Электронные ключи представляют собой триодные тиристоры марки ТБ1250 с управлением по катоду.
Устройство работает следующим образом.
1
2
3
От источника питания 1 через электронный ключ 2 происходит заряд емкостного накопителя 3 (см. фиг.2а и б). При достижении максимального зарядного напряжения в момент t емкостной накопитель 3 разряжается через электронный ключ 4 на НЧ индуктор 6. При прохождении рудопотока через пульпопровод в течение времени t на обрабатываемый материал воздействует магнитное поле НЧ индуктора 6 (см. фиг.2в). Емкостной накопитель также разряжается на ВЧ индуктор 7 через электронный ключ 5, управляемый элементом задержки 13. При этом одновременно воздействуют магнитные поля, создаваемые НЧ и ВЧ индукторами, в течение времени t (см. фиг.2г). Во время воздействия электромагнитных полей на руду происходит ослабление связей между зернами руды, что повышает степень ее диспергирования.
В процессе перемещения рудопотока по трубопроводу осуществляют измерение скорости рудопотока посредством преобразователя скорости перемещения руды 9. Для обеспечения коррекции режима воздействия электромагнитными полями на горную породу в зависимости от фактической скорости рудопотока сигналы с преобразователя 9 и задатчика 10 скорости перемещения рудопотока (см. фиг.2д, е) подают на регулятор напряжения 8, сигнал с которого (см. фиг.2ж) подают на преобразователь напряжения в частоту следования импульсов 11. После чего импульсы (см. фиг.2з) поступают на вход распределителя 12 и делятся по двум независимым выходным цепям (см. фиг.2и, к), подключенным соответственно к управляющим входам электронных ключей 2, 4, обеспечивающих соответственно заряд накопителя 3 и включение НЧ индуктора. Управление ВЧ индуктором осуществляют со второй выходной цепи через элемент задержки 13 (см. фиг.2л). При этом величину времени задержки воздействия импульсным магнитным полем ВЧ индуктора определяют исходя из условия максимальных значений произведений токов, проходящих через НЧ и ВЧ индукторы, и напряжений на этих индукторах. При изменении разности между текущим значением скорости и заданной скоростью перемещения рудопотока (см. фиг.3ж) изменяется время ожидания запуска НЧ индуктора и время очередного заряда накопителя (см. фиг.3б) за счет изменения частоты следования импульсов ПНЧ 12, а следовательно, распределителя 12 (см. фиг.3з, и, к, л). По окончании работы ВЧ индуктора процесс заряда емкостного накопителя повторяется.
Источники информации
1. Патент РФ №2026991, кл. E21C 37/18, B02C 19/18. Бюл.32 от 2001.
2. Евразийский патент 3003853 от 2001.12.28 (прототип).