159055 (596687), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Можлива також оцінка вхідного вантажопотоку по загальній дисперсії змісту компонента, а вихідного — по межпорційної дисперсії. У цьому випадку зіставляють між собою показники коливаємості в нерівних обсягах — в елементарному обсязі й обсязі порції. Проте для аналізу усереднюючих властивостей ємності ці показники є найбільш зручними, хоча коефіцієнт усереднення, одержуваний по формулі (1.43) або (1.44), є скоріше чисельною характеристикою конструкції складу і технології його формування і розвантаження, чим характеристикою, що зіставляє коливаємість компонента у вхідному і вихідному вантажопотоках. Таким чином, розглядаються три коефіцієнти усереднення:

(1.46)

(1.47)

(1.48)

де і — стандарт, або середньоквадратичне відхилення межпорційної коливаємості компонента при завантаженні і розвантаженні ємності.

Помітимо, що буде еквівалентний при ідеальному внутріпорціонному перемішуванні. Неважко установити також взаємозв'язок між і думаючи, що

Тоді

(1.49)

По формулі (1.49) можна визначити , якщо визначити обсяг порції і по ньому — межпорційну коливаємість при завантаженні.

З формули (1.47) випливає, що в залежності від значень і показник може приймати як позитивні, так і негативні значення. Це значить, що, незалежно від наявності процесів змішання, порції можуть розташуватися в свердловинах складу таким чином, що при його розвантаженні навіть при ідеальному внутріпорціонному усередненні межпорційна коливаємість збільшиться. Отже, при наявності усереднення щодо елементарних обсягів одночасно може спостерігатися разусереднення відносно межпорційних обсягів. З приведеного аналізу коефіцієнтів усереднення випливає, що вони повинні задовольняти наступним обмеженням:

Усереднюючи ємності призначені для рішення двох основних задач:

1) зменшення коливаємості усереднюємого компонента між порціями руди, що відвантажуються з ємності, щодо середнього значення по ємності;

2) стабілізації середнього значення компонента в часі, тобто зменшення коливаємості між середніми значеннями в послідовно формованих ємностях.

1.1.5 Технологія сортування при плануванні видобутку, розробці і збагаченні руд

Сортувальні системи і пристрої

У залежності від того, по яких якісних ознаках розділяється руда, сортувальні системи формуються сполученням різних елементів. Серед сукупності якісних ознак, по яких може здійснюватися сортування, основними є наступні:

зміст корисних або шкідливих компонентів у руді;

текстурна характеристика руди;

міцність руди;

ступінь окислювання руди;

гранулометричний склад руди.

Модулем сортування Vc називається обсяг руди, обумовлений якісною характеристикою, по якій здійснюється сортування. Таким обсягом може бути транспортна ємність (склад залізничних думпкарів, місткість кузова автосамосвала), лінійний інтервал завантаження конвеєра рудою; окремий шматок руди, частка руди після здрібнювання.

Усяка сортувальна система містить у собі транспортний елемент, інформаційний блок, систему скидання і складування.

В окремих випадках інформаційний блок сполучається із системою скидання і складування. Сполучені системи сортування є основними елементами збагачувального процесу, широко застосовуваними в практиці і надалі нами не розглядаються.

Системи з попередньою оцінкою якісних ознак, руди відомі при крупнопорційному сортуванню, коли, наприклад, за даними попереднього випробування рудної маси визначається адреса відвантаження (руда - порода, бідна - багата руда й ін.). Ця система є основою селективного видобутку, інформацією для якої є модульні проби.

Якщо модуль випробування Vо , а модуль сортування Vс, то в умовах гірської практики можуть мати місце випадки, коли Vо < Vс , Vо = Vс, Vо >Vс..

У першому випадку обсяг руди Vс направляється в окремий пункт складування або на роздільну переробку, характеризується деяким числом проб п = Vо / Vc, при цьому зростає точність сортування. При Vо / Vc = 1 точність сортування залежить від точності випробуванні і спектрального складу дисперсії. У третьому випадку, при Vо / Vc < 1 може здійснюватися тільки грубе сортування.

Основою для будь-якої сортувальної системи є її інформаційний блок — система датчиків, що визначають значення якісної ознаки руди в дискретних порціях або у виді безперервної інформації якості руди, що транспортується конвеєром.

Принципово можливі конструкції датчиків, що визначають зміст компонента в ковші екскаватора, завантаженого рудою в кузові думпкара й автосамосвала, та й у будь-який транспортної ємності. Однак у даний час розроблені і достатно добре випробувані тільки системи контролю якості руди (зміст компонентів), що транспортується стрічковими конвеєрами. Ці системи роблять як крапкову, так і інтегральну оцінку і використовують різні датчики. У залежності від виду мінеральної сировини використовуються різні принципи непрямого і прямого визначення: вимір магнітної сприйнятливості; метод нейтронної активації; гамма-абсорбційний метод; об'ємно-ваговий метод і ін.

Текстурні характеристики руд, так само як і міцність руди, у даний час не мають експресних методів контролю. Гранулометрична характеристика руд може бути отримана, з використанням фотоефекта. В основному ж при гранулометричному сортуванні застосовуються різні грохоти і сегрегаційні склади [16].

В даний час для руд чорних і кольорових металів розроблені і серійно випускаються системи безперервного контролю якості, що дозволяють безупинно оцінювати зміст корисних компонентів, що транспортуються конвеєром. Сортувальні системи можуть бути розділені по наступних основних ознаках:

показник якості, по якому здійснюється сортування;

сортувальний модуль;

метод одержання інформації, що характеризує якість руди;

місце розміщення сортувальної системи;

вид транспорту, що здійснює сортування;

тип пристроїв, що здійснюють виключення сортувальних модулів з потоку;

подальше використання продуктів сортування.

Показники технологічної ефективності сортування

Руда, що надходить на сортування, у значній мірі перемішана, дисперсія змістів у ній менше дисперсії, встановленої в надрах.

Уникнути забійного змішування не завжди вдається, тому за вихідну дисперсію при сортуванні приймається дисперсія в потоці руди, що надходить на сортувальну естакаду (склад), а кореляційна і спектральна функції визначаються по пробах, що представляє масу руди Vo цього потоку.

Якщо вирішено розділити руду на тc умовних сортів, середній сортовий зміст компонента в які , то міжсортова дисперсія визначається по формулі;

(1.50)

де тc — кількість сортів; — середнє значення показника в mc сортах; - середнє значення показника в i-ом сорті.

Якщо по пробах з масою показності Vo отримана загальна дисперсія в потоці

(1.51)

де п — число проб,

те

(1.52)

де - середня дисперсія показників якості в сорті відносно .

При поділі руди на сорти встановлюють діапазон змістів для кожного i-го сорту із середнім сортовим показником . Об'єднання конкретного діапазону показників у сорт є умовним внутрісортовим змішуванням, при цьому, чим більше діапазон показників об'єднані в сорт, тим велика частка дисперсії загального потоку гаситься усередині сорту.

Відомо,що

(1.53)

Вибираючи сортову порцію Vc або задаючи вже наявної (місткість кузова автосамосвала, думпкара), тим самим усереднюють руду в порції Vc. Модуль Vc, практично не змінює спектра дисперсії, отже, умова (1.52) виконується цілком.

Величина характеризує ймовірну частку несортової руди, що може бути домішана до виділюваного сорту при порціонному сортуванні і названа коефіцієнтом міжсортового змішування. Очевидно, чим менше , тим точніше сортування.

(1.54)

Нижче дані розрахунки показників технології ефективності, виконані для динамічного ряду, кореляційна функція якого апроксимується експонентною функцією

(1.55)

або при

(1.56)

To можна представити як , де - є обсяг порцій, якими роблять сортування, Vc.

Замінивши в (1.56) Т на. і розділивши неї на Dx одержимо

(1.57)

т.е. коефіцієнт міжсортового змішування є функцією величини сортувального модуля і показника .

Частка руди, що буде відсортована в сорт або інакше вилучення руди в сорт складе при

(1.58)

(1.59)

Таким чином, технологічними критеріями ефективності сортування руд є: коефіцієнт міжсортового змішування і коефіцієнт відсортування (вилучення у сорт) . Чим більше величина , тим вище ефективність сортування.

1.1.6 Математичний апарат змішувальних і сортувальних систем

Критерій ефективності перемішування руд

Проблема утворення гомогенних сумішей твердих матеріалів, таких як руда, агломерат, є складною інженерною задачею потребуючої для рішення значних економічних і енергетичних витрат. Вимоги, пропоновані до рівня однорідності, різні. Практично для кожної промислової рудної сировини застосовуються особливі показники, що визначають його однорідність: абсолютна однорідність, точність змішування, дисперсія показова коефіцієнт варіації, період і ін. Тільки гази і рідини мають повну однорідність. До твердих матеріалів у будь-якому їхньому стані термін "однорідність" або "гомогенність" незастосуємо. У макрообсягах деяка однорідність може мати місце, але в мікрообсягах при цьому матеріал залишається неоднорідним, як би довго ні продовжувався процес змішування. Якщо представити бикомпонентну суміш у виді чорних і білих кубиків, то гранично можлива однорідність буде досягнута в тому випадку, коли кубики утворять в обсязі шахове чергування квітів. При цьому кожні два суміжних кубики будуть представлені двома квітами. Будь-яке перемішування такої структури створює стохастичну однорідність, що у мікроструктурі, як правило, неоднорідна.

Сегрегація шматків по крупності, гравітаційна сепарація приводять до того, що при змішуванні спостерігається розшаровування масиву. Це відбувається в тому випадку, коли розміщення показників, що характеризують якість після змішування, може утворювати локальні або загальні закономірності. При цьому має місце коваріація якісних властивостей у просторі змішувача і, як наслідок, неоднорідність матеріалу.

Найбільше важко змішуються матеріали складного гранулометричного складу і пластичні маси.

Перемішування руди до необхідної точності в змішувачах примусової дії це операція, що перевищує по енергетичній ємності на порядок сумарні енергетичні витрати на видобуток руди. З цієї причини таке перемішування навряд чи знайде застосування в гірничорудному виробництві при сучасних масштабах видобутку і переробки.

Характеристики

Список файлов ВКР