Исследование и разработка устройства контроля наличия посторонних металлических предметов в сырье и материалах горно-металлургического производства

• Автор: Тараканов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Норильск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исследование и анализ технологических процессов горно-обогатительного производства, требующих обнаружения и удаления посторонних металлических предметов
1.1 Актуальность проблемы обнаружения и удаления посторонних металлических предметов
1.2 Источники и причины возникновения посторонних металлических предметов
1.3 Классификация посторонних металлических предметов в руде и их количественная оценка
1.4 Технологические переходы горно-обогатительного производства, требующие обнаружения и удаления посторонних металлических предметов
2. Анализ и классификация методов и устройств автоматического обнаружения рудозасоряющих предметов
2.1 Методы автоматического обнаружения металлических предметов
2.2 Электромагнитные датчики обнаружения металлических предметов
2.3 Обзор существующих структур устройств обнаружения металлических предметов
2.4 Серийно выпускаемые и перспективные устройства обнаружения металлических предметов
3. Аналитическое исследование и разработка датчика об- 60 наружения металлических предметов
3.1 Обзор и анализ методов расчета электромагнитного поля чувствительного элемента

3.2 Расчет квазистационарного магнитного поля
3.3 Разработка экрана датчика обнаружения металлических предметов
4. Определение выходного сигнала и чувствительности вихретокового датчика
5. Разработка структуры устройства для обнаружения металлических предметов в руде
6. Экспериментальное исследование модели разработанного датчика
6.1 Разработка методики проведения экспериментальных исследований
Заключение
Приложения
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
На современном этане развития экономики и бизнеса большое значение имеет снижение себестоимости продукции, в том числе, и за счет снижения затрат на ремонты и обслуживание технологического оборудования. При этом рост производства цветных металлов обуславливает увеличение объемов перерабатываемой руды, и, как следствие, нагрузки на технологическое оборудование. В связи с этим растут потери производства, вызванные простоями оборудования и затратами на его ремонт. Одной из основных причин выхода из строя оборудования является воздействие на него рудозасоряющих металлических предметов, появление которых обусловлено существующей технологией добычи руды. Так за 2005 г. прямые затраты на ремонты технологического оборудования Талнахской обогатительной фабрики (ТОФ) заполярного филиала открытого акционерного общества горно-металлургическая компания «Норильский Никель« (ЗФ ОАО ГМК «Норильский Никель»), вышедшего из строя вследствие воздействия рудозасоряющих металлических предметов, составили около 10 млн. руб., а за 2006 г. около 15 млн. руб.
Проблема снижения количества отказов оборудования может решаться введением в технологические переходы переработки руды высокоэффективных автоматических устройств обнаружения посторонних металлических предметов.
Проведенные на ЗФ ОАО ГМК «Норильский Никель» испытания, анализ перспективных, а также выпускаемых серийно отечественной и зарубежной промышленностью устройств, показали их

поднять неоднократно в процессе эксплуатации, так как параметры датчика под действием различных факторов изменяются во времени. При использовании дифференциальных чувствительных элементов на высокой частоте кроме установки баланса амплитуд составляющих сигнала требуется фазовая балансировка. Все это значительно усложняет конструкцию чувствительного элемента и электронного блока устройства обнаружения металлических предметов, а также их эксплуатацию. На этом основании предпочтительным является применение абсолютных датчиков, свободных от указанных недостатков.
Чувствительные элементы, контролирующие абсолютное изменение параметров контролируемого потока руды, могут быть параметрическими генераторными и трансформаторными.
Недостаток трансформаторных датчиков заключается в большом различии входных сигналов при обнаружении частиц металлов с разными магнитными свойства. Кроме того, трансформаторный датчик имеет как минимум две электромагнитные системы, что усложняет конструкцию. Параметрические и емкостные генераторные датчики свободны от этих недостатков.
Параметрические датчики по конструктивному признаку могут быть: емкостными, индуктивными и комбинированными. Применение емкостных и комбинированных датчиков для обнаружения металлических предметов в руде связано с повышенными трудностями. Емкость датчика существенно зависит от параметров руды, поэтому возникает необходимость дифференцирования выходного сигнала или использования дифференциальной схемы включения датчиков, не свободной от ряда недостатков, подобных дифференциальным датчикам. Комбинированные датчики обычно работают на частотах, превышающих 10 МГц, при