Разработка микропорционного продольно-поперечного способа отбора проб продуктов обогатительных фабрик с учетом характера изменения случайной погрешности

• Автор: Комлев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 198 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ
ПРОЦЕССОВ ОТБОРА И СОКРАЩЕНИЯ ПРОБ
1.1. Место операции сокращения в схеме опробования
и ее практическое значение
1.2. Теоретические основы процесса сокращения
1.3. Усреднение пробы как этап операции сокращения
1.4. Техническое обеспечение
процессов отбора и сокращения проб
1.5. Постановка задач исследования
Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО МЕТОДА
ПОЛУЧЕНИЯ СОКРАЩЕННЫХ ПРОБ
2.1. Анализ работы дискового сократителя
в промышленных условиях
2.2. Теоретическое обоснование оптимальных режимов сокращения проб в дисковом сократителе
2.3. Теоретическое обоснование предельных характеристик оптимального сокращения пробы
в дисковом сократителе
2.4. Закономерности изменения случайной погрешности сокращения в зависимости от неравномерности распределения контролируемого компонента
2.5. Экспериментальная проверка
оптимальности работы дискового сократителя
2.6. Выводы
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ
МЕХАНИЗИРОВАННОГО СОКРАЩЕНИЯ ПРОБ
3.1. Моделирование устройства и принципа действия оборудования для оптимального сокращения проб
3.2. Экспериментальное моделирование работы поточного сократителя
3.2.1. Моделирование номинальных параметров работы поточного сократителя
3.2.2. Моделирование предельных характеристик поточного сократителя
3.2.3. Моделирование процесса усреднения материала перед сокращением
3.3. Выводы
Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОГО
ПОТОЧНОГО СОКРАТИТЕЛЯ
4Л. Обоснование типоразмерного ряда
поточных сократителей
4.2. Разработка промышленного поточного сократителя
4.3. Выводы
Глава 5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
И ВНЕДРЕНИЕ ПОТОЧНОГО СОКРАТИТЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1. Промышленное применение поточного сократителя для подготовки сокращенных проб при перегрузке опробуемого массива
5.2. Промышленное применение поточного сократителя
в составе проборазделочных линий
5.3. Использование поточного сократителя
в качестве технологического узла в составе оборудования для опробования потоков пульпы
5.4. Технико-экономические показатели внедрения поточных сократителей в производство
5.5. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы:
Процессы опробования продуктов обогащения являются ключевой составляющей системы контроля качества на обогатительных фабриках. На представительность отбора и сокращения проб существенное влияние оказывает неравномерное распределение контролируемого компонента по объему сокращаемого материала. Неравномерное распределение приводит к возникновению продольной и поперечной неоднородности потока сокращаемого материала. Для выполнения отбора и сокращения проб нормативными документами предписано предпочтительное использование механизированных сокращающих устройств.
Ведущую роль в разработке и производстве оборудования для механизированного сокращения играют такие производители, как «Essa Australia» (Австралия), «ENGENDRAR» (Бразилия), ТОО «Инженерный центр «Виб-ромаш» (Казахстан), «ROKLABS» (Новая Зеландия), ОАО «НПК «Механобр-Техника» (Российская Федерация). Результаты теоретических и практических исследований по отбору и сокращению проб наиболее полно представлены в работах В. 3. Козина, М. Н. Альбова, Н. В. Барышева, П. Жи, К. JI. Пожарицкого, П. Л. Каллистова, Н. В. Карпенко, Ю. А. Кудрявцева, А. А. Куликова, М. Ф. Локонова, Ю. А. Ткачева, Г. А. Хана, Д. А. Краснова, А. А. Шейна, а также ряда других исследователей.
Тем не менее, несмотря на большой объем теоретических и практических работ, выполненных за последние 80 - 90 лет, по части выполнения процедуры механизированного сокращения проб различных по свойствам материалов остается ряд нерешенных практических и теоретических задач.
Большинство существующих механических сократителей формируют сокращенную пробу за счет периодического поперечного пересечения движущегося потока материала. Способ поперечного пересечения отражает в пробе поперечную неоднородность потока, но в силу периодичности и наличия ограничений по числу точечных проб не отражает продольную неоднородность. Сократители, реализующие способ продольного пересечения потока, формируют сокращенную пробу, в которой не отражена поперечная неоднородность. Комбинация способов поперечного и продольного пересечения потока сокращаемого материала в механизированном варианте до сегодняшнего дня не реализована. Сокращение материала крупностью более 30 мм в механизированном варианте также не реализовано. Не существует механических сократителей, работающих на материале с влажностью более 9 %, тогда как на практике влажность подлежащих сокращению проб может составлять до 20 %.
Обязательная для процесса сокращения операция предварительного перемешивания материала в существующих сократителях либо отсутствует, либо выполняется без учета последствий эффекта сегрегации. Вопрос пред-

превышает предельное значение 0,6 м/с. При фиксированной ширине пробо-отсекателя это приводит к стесненным условиям движения материала на входе в пробоотсекатель;
д) отсутствие возможности регулирования выхода сокращенных проб;
е) поле электродвигателя, находящегося непосредственно под разбрасывающим диском, существенно изменяет траекторию и скорость движения магнитных и сильномагнитных частиц сокращаемого материала.
2. По конструкции:
а) потери сокращаемого материала и потери самой сокращенной пробы из-за интенсивного пылевыделения на стыках элементов корпуса;
б) зависание сокращаемого материала внутри корпуса;
в) забивание пробоотсекателей материалом пробы;
г) сложность и трудоемкость разборки-сборки и обслуживания сокра-тителя, недоступность некоторых внутренних элементов конструкции для
механической очистки.
Перечисленные выше недостатки в совокупности приводят к ряду значимых нарушений процесса сокращения и формирования проб. Причины, вызывающие перечисленные нарушения, заключаются в следующем:
1. При подаче материала в загрузочную воронку при помощи совка, питателя или самотеком по желобу практически исключен вариант идеально симметричного относительно оси воронки поступления потока материала на поверхность диска. Как правило, поток материала перемещается по сегменту или нескольким сегментам любого поперечного сечения загрузочной воронки в виде слоев различного объема. Схематичные примеры неравномерности подачи материала на диск через нижний срез загрузочной воронки показаны на рисунке 2.1.
- слой материала
Рисунок 2.1 - Варианты распределения потока материала на уровне нижнего среза загрузочной воронки сократителя СД-300-2: а - подача материала с односторонней асимметрией потока, б — подача материала с двусторонней
асимметрией потока.