Магнитометр предназначен для оценки поступающего на конвейере металлосодержащего сырья (руды) и задания переменных режимов работы двигателю с помощью преобразователя частоты (ПЧ) для увеличения и замедления скорости сухого магнитного сепаратора (СМС) относительно установленной средней. При этом магнитный сепаратор на меньшей скорости лучше удерживает более богатую железом руду за счёт уменьшения инерции и позволяет отсеивать более высокий процент выхода сепарированного сырья по сравнению с неуправляемой сепарацией.
В основу работы магнитометра положен многофазный индукционный метод измерения магнитного потока от индукционных катушек с математической обработкой сигналов, где железная руда на конвейере выступает, образно, как сердечник между двумя много фазными обмотками.
Магнитометр состоит из датчика (индукционные катушки) и блока обработки (БО). Сигнальный процессор в БО в масштабе реального времени обрабатывает сигналы от датчиков, определяя процент содержания концентрата железа и задает ПЧ оптимальные режимы скорости конвейера.
Магнитометр поддерживает протокол ModBus, что позволяет включать его в единую систему сбора данных.
Структурная схема магнетометра приведена на рис. 1.
На рис. 2 приведена топологическая схема размещения элементов магнитометра
Основные технические характеристики магнитометра
-тип входного сырья: металлосодержащие руды;
-степень грануляции: 5-20 мм;
-уровень насыпки: 100-300 мм;
-ширина конвейера: 0,3-1,0 м;
-скорость подачи: 0,5-1,5 м/с;
-влажность сырья: не критично;
-степень защиты датчика и БО: IP55;
-рабочая температура: -50 0С- +60 0С;
-устойчивость к вибрациям;
-выходной сигнал БО: ModBus;
-режим работы: круглосуточный;
-невосприимчивость к импульсным помехам;
-напряжение питания БО: 150 – 300В, 50/60 Гц;
-вес датчика с БО и креплением: менее 15 кг;
-габариты датчика: 1000х300х120 мм;
-габариты БО: 250х150х40 мм;
-габариты крепления датчика: 1200х1000х500 мм.
Техническое предложение
Для выполнения технического задания: «Управление частотой вращения барабана сепаратора ПБКС – 90/150 в зависимости от заданной массовой доли Femg в отвальных хвостах СМС» предлагается следующая технологическая схема по динамическому управлению выходом Femg в хвостах СМС с определением его % содержания.
БУ- блок управления
ПЧ — преобразователь частоты
КВ 1,2,3 – конвейерные весы
ММ 1,2,3 — многофазные магнитометры (с датчиком MRD 100)
СМС – сухой магнитный сепаратор ПБКС – 90/150
Технологическая схема сепарации приведена на рис.3
В данной технологической схеме после среднего дробления или измельчения руды устанавливаются входные магнитометры и входные конвейерные весы для определения общей входной массовой доли Femg и Feобщ. На конвейерах с магнетитом и с промпродуктом. Необходимость их установки обусловлена тем, что входная массовая доля Feобщ и Femg может сильно меняться в зависимости от места разработки сырья в карьере, уровня насыпки сырья на конвейере, вкраплений в мелкие частицы SiO2 концентрата и т.д. Для определения требуемой выходной массовой доли Femg в хвостах, относительно общей входной массовой доли Feобщ и Femg, необходимо установить выходные конвейерные весы и выходной магнитометр также и после сепаратора.
Сигналы с обоих весов и магнитометров поступают на блок управления, их разностные сигналы обрабатываются процессором, в соответствии с программой, и результат обработки, т.е. точное % содержание Femg выводится на индикатор БУ. Регулятором на БУ по % содержанию Femg в хвостах на выходе (в диапазоне 2 – 10 %) задается и поддерживается скорость вращения СМС преобразователем частоты.
Применение автоматизированной системы обучения и контроля знаний (АСОК) в рассматриваемой системе конвейеров в качестве базы данных не совсем эффективно, поскольку практически отсутствует обратная связь между получаемыми показателями по магнетиту и внешним управляющим воздействием (как пример, на изменение места положения выработки или разреза для повышения процента извлечения магнетита). Целесообразнее использовать замкнутую систему с целью уменьшения процентной доли магнетита в промпродукте, т.е. в хвостах.
Если предположить, что на главном конвейере среднестатистическое содержание в железорудном продукте 26-28% магнетита (по ТЗ 10-40%), а в промпродукте 5-7% (по ТЗ 0-10%), то извлечение кондиционного магнитного продукта достаточно низкое. Учитывая, что процессы крупного, среднего и мелкого дробления довольно энергоемкие, то повышение извлечения магнетита, как минимум до 2% из хвостов за счет применения адаптивной системы сепарации руды (АССР), будет считаться эффективным. В масштабе переработки руды в несколько миллионов тонн в год по дробильно-обогатительному комплексу (ДОК), это существенная цифра.
Предлагается двухканальная АССР с взвешиванием и определением процентной доли магнетита в руде на конвейере с кондиционным магнитным продуктом и на конвейере с промпродуктом в реальном времени. Вместе с тем конвейер с промпродуктом работает на второй СМС, частота вращения которого находится в прямой зависимости от процентного содержания на нем магнетита. Больше магнетита – меньше частота вращения и наоборот. За счет уменьшения скорости движения материала на СМС уменьшается инерция сброса магнетита в хвосты. Данное оборудование не целесообразно устанавливать на главном конвейере передела и на конвейере с кондиционным магнитным продуктом, поскольку незначительное изменение скорости конвейеров влияет на производительность комбината в целом.
Необходимо отметить, что сепарирование материала гораздо эффективнее происходит при маленькой крупности в пределах 10-50мм.
Крупность – до 300 мм имеет большую размерность, вес и большой объём вкраплений магнетита, соответственно это усложняет оценку процента магнетита за счёт снижения чувствительности магнитного потока и как следствие снижает влияние на скорость СМС. Также это повлияет на качество отсеивания рудных кусков с магнетитом.
1. Состав и стоимость оборудования:
| № | Наименование | Тип | Ед.изм. | Кол-во |
| 1 | Адаптивная система сепарации руды, в составе: | компл. | 1 | |
| 1.1 | Блок управления с ПО «МАГНИТ» | шт. | 1 | |
| 1.2 | Многофазный магнитометр | MRD100 | шт. | 3 |
| 1.3 | Шкаф комплектный частотного электропривода 20-30 кВт для СМС на конвейере с промпродуктом | шт. | 1 | |
| 1.4 | Силовой, контрольный и сигнальный кабели | компл. | 1 | |
| 1.5 | Кронштейны, крепеж | компл. | 1 | |
| 2 | Конвейерные весы | компл. | 3 |
2. Общая стоимость оборудования составляет ХХХ руб., не включая НДС
3. Стоимость наладочных работ системы: ХХХ руб, не включая НДС и 20 рабочих дней,
4. Стоимость монтажных работ: не включена.
5. Условия оплаты:
7. Срок поставки оборудования —
8. Доставка оборудования —
Границы ответственности
В поставку, в рамках данного предложения не включено:
— вспомогательное оборудование;
— нестандартное оборудование (баки, зумпфы, опорные металлоконструкции)
— дополнительное электрооборудование;
— системы смазки оборудования и гидравлики;
— вспомогательное оборудование и металлоконструкции, необходимые для обслуживания;
— сменное оборудование и запасные части, необходимые для обеспечения работы комплекса в течение гарантийного срока.
