Пути решения проблемы выведения из циклов измельчения отвальных продуктов и высококачественных магнетитовых концентратов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?улы, можно обеспечить невысокий захват частиц породы и сростков в объем флокулы, что в дальнейшем обеспечивает минимальное количество пустой породы, попадающей на барабан.
С использованием различных методик экспериментально изучалась зависимость степени флокуляции суспензии ? от напряженности намагничивающего поля Не.
На участке I, который соответствует равновесной части процесса, степень флокуляции пропорциональна Rмех - равнодействующей магнитных и гидромеханических сил, действующих на флокулу.
В этой зоне FМ ? Rмех, что обусловливает равновесный характер процесса. Так как FМ пропорциональна H2, то ?1=kH2. При этом именно этот участок определяет захват частиц пустой породы, т.е. зависит от значения напряженности, находящейся в экспоненциальной зависимости от расстояния частицы до поверхности барабана, т.е.
?1=k*(H0*ecx)2 (4.8)
Исходя из данного условия, а также из того, что на относительно малом расстоянии турбулентность, а значит и число Re, резко не изменяется, а угол, при котором происходит наиболее плавное изменение величины напряженности поля, соответствует углу, находимому из уравнения касательной к окружности [74], получаем:
, (4.9)
где А, В, С - коэффициенты окружности; x, y - координаты центра окружности; x1, y1 - координаты точки касания к окружности
Решая данное уравнение относительно окружности iентром в точке (0,0) и радиусом равным 450, а также, учитывая конструктивное расположение питающей камеры, можно определить искомый угол между касательной и горизонталью. Данный угол будет равняться 280,48.
Таким образом, исходя из изложенного ранее, оптимальным углом подачи питания на барабан можно считать угол, равный 280,48. Для проверки данного теоретического утверждения было принято решение о создании лабораторной модели, а также ее испытаний при режимах близких, либо соответствующих режимам работы промышленного сепаратора.
.5.2 Теоретическое определение оптимальных параметров отклоняющих дефлекторов
Во 2-й четверти условно принятого направления вращения (против часовой стрелки), на основе исследований гидродинамического режима движения пульпы в ванне сепаратора (рисунок 2.6), было принято решение установить лопастные дефлекторы для отклонения потока материала iелью приближения его к рабочей поверхности барабана, чтобы максимально провести через высокоинтенсивную часть магнитного поля весь, поступающий на сепарацию магнитный материал [31].
На представленном рисунке магнитная частица, отлетевшая от барабана в результате воздействия центробежной силы, получает возможность приблизиться к барабану под воздействием силы, отражающей частицу от материала дефлектора.
Однако для создания усовершенствованной конструкции сепаратора необходимо более точно определить количество отклоняющих элементов, а также радиус закругления, при котором:
.В зону магнитного удерживания возвратиться наибольшее количество магнитных частиц, удаленных от поверхности барабана вследствие воздействия центробежной силы;
2.Использовать такой гидромеханический режим, при котором соблюдалось бы минимальное перемешивание частиц.
На рисунке 2.6. показано влияние дефлекторов, установленных в ванне сепаратора и гидромеханика пульпы в объеме барабана с дефлекторами и без них.
Не сложно заметить, что без установленных отражающих элементов специальной конструкции материал в пульпе под воздействием центробежных сил и сил тяжести происходит прижимание массопотока пульпы к внутренней стенке ванны, а значит и удаление частиц магнетита, отброшенных от барабана в результате разрушения флокул под воздействием бегущего магнитного поля.
Примем, что:
.краевыми точками и элементами соприкосновения ванны сепаратора и боковых крышек ванны, можно пренебречь, при этом появится возможность рассматривать движение только в 1 сечении, проходящим через центр цилиндра, перпендикулярно его поверхности;
2.Основная часть пульпы, поступающей в начальную часть сечения поступает по касательной к барабану;
.Поток подчиняется закону отражения, т.е. угол падения равен углу отражения;
.Расстояние от поверхности барабана до оканчания дефлектора остается постоянным.
При этом необходимо найти точку, соответствующую оканчанию дефлектора, для этого необходимо учесть скорость движения потока, а также то, что магнитная сила на расстоянии менее 30 мм от поверхности потока способна удерживать магнитную частицу и вовлечь ее в объем флокулы.
Решение данной задачи можно получить из уравнения равновесия сил, определяемых по уравнениям:
, , (4.10, 4.11)
при этом гидромеханическую силу, действующую на частицу можно найти исходя из уравнения Бернулли [48], аналогично 1-му случаю. Остальные силы, находятся аналогично, тогда все механические силы можно свести к одной равнодействующей Rмех.
Решая данные уравнения можно найти искомую точку - в данном случае это 0,5 от расстояния между внутренней поверхностью ванны и внешней поверхностью барабана или 50 мм.
Зная, что равнодействующая сила будет всегда направлена по касательной, как к внутренней поверхности дефлектора, так и к внешней поверхности барабана (для минимизации образования вихревого движения от удара о барабан) можно с помощью математического определения найти как радиус закругления, так и число дефлекторов, установленных в ванне.
, 4.12
где r - радиус закругления дефлектора, ? - отношение расстояния