Носов С.В., ведущий инженер ЗАО «ТИГОМ», г.Новосибирск
Обогатительное оборудование проектируется, производится и совершенствуется десятки лет. Несмотря на это, время диктует новые требования и казалось бы уже всё доведено до совершенства, но появляются задачи, для решения которых существующие машины оказываются не достаточно эффективными, либо неприменимыми вовсе. Вышесказанное касается как основного, так подготовительного и вспомогательного оборудования. Контактный чан в данном случае не является исключением.
Контактный чан - емкостное оборудование, предназначенное для:
1. оттирки (Оттирка - процесс механического удаления шламистых покрытий, плёнок и примазок с поверхности зёрен измельчённой или природно-дезинтегрированной руды. Цель оттирки - усиление разделительных признаков минеральных составляющих руды или удаление примесей, ухудшающих качество минеральных продуктов).
2. перемешивания пульп с реагентами перед процессом флотации.
3. приготовления рабочих составов реагентов.
4 а также может быть использован в качестве активного зумпфа для поддержания твёрдого во взвешенном состоянии на обогатительных фабриках металлургической, химической и других отраслей промышленности.
Конструкция контактного чана состоит из следующих основных частей:
Рис. 1 1-емкость; 2-мост; 3-привод ; 4-вал; 5-импеллер; 6- циркуляционная труба
Ёмкость традиционно изготавливается из металла и имеет цилиндрическую форму. Материалом может быть как обычная, так нержавеющая сталь или цветные металлы (титан). Внутренняя поверхность чана может быть покрыта эмалью, футерована резиной, полиуретаном, полиэтиленом, полипропиленом, так и изготавливаться без защитного покрытия. Верхняя часть может быть открытой, либо закрыта крышкой, дополнительно герметизирована гидрозатвором. Дно с внешней стороны плоское, чан устанавливается непосредственно на фундамент.
Мост в силу малых нагрузок имеет простую балочную конструкцию.
Привод контактного чана бывает двух видов: с клиноременной передачей либо с мотор-редуктором. При необходимости вместо мотор-редуктора можно предусмотреть гидромотор.
Вал контактного чана представляет собой элемент конструкции, предназначенный для передачи крутящего момента от мотор-редуктора к мешалке. В зависимости от объёма чана, частоты вращения вала и передаваемого момента применяются валы различных диаметров.
Импеллер является одним из основных элементов контактного чана. Он предназначен для передачи механической энергии от динамических элементов аппарата к перемешиваемой среде.
Циркуляционная труба позволяет обеспечить движение жидкости по всему объёму аппарата при малом диаметре импеллера и его расположении в достаточной удалённости от дна. При такой схеме уменьшаются размеры вала импеллера, а соответственно и блока привода, что в свою очередь способствует снижению общей стоимости аппарата.
Контактные чаны выпускает множество российских и зарубежных производителей. Конструкции разных производителей в основном мало чем отличаются.
Основным недостатком перемешивающих аппаратов с циркуляционной трубой является узкий диапазон рабочего уровня пульпы. В случае снижения ниже критического значения прекращается переток через верхний торец циркуляционной трубы, а при дальнейшем падении уровня импеллер оказывается на границе сред воздух жидкость. Последнее очень опасно, так как неминуемо вызывает удары лопасти о жидкость, с последующим её разрушением. Дальнейшим этапом, из-за появившегося дисбаланса деформируется ось вала и перемешивающее устройство становится не работоспособным. В связи с вышесказанным, классическим решением является разгрузка самотёком через сливной патрубок в верхней части чана, таким образом, по умолчанию поддерживается необходимый для обеспечения работоспособности уровень пульпы в аппарате. Однако в ряде случаев, по технологическим причинам, либо в связи с особенностями расположения другого оборудования работающего в связке с чаном, требуется осуществлять разгрузку из нижней части ёмкости. В такой ситуации возникает необходимость контроля уровня пульпы, и соответственно появляется автоматика. Осуществляется это следующим образом, по сигналам с датчиков уровня автоматизированная система управления регулирует производительность откачивающих насосов, осуществляет световую и звуковую сигнализацию, а при необходимости производит аварийное отключение перемешивающего устройства.
Некоторые техпроцессы всё же требуют полного опорожнения чана. В связи с этим были проведены соответствующие доработки серийной конструкции. Импеллер вынесен вниз из циркуляционной трубы. В самой трубе сделана дополнительная перфорация для сохранения циркуляции при уровне ниже её верхнего торца. Добавлена автоматика управляющая частотой вращения вала импеллера в зависимости от уровня пульпы. Установлено принудительное охлаждение двигателя. Для уменьшения объёма пульпы под импеллером форма дна изменена с плоской на коническую, с металлическим основанием.
Алгоритм работы чана с непрерывным перемешиванием до полного опорожнения следующий:
1. Номинальное заполнение (циркуляционная труба ниже уровня пульпы). Чан работает в обычном режиме.
2. Циркуляционная труба затоплена частично. Работает перфорация.
3. Расстояние от зеркала пульпы до плоскости импеллера приближается к критическому значению. Начинается постепенное снижение частоты вращения.
4. Циркуляционная труба выше уровня пульпы. Импеллер перемешивает остатки пульпы.
5. Импеллер выше уровня пульпы. Производится отключение привода. Минимальный остаток удаляется насосом.
Проведённые доработки позволили реализовать технологические задачи предприятий обогатительной сферы, повысить результативность их работы и качество итогового продукта, расширить область применения контактных чанов.
