Pomiar granulacji surowców w mineralurgii przy użyciu nowoczesnych elektronicznych urządzeń pomiarowych.

ABSTRAKT

W pracy przedstawiono zespół urządzeń pomiarowych, przy pomocy których można określić krzywą uziarnienia od 0,5μm do 100mm. Krzywa uziarnienia może się składać z 45 punktów pomiarowych iwstępnie jest wyznaczona optycznie dla wielu tysięcy wirtualnych sit, które są dokładniejsze niż sita mechaniczne i nie można ich zepsuć. Zespół urządzeń może określić wiele wskaźników i właściwości normowych według wielu norm dla kruszyw.

POBIERZ ARTYKUŁ

AUTORZY

Stanisław Kamiński, Dorota Kamińska, KAMIKA Instruments

DZIEDZINA

Drogownictwo, Geologia

PRZYRZĄD

IPS L (wycofany), mini (następca IPS UA), AWK 3D, AWK B

SŁOWA KLUCZOWE

Normy europejskie, analiza sitowa, pomiar wielkości cząstek, urządzenia pomiarowe, krzywa uziarnienia

ŹRÓDŁO

Górnictwo i Geoinżynieria, 33/4 (2009), str. 135-140 (link)

ARTYKUŁ

Przedstawione w referacie analizatory mogą służyć do badania uziarnienia surowców mineralnych w całym zakresie ich zastosowań [3]. Urządzenia te wypierają albo zastępują klasyczne badania na sitach mechanicznych. Każdy analizator wyposażony jest w komputer co umożliwia sterowanie nimi i opracowywanie wyników oraz ułatwia przesyłanie danych.Istnieje kompletny zestaw analizatorów których zakresy pomiarowe zachodzą na siebie przez co można ich używać przy mało precyzyjnym podziale materiału mineralnego na różne co do wielkości frakcje uziarnienia.

Dostarczony do badania surowiec mineralny zgodnie z normą suszy się i waży [1]. Następnie wkłada się do specjalnej płuczki sitowej (rys. 1) w celu w celu wypłukania pyłu i iłu z powierzchni grubszych ziaren z jednoczesnym rozdziałem w zależności od potrzeb na dwie lub trzy frakcje.

Analizay sitowe w europie

Rys. 1. Płuczka sitowa (projekt)

Ta płuczka jest jednocześnie suszarką. Po wysuszeniu każda z tych frakcji jest ważona. Z każdej frakcji wydziela się reprezentatywną próbkę materiału lub jeśli frakcja jest nieliczna to całą frakcję używa się do dalszych badań.

Cząstki spłukane z grubszych frakcji i zawieszone w wodzie mierzy się przy pomocy analizatora IPS L (rys. 2), który ma zakres pomiarowy 0,5-300 μm i jest szybszy (pomiar z przygotowaniem zajmuje 30 minut) i wygodniejszy od aerometru. Przede wszystkim uwalnia od żmudnych obliczeń na arkuszu kalkulacyjnym.

Rys. 2 Analizator IPS LFig. 2 IPS L analyzer

Z najniższego sita płuczki pobiera się uziarnienie do pomiaru na analizatorze IPS UA (rys. 3). Dla uziarnienia poniżej 600 μm stosuje się dozownik ultradźwiękowy. Dla uziarnienia do 1200 μm używa się dozownika aerodynamicznego, który dozuje za pomocą sprężonego powietrza z elektronicznie sterowanej sprężarki. Zastosowane dozowniki rozdzielają jeden przyrząd na dwa oddzielne analizatory uziarnienia to jest na IPS U i IPS A.

Frakcja z następnego sita może być zmierzona przy pomocy analizatora AWK-3D (rys. 4) o zakresie 0,05 – 10 mm. W podobny sposób może być mierzona najgrubsza frakcja przy pomocy analizatora AWK-B (rys. 5) o zakresie 2-100 mm. Rynna analizatora AWK-B ma podwójne dno. Górne dno wykonane jest z perforowanej blachy o stosownych wielkościach otworów dla odsiania małych cząstek, które wypadają z rynny przez specjalny otwór w drugim dnie. Te małe cząstki są ważone i przez swoją wagę oraz wielkość otworów perforowanych są uwzględniane w ogólnym rozkładzie frakcyjnym materiału mineralnego. Jest to szczególnie przydatne gdy nie stosuje się płuczki sitowej tylko od razu mierzy się grubą frakcję materiału „z wiadra”. AWK B jest dużym przyrządem długości ponad 1,5 m i umożliwia pomiary dużych nadaw.

Rys. 4 Analizator AWK 3DFig. 4 AWK 3D analyzer

Rys. 5 Analizator AWK BFig. 5 AWK B analyzer

Wyniki pomiarów z każdego przedstawionego powyżej analizatora podawane w formie rozkładu sitowego, można zsumować za pomocą specjalnego programu użytego w systemie złożonym z opisanych analizatorów. Wynik sumowania przedstawiony w postaci krzywej uziarnienia od 0,5 do 100 mm jest uwidoczniony na (Rys. 6).

Pomiar krzywa

Rys. 6 Krzywa uziarnieniaFig. 6 Grain-size distribution

Analizatory AWK są przyrządami do trójwymiarowego pomiaru ziaren przez ich skanowanie w przestrzeni pomiarowej podczas spadania z rynny dozującej. Taki pomiar umożliwia automatyczną ocenę następujących parametrów [2]:

Oznaczanie kształtu ziarn za pomocą wskaźnika płaskości EN-PN 933-3;
Oznaczanie kształtu ziarn jak przy pomocy suwmiarki Schultza EN-PN 933-4;
Oznaczanie procentowej zawartości ziarn o powierzchniach powstałych w wyniku przekruszenia lub łamania kruszyw grubych EN-PN 933-5;
Ocena właściwości powierzchni. Wskaźnik przepływu kruszyw. PN-EN 933-6;

Ponadto zgodnie z PN-EN ISO 14688-2 są obliczone przez komputer:

Wskaźnik różnoziarnistości Cn= d60/d10
Wskaźnik krzywizny Cc= (d30)2/(d10*d60)

i wiele innych parametrów geotechnicznych.

Literatura:

Stanisław Kamiński, Dorota Kamińska: „Badanie uziarnienia materiałów mineralnych 0,5 m – 100mm” IX Konferencja – Kruszywa Mineralne, Szklarska Poręba 2009
S. Kamiński, D. Kamińska, J. Trzciński: „Automatyczna analiza wielkości i kształtu ziaren 3D z zastosowaniem analizatorów optyczno elektronicznych” 11th Baltic Sea Geotechnical Conference, Gdańsk 2008.
Stanisław Kamiński, Jerzy Trzciński: „Optyczno-elektroniczny sposób określania składu granulometrycznego gruntów i możliwości zastosowania w geologii inżynierskiej” I Kongres Geologiczny, Kraków 2008

Wszelkie prawa zastrzeżone KAMIKA 2024, Projekt strony internetowej JL

+48 (22) 666 93 32
+48 (22) 666 85 68

ul. A. Kocjana 15
01-473 Warszawa