SE456138B - Forfarande for reglering av krosspaltbredden i en gyratorisk kross - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 456 138 Om det övre värdet för någondera av nämnda effektförbruk- ning och tryckbelastning överstiges under en viss tid och den verkliga spaltbredden understiger det nämnda övre värdet för spaltbredden, så ökas spaltbredden stegvis, till dess att såväl den verkliga effektförbrukningen som den verkliga tryckbelastningen ligger under nämnda övre värden för de- samma. Om nämnda undre värde för någondera effektförbruk- ningen och tryckbelastningen understiges under en viss tid och den verkliga spaltbredden överstiger nämnda undre spalt- breddvärde, så minskas spaltbredden stegvis, till dess att ' den verkliga spaltbredden blir lika med nämnda undre spalt- breddvärde eller dessförinnan nämnda undre värden på effekt- förbrukning och tryckbelastning överskridits. Även här in- ställes sålunda spaltbredden alltid så, att den ligger så nära nämnda undre värde för densamma som tillåtna värden för effektförbrukning och tryckbelastning medger. Även om de ovan diskuterade reglerförfarandena innebär fram- steg i jämförelse med manuell reglering, så kan det vid kross- ning dock vara oekonomiskt att driva spaltregleringen dit- hän, att krossen alltid arbetar med så liten krosspaltbredd som möjligt eller så nära en undre gräns av ett förutbestämt spaltbreddområde som möjligt med hänsyn till krossens till- åtna effektförbrukning och/eller tillåten tryckbelastning på krosshuvudet. Genom s.k. interaction, då krossning sker genom att styckena i det krossen tillförda materialet sönder- delar varandra och krosspalfibredden således avsevärt kan över- stiga tvärdimensionen hos det färdigkrossade materialet, kan nämligen betydande produktionsökningar uppnås.

Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett nytt och fördelaktigt reglerförfarande, vilket säkerställer avsett krossförlopp väsentligen inom krossens hela möjliga effekt- nttagsområde och tryckbelastningsområde, således i princip från tomgångseffekt till maximalt tillåtet effektuttag resp. från obelastat till maximalt tryckbelastat krosshuvud. 10 15 20 25 30 35 456 138 Enligt uppfinningen har det befunnits, att det för varje kombination av effektuttag och tryckbelastning finns en korresponderande krosspaltbredd, där krossen ger ett avsett krossförlopp, exempelvis vid krossning av en viss malm ger maximal produktion av krossad produkt inom ett visst stor- leksintervall. I enlighet med uppfinningen föreslås därför, att vid ett förfarande av det inledningsvis angivna slaget krosspaltbredden ovanför nämnda minimivärde löpande hálles inställd väsentligen enligt en sådan vald, samtidigt av effektförbrukningen och tryckbelastningen på ett bestämt sätt beroende styrfunktion som för det krossning undergàen- de materialet ger ett avsett krossförlopp, såsom t.ex. ett krossförlopp, vilket ger maximal mängd nedkrossad produkt inom ett visst partikelstorleksomràde eller en oberoende av godspâmatningen väsentligen maximalt nedkrossad produkt, och som kan uttryckas med formeln S =____i_.__2_ + [Vr-TO) . cTla + I E E P+Q+í där SB = spaltbörvärde i mm = krossmotorns uteffekt kW = en konstant = en konstant = en konstant en exponent = tryck i MPa = tryckberäkningsgräns MPa T = en konstant och HOIåD-HQIWÛWH ll = minimispalt i mm.

Enklast bestämmas styrfunktionen för ett visst gods, som skall krossas i en viss kross, genom krossningsförsök i kros- sen eller en likadan kross, dels under sådana förhållanden, att tryckbelastningen är obetydlig och ej väsentligt ändrar sig vid ändring av krosspaltbredden, t.ex. genom att godset 10 15 20 _25 30 35 456 138 tillföres krossen i väsentligen torrt och välsiktat till- stånd, dvs. i huvudsak fritt från fint material, dels under sådana förhållanden, att tryckbelastningen väsentligt änd- rar sig vid ändring av krosspaltbredden, t.ex. genom att godset tillföres i fuktigt och osiktat tillstånd. Vid kross- ningsföräflënned det torra, välsiktade godset inställes en viss konstant godspåmatning och inställes dessutom en sådan krosspaltbredd, att önskat krossförlopp, t.ex. maximal mängd gods inom ett visst önskat partikelstorleksområde, i största möjliga utsträckning erhålles, varvid korresponderande spalt- bredd och effektförbrukning noteras. Att önskat krossförlopp i möjligaste mån uppnås, kan givetvis kontrolleras genom undersökning av det krossade godset. Därefter utföres kross- ningsförsök med det torra, välsiktade godset vid andra gods- påmatningar och omställes ånyo krosspaltbredden så, att önskat krossförlopp även här i möjligaste mån erhålles, var- vid korresponderande spaltbredder och effektförbrukningar likaså noteras. Med hjälp av dessa noterade spaltbredder och motsvarande effektförbrukningar kan uppritas en kurva över hur spaltbredden skall ändras med ändrad effektförbrukning, om i möjligaste mån det önskade krossförloppet skall erhållas.

Vid krossning av motsvarande gods i fuktigt och bristfälligt siktat tillstånd inställes' godspàmatningen på olika värden och inställes krosspaltbredden vid vartdera av dessa värden så, att önskat krossförlopp i möjligaste mån uppnås, samt be- stämmes krossmotorns effektförbrukning vid nämnda värden.

Genom.jämförelse av dessa krosspaltbredder med krosspalt- bredderna vid samma effektförbrukning enligt den för torrt och välsiktat gods uppgjorda kurvan kan bestämmas det vid olika tryckbelastningar vid krossning av fuktigt och brist- fälligt siktat gods erforderliga spaltbreddtillskottet, om önskat krossförlopp i möjligaste mån skall bibehàllas vid vari- erande tryckbelastningar. Med hjälp av dessa tillskottsvär- den kan uppritas en kurva över hur spaltbredden skall ändras med ändrad tryckbelastning, om i möjligaste mån det önskade krossförloppet skall erhållas. 10 15 20 25 30 35 456 138 Nämnda kurvor kan uttryckas matematiskt genom formeln c ovan och insättas i en styrfunktion, enligt vilken krosspalt- bredden bör hållas inställd vid krossning av godset ifråga, varvid styrfunktionen även innehåller bestämmelser om minimi- spalt för förhindrande av att krosshuvudet kommer i kontakt med krosskonen och om en av krosshuvudets egenvikt och vikten av det i krossen förefintliga godset beroende tryckberäknings- gräns, varifrån tryckbelastningens bidrag till spaltbredden skall börja räknas. Konstanterna P, Q och R i formeln ovan bestämmes ur nämnda kurva över effektförbrukningen samt konstanterna CT och exponenten a bestämmes ur nämnda kurva över tryckbelastningen.

En stor fördel med förfarandet enligt uppfinningen ligger däri, att ingen noggrann styrning av flödet av krossen pà- matat material och av detta materials stycke- eller parti- kelstorleksfördelning erfordras, förutsatt att krossen tillàtes arbeta inom gränserna för dess kapacitet. För att undvika ständiga omställningar av spaltbredden utföres lämp- ligen spaltbreddomställning först när den verkliga spalt- bredden i en på förhand bestämd utsträckning, lämpligen inom området 2-15%, och under en pá förhand bestämd tid, lämpligen 3-10 sekunder, avvikit från den enligt nämnda styrfunktion beräknade spaltbredden; Överbelastning.av kros-~ sen undvikes genom ökning av spaltbredden förbi de enligt styrfunktionen beräknade värdena, när effektförbrukningen och/eller tryckbelastningen överstiger pà förhand bestämda maximivärden, varigenom avbrott på grund av utlösning av motorskydd och dylikt undvikes.

Om krossmotorns effektförbrukning snabbt sjunker till ett värde motsvarande tomgångseffekt, t.ex. på grund av till- fälligt avbrott i materialtillförseln, är det lämpligt att blockera styrfunktionen så, att den vid uppnàende av tom- gàngseffekten föreliggande spaltbredden bibehålles, till dess att effektförbrukningen, t.ex. genom att materialmatning- en på nytt kommit igång, åter höjts över tomgàngseffekten. 10 15 20 25 30 35 456 138 X Efter avbrott i driften är det pà liknande sätt lämpligt att starta krossen med en spaltbredd, som väsentligt över- stiger minimispaltbredden och lämpligen uppgår till 25-50% av krosshuvudets excenterradie.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas med hänvisning till bifogade ritning, varvid ytterligare för uppfinningen utmärkande drag och fördelar kommer att framgå.

Fig. l visar genom försök framtagna reglerkurvor för styrning av en finkross i enlighet med upp- finningen.

Fig. 2 visar schematiskt en enligt uppfinningen styr- bar krossanläggning.

Fig. 3 visar i detalj sättet för bestämning av kross- huvudets läge och därmed spaltbredden.

I fig. l är visade tvâ ur styrfunktionen ovan framtagna kur- vor, då P = 79,64 Q = -1,128 R = 320,3 'ro = 2 MPa _ CT = 0,5 a = 2 och I = 2 mm.

Styrfunktionen bestämdes genom krossningsförsök enligt be- skrivningen ovan av en till från Lângdalsgruvan, Sverige, i en kross av typen Hydrocone nr 460 från Svedala Arbrå AB med en elmotor med tomgångs- effekten 24 kW och märkeffekten 150 kW. Styrfunktionen var framtagen för att ge en oberoende av pàmatningen väsentli- gen maximalt nedkrossad produkt, avsedd för fortsatt finför- delning i stàngkvarn. Vid effektförbrukning och tryckbelast- ning överstigande 130 kW resp. 7 MPa ökades krossens spaltbredd förbi de enligt styrfunktionen beräknade värdena för 10 15 20 25 30 35 _ 4-56 138 undvikande av risk för motor- eller krosshaveri. I fig. 1 är effektkurvan visad med streckprickad och tryckkurvan visad med heldragen linje, medan de övre gränserna för reglerkurvor- nas användning är markerade med horisontella streck. Genom styrningen enligt ovan erhålles överlägsen kapacitet vid vari- erande flöde, fukthalt och kornstorleksfördelning samt ett ringa slitage av slitdelar, eftersom dessa kommer att utnytt- jas över huvudsakligen hela sin arbetsarea. Styrning av kros- sen enligt den i förväg bestämda funktionen sker givetvis automatiskt med användning av elektronisk styrutrustning.

Den i fig. 2 visade krossanläggningen innefattar en av en el- motor 1 driven gyratorisk kross med stationär konisk kross- mantel 2 och rörligt koniskt krosshuvud 3. Krosshuvudet 3 är fast anbragt på en pelare 4, vars övre ände är axiellt rör- ligt men radiellt väsentligen orörligt upptagen i ett icke visat lager. Pelaren 4 vilar med den undre ändytan via ett glidlager 5 på kolven 6 hos en hydraulisk kolvcylinderanord- ning, vars cylinder är betecknad med 7. Under krosshuvudet 3 är pelaren 4 lagrad i en excentriskt belägen öppning i en la- geranordning 8, som är roterbart driven av motorn 1 via en generellt med 9 betecknad transmission. Vid rotering av anord- ningen 8 kommer sålunda krosshuvudet 3 att utföra en gyrato- risk rörelse, så att spalten mellan krossmantel 2 och kross- huvud 3 kommer att ökas och minskas utefter krosshuvudets peri- feri. Lageranordningen 8 kan vara inställbar för ändring av graden av den pelaren 4 mottagande öppningens excentricitet, och pelaren 4 med krosshuvudet 3 är genom införsel och avled- ning av hydraulvätska i och ur cylindern 7 höj- resp. sänkbar för inställning av krosspaltbredden, varmed här på brukligt sätt avses det minsta avståndet mellan krosshuvudets 3 utsida och krossmantelns 2 insida.

Till överdelen av krossmanteln 2 ansluter sig ett schakt 10, varigenom för krossning avsett material tillföres. Ultraljud- sändare och -mottagare 11, 12 övervakar tillförseln av mate- rial och detekterar igensättning av schaktet 10 samt kan även 10 15 20 25 30 35 l 456 .138 användas för styrning av materialtillförseln. De är via en ledning 13 anslutna till en i en elektronisk styrutrustning ingående elektronikenhet 14 och avger till den senare för tillståndet i schaktet 10 karakteristiska signaler.

Med 15 är betecknad en hydraulvätsketank, som via en ledning 16 är ansluten till cylindern Z. För matning av hydraulvätska till och från cylindern 7 är i ledningen 16 anordnad en pump 17. Trycket i den i cylindern 7 förefintliga hydraulvätskan mätes medelst en tryckmätare 18, som avger en trycket motsva- rande analog signal via en ledning 19 till elektronikenheten 14. Med 20 är betecknad en konventionell s.k. tryckackumula- tor, vilken förhindrar uppkomst av otillåtet starka tryck- stötar i hydraulsystemet, om t.ex. en avbruten grävmaskins- tand eller annat okrossbart föremål skulle råka passera ge- nom krossen.

Via en ledning 21 tillföres elektronikenheten 14 en mot motorns 1 effektförbrukning svarande analog signal, medan den via en ledning 22 tillföres en mot krosshuvudets 3 läge relativt krossmanteln 2 och sålunda mot krosspaltbredden svarande ana- log signal. Med 23 är betecknad en display- och manöverenhet, vilken är försedd med organ för inprogrammering av önskad styrfunktion och via en ledning 24 tillför elektronikenheten 14 av den valda styrfunktionen beroende styrsignaler, så att elektronikenheten 14 i beroende av nämnda styrfunktion och i beroende av de på ledningarna 19, 21, 22 inkommande signaler- na alstrar en digital styrsignal på en till pumpens 17 driv- organ ansluten_ledning 25. Via en ledning 26 erhåller enhe- ten 23 signaler motsvarande vissa tillstånd i krossanläggning- en, t.ex. effektförbrukning, tryckbelastning, krosspaltbredd etc., varvid dessa signaler omvandlas till synlig information på enhetens 23 displaydel. Det inses, att styrutrustningen för krossanläggningens styrning i enlighet med den aktuella styrfunktionen kan utformas på många olika sätt, som lätt kan realiseras av fackmannen, varför någon mera detaljerad beskriv- ning av styrutrustningen ej ges här, särskilt som styrutrust- z 10 15 20 25 30 35 456 138 ningens utformning med undantag för det i fig. 3 visade arrangemanget icke utgör del av föreliggande uppfinning.

Enligt fig. 3, som i större skala visar ett parti av kolvcy- linderanordningen 6, 7 i fig. 2, innefattar cylindern 7 ett foder 27 och ett ytterhölje 28. Ytterhöljet 28 är anslutet till en undre cylindergavel 29 med en kanal 30, som förbinder cylinderns inre med den 1 fig. 2 visade hydraulvätskeledning- en 16. Cylindern 7 är öppen upptill, och den i cylindern be- fintliga kolven 6 har avsevärd höjd och uppbär pâ sin övre ändyta en med streckprickad linje antydd del 31 av det med hänvisning till fig. 2 beskrivna glidlagret 5 för uppbärande av pelaren 4 och krosshuvudet 3. Kolven 6 är ihålig och består av en skåldel 32 och ett dennas nedåt vettande öppning till- slutande lock 33. I lockets 33 periferi är anordnade tätningar 34 för att förhindra läckage av olja mellan kolvens 6 utsida och fodrets 27 insida. På grund av den mot kolven 6 via lagret 5 vilande pelarändens gyratoriska rörelse i kombination med det av vikten av pelare 4 och krosshuvud 3 samt tryckbelast- ningen under krossningen på krosshuvudet förorsakade höga trycket pâ kolven 6 är det emellertid ytterligt svårt att undvika läckage av hydraulvätska ut ur cylinderns 7 inre. Det är därför olämpligt att enligt konventionellt mönster bestäm- ma läget av krosshuvudet 3 och därmed krosspaltbredden via bestämning av hydraulvätskans nivå i tanken 15 medelst en nivå- givare, eftersom den ur cylinderns 7 inre utläckande hydraul- vätskan ej återförs till tanken 15 och stopp för kalibrering av nivågivare i förhållande till det verkliga läget för kross- huvudet 3 därför ofta måste göras. Med arrangemanget enligt fig. 3 undvikes nämnda olägenhet genom att krosshuvudetsm§_ _läge_9gh_gärmed krosspaltbredden bestämmes qenom bestämning av kolvens 6 och cylinderns 7 läggwrelativt varandra. Denna bestämning är icke beroende av ändring av hydraulvätskemäng- den i hydraulsystemet på grund av läckage och påfyllning. Kali- brering behöver göras endast med tämligen stora tidsmellanrum för kompensering av slitage av slitytorna på krossmantel och krosshuvud. Enligt fig. 3 användes sålunda en generellt med 10 15 20 25 456 138 10 ' med 35 betecknad lägesgivare, vilken innefattar en relativt cylinderhöljet 27, 28, 29 fast del 36 och en relativt kolven s fast del 37 och vilken är anordnad att via aan i fig. 2 visade ledningen 22 avgiva en för dessa delars 36, 37 läge Q relativt varandra och därmed för krosshuvudets 3 läge karak- teristisk lägessignal till elektronikenheten 14. I det visa- de exemplet innefattar lägesgivaren en i ett skyddsrör 36 i dettas axialriktning spänd metalltrâd, som medelst en av cylindergaveln 29 uppburen kombinerad sändare och mottagare 38 försättes i vibration, medan delen 37 utgöres av en ring- formig permanentmagnet, vilken omgiver röret 36 och medelst en hållare 39 är anbragt på kolvens 6 lock 33. Röret 36 sträck- er sig genom en locket 33 genomgående öppning 40 in i kolvens 6 inre, varvid det inuti kolven upptages i ett till öppningen 40 övre mynning tätande anslutet rör 41, som förhindrar in- läckning av hydraulvätska i kolvens 6 inre. Arrangemanget är sådant, att den av sändaren/mottagaren 38 avgivna och mottag- na vibrationen (tonenl påverkas av magneten 37, så att vibra- tionen (tonenl blir karakteristisk för avståndet mellan sän- daren/mottagaren 38 och magneten 37. I motsvarighet till den mottagna vibrationen (tonen) avger givaren 35 en för nämnda avstånd karakteristisk analog signal via den i fig. 2 visade ledningen 22 till elektronikenheten 14.

Uppfinningen är icke begränsad till det ovan med hänvisning till ritningsfigurernat beskrivna utförandet utan kan reali- seras på godtyckligt sätt inom ramen för den i patentkraven angivna uppfinningen.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 456; 138. 11 Patentkrav

1. Förfarande för reglering av krosspaltbredden i en gyratorisk kross av den typ, som uppvisar ett av en kross- motor drivet krosshuvud, vilket för krosspaltinställning är.inställbart relativt en krossmantel medelst en hydraul- motor, varvid förfarandet innefattar löpande bestämning av krossens effektförbrukning, av tryckbelastningen på kross- huvudet och av krosspaltbredden samt reglering av kross- spaltbredden ovanför ett förutbestämt minimivärde för den- samma i beroende av nämnda effektförbrukning och tryckbe- k ä n n e t e c k n a t av att krosspaltbredden ovanför nämnda minimivärde löpande hålles inställd väsent- lastning, ligen enligt en sådan vald, samtidigt av effektförbrukningen och tryckbelastningen på ett bestämt sätt beroende styr- I funktion som för det krossning undergående materialet ger ett avsett krossförlopp, såsom t.ex. ett krossförlopp, vil- ket ger maximal mängd nedkrossad produkt inom ett visst partikelstorleksområde eller en oberoende av godspámatning- en väsentligen maximalt nedkrossad produkt, och som kan ut- tryckas med formeln + [(T-To) . CT]a + I där S = spaltbörvärde i mm = krossmotorns uteffekt kW = en konstant en konstant WIOWJIFJ ll = en konstant = en exponent = tryck i MPa tryckberäkningsgräns MPa = en konstant och HOl-JHD! ll = minimispalt i mm. 10 15 20 25 456 138 , 7 “'"l " s 12 k ä n n e t e c k n a t av att spaltbreddomställning utföres först när den verkliga

2. Förfarande enligt krav 1, spaltbredden i en på förhand bestämd utsträckning, lämp- ligen inom området 2-15%, och under en på förhand bestämd tid, lämpligen 3-10 sekunder, avvikit från den enligt nämnda styrfunktion beräknade spaltbredden. k ä n n e t e c k - n a t av att spaltbredden efter snabb sänkning av kross-

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, motorns effektförbrukning till dess tomgângseffekt bibehål- les på inställt värde, till dess att effektförbrukningen åter höjts över tomgàngseffekten.

4. Förfarande enligt något av krav 1-3, k ä n n e - t e c k n a t av att krossen startas med en pá förhand bestämd spaltbredd, som väsentligt överstiger minimispalt- bredden och lämpligen uppgår till 25-50% av krosshuvudets excenterradie.

5. Förfarande enligt något av krav l-4 vid användning av en hydraulcylinder som hydraulmotor, k ä n n e t e c k - n a t av att spaltbredden mätes medelst en lägesgivare, vilken innefattar en relativt cylinderhöljet fast del och en relativt hydraulcylinderns kolv fast del och vilken är anordnad att avgiva en för dessa delars lägen relativt varandra och därmed för krosshuvudets läge karakteristisk lägessignal.