• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

ТЕХНИКАЛЫҚ ФИЗИКА ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА

In document ХАБАРШЫСЫ ВЕСТНИК (бет 57-75)

ТЕХНИКАЛЫҚ ФИЗИКА

Рис. 1. Функциональная схема электропривода валка стана «1400» холодной прокатки «Миттал- Стил Темиртау»: У1 — суммирующий усилитель; УδС, УδТ, УδН — звенья, позволяющие оценить ошибку регулирования; РС — регулятор скорости; ДС — датчик скорости; РТ — регулятор тока;

ДТ — датчик тока; РН — регулятор напряжения; ДН — датчик напряжения; ОВД1, 2 — обмотки возбуждения двигателя; Д1, 2 — двигатели; ДИФ — дифференциально-импульсный фазочувстви- тельный выпрямитель; RS — шунт; Г — генератор; ОВГ — обмотка возбуждения генератора; ТВ

— тиристорный выпрямитель

Контур регулирования скорости КРС с регулятором скорости РС. На вход датчика скорости ДС поступает сигнал, пропорциональный скорости якоря двигателя, с дифференциально-импульсного фазочувствительного выпрямителя ДИФ.

В контурах регулирования технически реализованы и выделены звенья УδС, УδТ, УδН, позволяю- щие оценить ошибку системы регулирования при снятии ее частотных характеристик. Обмотки воз- буждения ОВД1, ОВД2 двухякорного , электродвигателя валка стана включены в систему регу- лирования тока возбуждения двигателя, которая не рассматривается. Задание скорости вращения всех валков клетей стана осуществляется сигналом Хвх через суммирующий усилитель У1.

На рисунке 1 цифрами указаны выходные координаты, используемые при снятии динамических характеристик электропривода валка клети стана [1].

На рисунке 2 схематически показан двигатель постоянного тока с независимым возбуждением.

Уравнения, которыми описываются электромагнитные и электромеханические процессы в этом дви- гателе, имеют вид [2]:

;

;

;

;

; .

B B B B B

R

Я Я Я Я Я

m

H

В Ф B

Я E m В

M R В

u L di r i dt

u L di r i e

dt

J d M M

dt Ф k i

e k Ф

М k i Ф

   



    

   

  

    

   

(1)

Рис. 2. Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением: iЯ — ток якоря; uЯ — напряже- ние якоря; Я — якорь; ОВ — обмотка возбуждения; iВ — ток обмотки возбуждения; uВ — напря- жение обмотки возбуждения

В уравнениях (1) индексом «В» отмечены переменные и параметры, относящиеся к обмотке воз- буждения, индексом «Я» — переменные и параметры, относящиеся к якорю, коэффициенты kФ, ke, kM являются конструктивными постоянными.

Приведем уравнения (1) к безразмерному виду, приняв в качестве базовых единиц номинальные значения переменных двигателя: UВ.НОМ, UЯ.НОМ, ФВ.НОМ, 0 .

. Я НОМ НОМ

E В НОМ

U k Ф

 

 , К НОМ. М В НОМ. Я НОМ.

Я

М k Ф U

   r .

;

;

; ,

B B B B

Я

B

Я Я Я m

m В Я Н

т

В Ф B

u T di i dt

u Т di i Ф

dt

Т d Ф i М

dt Ф k i

  



     



    



  

(2)

где

. . . . . 0.

; ; ; ; ; т

B Я B B Я Я В

В

B Я B Я т

В НОМ Я НОМ В НОМ Я НОМ В НОМ НОМ

u u i r i r Ф

u u i i Ф

U U U U Ф

 

      

 ;

. Н Н

К НОМ

М М

М — относительные переменные состояния двигателя; В B

B

Т L

r , Я Я

Я

T L

r , 0.

. т НОМ

К НОМ

Т J М

   ,

' .

. В НОМ

Ф Ф

B В НОМ

k k U

r Ф

 

 — параметры двигателя.

Уравнения (2) могут быть представлены в операторной форме

'

( 1) ;

( 1) ;

; ,

B B B

В

Я Я Я т

В H

m R

m В Ф B

u s T i

u s T i Ф

s T Ф i M

Ф k i

    

      

     

  

(3)

которым соответствует модель, представленная на рисунке 3, окно настройки параметров моделиро- вания — на рисунке 4.

Рис. 3. Модель двигателя постоянного тока с независимым возбуждением: Step — блок источника сигнала; Transfer Fcn — блок интегрирования с передаточной функцией; Sum — сумматор;

Product — блок умножения; Gain — коэффициент; Integrator — интегратор; Scope — экран

Рис. 4. Окно настройки параметров моделирования

Рис. 5. Результаты моделирования двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

Модель имеет два входа управления: UЯ — управление по цепи якоря; UВ — управление по цепи возбуждения и один вход по возмущению МН — возмущение по моменту нагрузки. Блок (Transfer Fcn) моделирует цепь возбуждения (постоянная времени ТВ = 0,5 с). Блок (Transfer Fcn1) моделирует цепь якоря (постоянная времени Т = 0,02 с). Блоки (Product, Product1) реализуют умножение в соот- ветствии с уравнениями 2 и 3 системы (3). Блоки (Sum1, Gain, Integrator) реализуют третье уравнение системы (3). На рисунке 4 показано окно настройки параметров моделирования, а на рисунке 5 пред- ставлены результаты моделирования двигателя, управляемого по цепи якоря. Управление по цепи возбуждения подается намного раньше для того, чтобы к моменту подачи управляющего и возму- щающего воздействия поток в машине уже установился. Как следует из рисунков 4, 5, все время мо- делирования принято равным 10 с, сигнал по управлению подается спустя 2 с с начала моделирова-

М

ω

t

t

ния, а возмущение — спустя 5 с с начала моделирования. На рисунке 5 представлен переходный про- цесс по моменту и по скорости.

В двигателе с независимым возбуждением поток можно считать постоянным. В этом случае мо- дель двигателя упрощается, она представлена на рисунке 6.

Рис. 6. Модель двигателя постоянного тока независимого возбуждения при постоянном потоке возбуждения: Step — блок источника сигнала; Sum — сумматор; Transfer Fcn — блок интегриро- вания с передаточной функцией; Gain — коэффициент; Integrator — интегратор; Scope — экран

В приводах постоянного тока прокатных станов с двигателем с независимым возбуждением ино- гда используется так называемое двухзонное регулирование. В этом случае двигатель управляется и по цепи якоря, и по цепи возбуждения. Обычно эти управления разнесены. По цепи якоря при посто- янном потоке возбуждения управление осуществляется при значительных моментах на валу, а управ- ление по цепи возбуждения — при малых моментах.

На рисунке 7 представлены результаты моделирования при двухзонном регулировании двигате- ля, когда при малых моментах необходимо получить скорость большую идеального холостого хода.

Для этого в реальных системах уменьшают поток двигателя. В окне настройки блока (Uв, рис. 8) вид- но, что через пять секунд после пуска в два раза уменьшается поток двигателя, при этом скорость возрастает также в два раза. Моделирование производилось при моменте нагрузки МН = 0,1МК.НОМ.

Рис. 7. Результаты моделирования двигателя постоянного тока независимого возбуждения с управлением по цепи якоря и возбуждения

М

ω

t

t

Рис. 8. Окно настройки двигателя постоянного тока с независимым возбуждением с управлением по цепи якоря и возбуждения

Требования высокой точности регулирования и высокого быстродействия, которые предъявля- ются к современному электроприводу прокатных станов, обусловливают применение замкнутых сис- тем. Только замкнутые системы позволяют осуществить реализацию в электроприводе прокатных станов двух основных принципов:

1) регулируемая величина на выходе электропривода (скорость, угол, момент и т.д.) должна по возможности точней повторять задающий (входной) сигнал;

2) регулируемая величина на выходе электропривода по возможности не должна зависеть от возмущающих воздействий на электропривод. Такими возмущающими воздействиями могут быть напряжение питания, температура, момент нагрузки, временные зависимости параметров и т.д.

Поэтому основным принципом управления является принцип обратной связи, позволяющий осуществить контроль качества регулирования по отклонению управляемого параметра от заданного.

Каждый элемент функциональной схемы электропривода описывается в статике и динамике переда- точной функцией.

В электроприводе в основном применяются три структуры построения:

1) с промежуточным суммирующим элементом;

2) с независимым регулированием параметров;

3) с подчиненным регулированием.

Из всех перечисленных способов построения преимущественное распространение в электропри- водах прокатных станов получили системы с подчиненным регулированием. В них на вход каждого регулятора Wp1(s)–Wpn(s) подается сигнал с предыдущего каскада (рис. 9), соответствующий задан- ному уровню регулируемой величины, и сигнал с выхода данного каскада, отвечающий фактическо- му уровню. Важным достоинством данной структуры является возможность простыми средствами осуществить ограничение любой из координат системы. Для этого достаточно ограничить задание данной координаты.

Рис. 9. Структура схемы подчиненного электропривода: Wpn(s) — передаточные функции звеньев системы; Sum — сумматор

Передаточная функция регулятора подбирается так, чтобы при включении последовательно с соответствующим звеном системы W1(s)–Wn(s) была скомпенсирована большая постоянная времени.

Если исходная система представляет колебательное звено с передаточной функцией

1 2 2

W (s) 1

2 1

T s T s

        , то в соответствии с изложенным подходом регулятор должен быть ПИД-регулятором с передаточной функцией

2 2 2

1

0 0 0 0

2 1 2 1 И

P Д П

k

T s T s T T

W s k s k

T s T T T s s

         

        

  .

В этом случае передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы примут вид:

.1 0

1 WРАЗ

T s

 ;

.1

0

1

ЗАМ 1

WT s

  .

Модель и результаты моделирования для этого случая представлены на рисунках 10, 11.

Рис. 10. Модель колебательного звена с регулятором: Step — блок источника сигнала; Transfer Fcnблок интегрирования с передаточной функцией; Sum — сумматор; Discrete PID Control- ler — пропорционально-интегрально-дифференциальный контроллер; Scope — экран

Рис. 11. Результаты моделирования колебательного звена с регулятором U

t

t U

U

t

Таким образом, практически для всех реальных ситуаций первый внутренний контур электро- привода с подчиненным управлением можно представлять апериодическим звеном с достаточно ма- лой постоянной времени.

Перейдем к рассмотрению второго контура. Если исходное звено второго контура является ин- тегрирующим с передаточной функцией 2

2

( ) 1 W sT s

 , то общая передаточная функция первого и ис- ходного второго звена будет равна 2

0 2

( ) 1

( 1)

Wраз s

T s T s

     [2].

На основе результатов моделирования можно сделать вывод о непосредственной связи между электрическими параметрами электрооборудования прокатного стана и физическими и химическими процессами, протекающими в самом стане в процессе прокатки стальной полосы, что позволяет кон- тролировать процесс прокатки. Для элементов электропривода прокатного стана существует одно- значная связь между видом дефекта и относительных чувствительностей передаточных функций, что позволит сформулировать требования к необходимому диапазону изменения электрических парамет- ров электрооборудования стана, выделить наиболее информативные координаты автоматизированно- го электропривода, которые характеризуются максимальной чувствительностью к изменению со- стояния автоматизированного электропривода при дефекте.

Список литературы

1. Железнов Ю.Д., Коцарь С.Л., Абиев А.Г. Статические исследования точности тонколистовой прокатки. — М.: Метал- лургия, 1974. — 240 с.

2. Ковчин C.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода. — СПб.: Энергоатомиздат, 1994. — 496 с.

УДК 543.422.8

С.А.Ефименко1, В.С.Портнов2, А.К.Турсунбаева2, А.Д.Маусымбаева2

1ТОО «Корпорация Казахмыс», Жезказган;

2Карагандинский государственный технический университет

РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕДНЫХ РУД ФИЛЬТРАМИ РОССА

Жезқазған кен орны мыс-мырышты кендерді рентгенорадиометриялық талдау үшін Росс сүзгілерін сұрыптау əдістемесі теориялық негізделінді. Сүзгілер стандартты əдістемемен салыстырылды. Мыстың аналитикалық сызықтарының гамма-сəулелену ағындық өлшеу қателігі 8 есе кеміді. «Никель–алюминий» фильтрлерін буындық қолдануы ұсынылды. Бұл əдістен кейін метрологиялық көрсеткіштер əлдеқайда өсті.

Theoretically substantiated method of selection of Ross filters for X-ray radiometric analysis of copper-zinc ore deposit Zhezkazgan. Compared with the standard method. While the measurement er- ror of gamma-ray analysis of copper lines has decreased by 8 times. Proposed to use a pair of filters

«nickel-aluminum». After that method increased metrological characteristics.

Дифференциальным фильтрам Росса, несмотря на очевидные преимущества, свойственны и су- щественные недостатки, как то: зависимость точности рентгенорадиометрического анализа (РРА) от стабильности усилительных свойств энергодисперсного спектрометра; концентрационное вырожде- ние чувствительности; низкая точность РРА в области низких содержаний определяемого элемента.

Известно, что фильтры Росса балансируются на пробе руды, в которой отсутствует определяе- мый элемент, но представлены все остальные рудные компоненты данного месторождения. Подбо- ром поверхностной плотности фильтров добиваются равенства замеров плотности потока рентгенов- ской флуоресценции в дифференциальном окне спектрометра, как после поглощающего, так и после пропускающего фильтра.

Аппроксимируя форму линий вторичного спектра кривой Гаусса, это условие можно записать в виде

p a

NN ; (1)

 2

2 2

2

i p

p

E E o

p p

N N e

 

   ; (2)

2

2 2

2

i a

a

E E a o

a

N N e



 

   ; (3)

pmp opmp

p p o

o p

o p

K M N

N   ee

   ; (4)

a am aoma

a a o

o a

o a

K M N

N   ee

   , (5)

где Np и Naплотность потоков гамма-излучения аналитической линии определяемого элемента для пропускающего (p) и поглощающего (a) фильтров соответственно; N0 — плотность потока излучения от пробы, падающего на фильтры; Кр, Mр, Ка, Ма — коэффициенты, зависящие от геометрических условий измерений и атомных констант, соответственно для пропускающего и поглощающего фильтров; mp, ma, μp, μa — поверхностные плотности и массовые коэффициенты ослабления для ана- литических линий пропускающего и поглощающего фильтров соответственно; ор, оа — массовые коэффициенты ослабления пропускающего и поглощающего фильтров для излучения «пустой» про- бы;  RE 8ln 2 — параметр разброса линий приборного спектра с энергией Е; Ер, Еа, Еi — энер- гии аналитических линий фильтров и анализируемого элемента.

Из условий балансировки фильтров (2) и (3) видно, что измерение плотности потока аналитиче- ской линии определяемого элемента производится на склонах пиков собственных линий фильтров, что указывает на значительную зависимость результатов анализа от стабильности рабочих характе- ристик аппаратуры вообще, и на низких концентрациях определяемого элемента в особенности. Для оценки этой погрешности, дифференцируя уравнения (2) и (3) по dE, предположив, что параметр раз- броса линий σ не меняется при смещении линий (пиков) на величину dE, получим:

 

2 ;

i p

p p p

p

E E

dN NdE

 

 (6)

2

i a

a a a

a

E E

dN N    dE

    . (7)

Полагая, что для линий фильтров     р а , а величина смещения линий в обоих случаях оди- накова dEpdEadE, с учетом условия (1) получим:

i

a p

i p

E Ea

dN dN

E E

  

   . (8)

Из выражения (8) очевидно, что смещение dNa для линии поглощающего фильтра в точке Е = Еi

в (Еi – Ea) / (Ei – Ep) раз превышает смещение dNp для линии пропускающего фильтра в той же точке, причем абсолютное смещение пиков, как следует из (7) и (8), прямо пропорционально интенсивности данных линий, энергетическому расстоянию между линиями фильтра и определяемого элемента, ве- личине энергетического смещения dE (аппаратурной нестабильности) и обратно пропорционально величине амплитудного разрешения детектора. Для снижения влияния аппаратурной нестабильности следует увеличивать величину разрешения детектора, что неминуемо приведет к ухудшению чувст- вительности РРА.

Для повышения точности выделения аналитической линии анализируемого элемента на фоне аналитической линии мешающего элемента с близким (соседним), но обязательно большим, атомным номером, при низких содержаниях анализируемого элемента в пробе авторами предложена новая ме- тодика, по которой анализ на медь порошковой пробы медно-цинковой руды осуществляется в сле- дующей последовательности: производится замер флуоресцентного излучения от пробы, прошедшего

через «пропускающий» никелевый фильтр (рис. 1а); затем выполняется замер флуоресцентного излу- чения от пробы, прошедшего через «поглощающий» алюминиевый фильтр (Кα-линия фильтра пол- ностью разделяется детектором с Кα-линией меди), и от мишени из никеля (рис. 1б). По разностному спектру можно судить о содержании меди в анализируемой пробе.

При проведении работ использовалась измерительная установка РРК-103 «Поиск» с датчиком БВД-П. Детектор — пропорциональный счетчик с ксеноновым наполнением СИ-13Р и разрешением в диапазоне энергий от 7 до 10 кэВ порядка 17 %. Радионуклид — кадмий-109. Прежде чем рассмат- ривать технологию балансировки предлагаемой пары фильтров Росса, остановимся на некоторых ас- пектах балансировки «классической» пары фильтров на медь в присутствии цинка: никель (пропус- кающий) — кобальт (поглощающий):

1. Поверхностную плотность никелевого фильтра m(Ni) выбирают из условия ослабления этим фильтром потока рентгеновской флуоресценции линии Cu примерно в два раза:

 

NiCu Ni Ni

Cu Cu m 0,5 Cu

NNeN , (9)

где NCu,NCuNi — плотность потока рентгеновской флуоресценции линии Cu до и после никелевого фильтра; NiCu — массовый коэффициент ослабления линии Cu никелевым фильтром, равный 48,5 см2/г.

Из условия (9) находим m

 

Ni ln 2  CuNi 0,0143 г/см2.

2. Находим степень ослабления никелевым фильтром потока рентгеновской флуоресценции ли- нии Zn мешающего элемента

   

Ni Ni

Zn Ni Zn Ni

Ni Ni

Zn Zn Zn Zn Zn m m 80

KN NN Nee  раз,

где NZn,NZnNi — плотность потока линии Zn до и после никелевого фильтра; NiZn — массовый ко- эффициент ослабления линии Zn в никелевом фильтре, равный 306 см2/г.

3. Находим поверхностную плотность кобальтового фильтра m(Co) при балансировке фильтров по линии As, для чего добьемся равенства потоков излучения этой линии, прошедшей как через никелевый, так и через кобальтовый фильтры:

Ni Co

As As

NN ; (10)

 

NiAs Ni Ni

As As

NNe m ; (11)

 

CoAs Co Co

As As

NNe m , (12)

где NAs,NAsNi,NAsCo — плотность потока линии As до и после прохождения никелевого и кобальто- вого фильтров;  AsNi, CoAs — массовые коэффициенты поглощения линии As в никелевом и кобаль- товом фильтрах (равны соответственно 180 и 165 см2/г).

 

Co AsNi

 

Ni / AsCo 0,0156

mNm N  г/см2.

4. Определим степень ослабления линии Cu при  CoCu 338 см2

 

 

CoCu CoCu

Co

Co Cu Cu

Cu Co Co

Cu Cu

m 195

m

N N

K e

N N e

    

 раз.

В режиме измерений с амплитудной селекцией импульсов порядок балансировки дифференци- альных фильтров аналогичен описанному выше. Разница лишь в том, что измерительный канал ана- лизатора настраивается на максимум линии As. При этом разница замеров с фильтрами при пере- воде анализатора в рабочий режим (настройка на максимум фотопика линии Cu) согласно теории должна оставаться постоянной и отличной от нуля при промере пробы, содержащей цинк. Однако из- за временной нестабильности аппаратуры эти условия не выполняются, так как «полоса вырезания»

анализатора скользит по склонам собственных фотопиков фильтров, которые сдвинуты относительно друг друга [1].

Именно это обстоятельство является основной причиной значительных погрешностей РРА в об- ласти низких содержаний определяемых элементов.

Для устранения этого обстоятельства авторами предлагается к применению:

1) другая, отличная от «классической», пара дифференциальных фильтров Росса: алюминий (пропускающий) — никель (поглощающий);

2) дополнительная никелевая мишень, устанавливаемая над вторым окном детектора СИ-13Р то- гда, когда под первым окном детектора находится алюминиевый фильтр (рис. 1).

Для пары фильтров «никель–алюминий» параметры балансировки, рассчитанные по методике, приведенной выше, следующие:

а) поверхностные плотности фильтров: m(Ni) = 0,0143 г/см2; m(Al) = 0,1082 г/см2;

б) коэффициенты ослабления линии Zn фильтрами: никелевым — 80 раз, алюминиевым ( AlZn 41,5 см2/г) — 89 раз;

в) коэффициенты ослабления линии Cu фильтрами: кобальтовым — 195 раз, алюминиевым ( AlCu 50,7 см2/г) — 241 раз.

Рис. 1. Принцип возбуждения и регистрации потоков излучений в модифицированном варианте дифференциальных фильтров Росса. Фазы работы фильтров: первая (А) и вторая (Б); 1 — никеле- вая мишень; 2 — пропорциональный детектор излучений; 3 — входные окна детектора; 4 — алю- миниевый фильтр; 5 — никелевый фильтр; 6 — проба; 7 — радионуклид кадмий-109

Таким образом, пара фильтров «никель–алюминий» имеет практически те же показатели ослаб- ления линий Cu и Zn, что и классическая пара фильтров «никель–кобальт».

«Никелевая» мишень используется для компенсации влияния на результаты РРА фотопика соб- ственной рентгеновской флуоресценции никелевого фильтра. С ее помощью во вторичном гамма- спектре формируется фотопик никеля, идентичный тому, что формируется от никелевого фильтра.

Источником возбуждающего излучения может быть либо рассеянное излучение основного радионук- лида кадмий-109, либо прямое излучение от дополнительного радионуклида кадмий-109, установ- ленного со стороны второго окна детектора. С помощью такого методического приема удалось изъ- ять из спектра фотопик линии Ni от никелевого фильтра и тем самым значительно повысить чув- ствительность РРА на медь.

Для расчета поверхностной плотности никелевой мишени воспользуемся следующей схемой:

1) плотность потока рентгеновской флуоресценции никелевого фильтра NNiф при возбуждении фильтра рассеянным излучением радионуклида с плотностью потока Ns определим из выражения

   

Ni Ni NiNi Ni

1

Ni Ni Ni

Ni

,

sn m

ф s

s

NK Nee

   (13)

где NNiNi,NsNi — массовые коэффициенты ослабления линии Ni и рассеянного излучения радионук- лида в никелевом фильтре;

2) плотность потока рентгеновской флуоресценции никелевой мишени NNim, возбуждаемой рас- сеянным излучением радионуклида после прохождения алюминиевого фильтра и газа-наполнителя детектора, определим из выражения

NiNi NiNi

Ni Ni2 Ni

Ni

1 s mm

m s

s

N   K N   e   ; (14)

Al Al г

sm s гd

s s

N N ee  , (15)

где  Ais , гs — массовые коэффициенты ослабления рассеянного излучения радионуклида в алюми- ниевом фильтре и газе-наполнителе детектора; К1 и К2 — постоянные коэффициенты, зависящие от

1 2

6

5 4

7 3

Б А

атомных констант и геометрии измерений; ρг — условная плотность газа-наполнителя; d — диаметр детектора (см);

3) поверхностную плотность никелевой мишени находим из выражения

  

   

 

Ni Ni

S Ni Ni Ni

Ni Ni

S Ni 1

Ni NiS NuNi Ni Ni SAl Al

S Ni 2

1 ln 1

m m

m S

m гs гd

S

K N e e

N

K N e e

 

  

 

   

 

    

         

; (16)

4) подставляя в (16) численные значения величин: d = 3,5 см; ρ(аргон) = 0,001784 г/см2;

Al Ni Nu Ar

, , Ni, г

S S S S

      равны соответственно: 2,95; 28,3; 59,1 и 7,52 см2/г при условии, что NNiфNNim и К1 = К2, получим значение величины mNim  0,0384 г/см2 (аналогичные расчеты можно сделать для детектора с ксеноновым и криптоновым газом-наполнителем).

На рисунке 2 приведены фрагменты спектров вторичного излучения проб медной руды после прохождения никелевого (а) и алюминиевого плюс никелевая мишень (б) фильтров, а также разност- ный спектр (в). Спектр после алюминиевого фильтра плюс никелевая мишень представлен фотопи- ком линии Niот никелевой мишени. Амплитуда пика постоянна и не зависит от концентрации ме- ди в пробе. На этот фотопик практически не накладывается фотопик линии Cu, целиком погло- щаемой на алюминиевом фильтре. В энергетический интервал (7,75–8,35 кэВ), вырезаемый из вто- ричного спектра дифференциальным окном амплитудного анализатора импульсов, не попадает и приведенный на спектре фотопик линии Cr (рис. 1а). Следует ожидать, что в указанный интервал не попадут и линии элементов с Z < 28.

В случае использования классической пары фильтров «никель–кобальт» измерения рентгенов- ской флуоресценции меди производит на правых склонах фотопиков линий Niи СоКα. При этом разновременность измерений с фильтрами является одной из причин существенных ошибок опреде- лений содержаний меди в случае, если спектры сдвигаются вследствие флуктуаций, либо напряжения питающей сети, либо коэффициента передачи усилительного тракта аппаратуры, либо чрезмерной импульсной загрузки детектора.

Рис. 2. Спектры РРА проб медной руды с фильтрами Росса по предложенному способу: 1 0,10 % Cu; 2 — 1,6 % Cu; 3 — 3,50 % Cu; 4 — CrKα

Оценка стабильности аналитических параметров у обеих методик реализации РРА с помощью дифференциальных фильтров Росса показала преимущество предложенной методики, разброс пара- метра NCuNNiNAl+Ni составил всего 1,7 % против 12,1 % в традиционной методике.

Изложенная выше методика в течение ряда лет успешно апробирована на медно-цинковых рудах Жезказганского месторождения, причем метрологические характеристики РРА оказались значитель- но лучше, чем при использовании классической пары дифференциальных фильтров Росса.

Список литературы

1. Бахтиаров А.В. Рентгеноспектральный флюоресцентный анализ в геологии и геохимии. — Л.: Недра, 1985. — 257 с.

УДК 669.213:66.094.6

А.К.Турсунбаева

Карагандинский государственный технический университет

УПЛОТНЕНИЕ ЧАСТИЦ ПРИ КУЧНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ

Өлшемі бірдей сфералық бөліктерден тұратын қатты денелердің кеуектігін қарастыру нəтижелері берілген. Тығыздалған бөлшектерді ұсақ фракциямен толтыру сұрақтары талқыланған. Бірнеше тығыздалу əдістері келтірілген. Металдардың үйінді сілтілеу кезінде пайда болатын модель шын жағдаймен салыстырылды. Əр шикізат үшін технологиялық көрсеткіштер зерттелді.

The broughted results of consideration to porosity hard body, consisting of one size of the spherical particles. They are discussed questions of the filling the times small faction compacting particles.

Аrticle shows several ways to seal. The model is compared with the real situation arising at compact leaching of metals. For each material studied technological characteristics.

Введение

Успешное применение кучного выщелачивания предполагает высокую проницаемость руд после того, как они будут подвергнуты дроблению или другим видам обработки и сложены в штабель; при этом естественно ставится цель: обеспечить равномерное распределение цианидного выщелачиваю- щего раствора при его просачивании через штабель.

Золото-серебряные руды отличаются чрезмерно высоким содержанием глинистой составляющей или тонких фракций, образовавшихся во время дробления. Для этого типа руд очень трудно обеспе- чить высокие показатели кучного выщелачивания. Наличие в исходном материале чрезмерного коли- чества тонкого шлама (обычно это фракция 50 микрон или с размером частиц менее 270 меш на сите Тайлера) замедляет просачивание через штабель выщелачивающего раствора, вызывает каналообра- зование либо приводит к формированию внутри штабеля нетронутых или невыщелоченных зон. Это может приводить к неоправданному замедлению выщелачивания и существенному снижению извле- каемости металлов. Даже может дойти по того, что глины и шламы полностью «запечатают» шта- бель, и раствор будет стекать по краям рудной кучи, не проникая в ее глубину [1].

Проблема кучного выщелачивания руд, содержащих тонкую фракцию, может быть еще более осложнена при формировании и подготовке штабеля к обработке, поскольку во время этих операций может происходить естественная сортировка, разделение грубого и более тонко измельченного мате- риала. Это явление приводит к концентрации тонкой фракции в центральной части отдельных руд- ных куч (загрузок) и одновременной концентрации более крупных рудных обломков в нижней при- бортовой части и в основании куч.

В настоящей работе мы рассмотрим физические основы уплотнения частиц и применимость по- лученных результатов к кучному выщелачиванию металлов.

Уплотнение твердых частиц

Уплотнение (прессование) частиц можно определить как выбор размеров пор, их формы и про- порций в зернистом материале, который бы обеспечивал получение системы с нужной пористостью.

Пористость ē слоя равна доли от общего пространства, выраженной в процентах, которая не за- нята зернистым материалом.

Объемная (или кажущаяся) плотность равна массе частиц в единице объема слоя. Кажущийся объем Va равен объему слоя, занятому единичным истинным объемом частиц. Коэффициент уплот- нения равен части (доли) полного объема слоя ,Vв занятой зернистым материалом Vp, т.е. равен от- ношению V Vp в. Коэффициент пористости (или относительная пористость) равен I V Vp в.

Эффективность уплотнения Рē равна доле имеющегося объема с порами (скажем, слоя, образо- ванного грубыми частицами), которая занята поступающим твердым материалом (обычно более мел- кими фракциями). Она совпадает с коэффициентом уплотнения Pf , когда имеющийся объем равен объему контейнера, а твердый материал является первой компонентой.

In document ХАБАРШЫСЫ ВЕСТНИК (бет 57-75)