Выбор и расчет схемы дробления и оборудования для дробления

Выбор и расчет схемы дробления и оборудования для дробления

1.1.1 На основании физических свойств руды (твердость, влажность, наличие или отсутствие глинистого материала, характер минерализации, способ обогащения и т.д.) выбирается крупность дробленой руды

1.1.2 Определяется общая степень дробления

1.1.3 Определяется количество стадий дробления

1.1.4 Решается вопрос о применении операций грохочения

1.1.5 Составляется схема дробления

1.1.6 Определяется минимально допустимая ширина загрузочных отверстий дробилок

1.1.7 Определяется ширина разгрузочных щелей дробилок с учетом коэффициента закрупнения

1.1.8 Определяется часовая производительность дробильного отделения

1.1.9 Определяются выходы продуктов по стадиям дробления, составляется качественно-количественная схема дробления

1.1.10 Выбираются дробилки, могущие обеспечить заданные условия дробления (п.п. 1.1.6 – 1.1.7)

1.1.11 Определяется производительность выбранных дробилок

1.1.12 На основании проведенных расчетов выбираем дробилки к установке (типоразмеры и количество)

 

Выбор и расчет грохотов

1.2.1 Общие сведения и выбор типа грохотов

1.2.2 Выбираются условия грохочения

1.2.3 По литературным данным определяются удельная производительность грохотов II стадии грохочения, поправочные коэффициенты (с использованием типовых характеристик крупности дробленых продуктов)

1.2.4 Определяется необходимая площадь грохочения для грохотов II стадии дробления

1.2.5 По литературным данным выбирается типоразмер грохотов для II стадии дробления

1.2.6 Выбранные грохоты проверяются по толщине слоя материала в разгрузочном конце грохотов

1.2.7 Производится расчет грохотов для III стадии дробления (если таковая имеется) аналогично пунктам 1.2.3 – 1.2.6. При этом в загрузке грохота учитывается циркулирующая нагрузка, если цикл замкнутый.

Выбор и расчет схемы измельчения и измельчительного оборудования

1.3.1 В соответствие с заданной крупностью измельченного продукта определяется количество стадий измельчения

1.3.2 Решается вопрос о применении операций классификации

1.3.3 На основании п.п. 1.3.1 – 1.3.2 составляется схема измельчения и классификации

1.3.4 Определяется часовая производительность отделения измельчения (как правило она отличается от часовой производительности дробильного отделения в связи с различиями в графиках работы)

1.3.5 Производится качественно-количественный расчет схемы с использованием литературных данных и условий задания на курсовой проект

1.3.6 На основании проведенных расчетов составляется качественно-количественная схема

1.3.7 Производится расчет водно-шламовой схемы с использованием литературных и практических данных по плотности пульпы в различных операциях схемы

1.3.8 Результаты расчета по п. 1.3.7 записываются в виде таблицы и наносятся на схему

1.3.9 Составляется таблица баланса воды

1.3.10 Производится выбор типа мельниц для каждой стадии измельчения

1.3.11 На основании данных качественно-количественной схемы производится расчет мельниц I стадии измельчения по двум методикам (при этом для сравнения выбирается несколько типоразмеров мельниц):

а) по удельной производительности;

б) по эффективности измельчения

1.3.12 На основании расчетов п. 1.3.11 составляется таблица с занесением в нее производительности мельниц, их количества, мощности двигателей

1.3.13 По данным таблицы п. 1.3.12 производится выбор к установке типоразмера мельниц и их количества

1.3.14 Производится расчет по удельной производительности мельниц II стадии измельчения и доизмельчения (если таковые имеются в схеме) с учетом коэффициента перехода от мельниц I стадии к мельницам II стадии

1.3.15 По данным расчета производится выбор к установке типоразмеров мельниц и их количества для II стадии измельчения и доизмельчения

 

Выбор и расчет классифицирующего оборудования

1.4.1 Общие сведения

1.4.2 Выбор и расчет классификаторов

1.4.3 Выбор и расчет гидроциклонов

 

 

2 ПРИМЕР РАСЧЕТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

Задание. 3.5.8 Вариант 8. Свинцовая руда сульфидная с крупновкрапленным галенитом. Рудные минералы: галенит, сфалерит, халькопирит, пирит, всего 15%. Порода: кварц – 65%, карбонаты – 15%, прочие – 5%. Руда обогащается по схеме с межстадиальной флотацией между I и II стадиями измельчения с последующим доизмельчением концентрата межстадиальной флотации. Измельчение руды в I стадии до 50% класса – 0,074мм, хвостов межстадиальной флотации (II стадия измельчения) до 70% класса 0,074мм. Выход концентрата межстадиальной флотации 20%. Измельчаемость руды относительно джезказганской медной 1,10.

Плотность руды 2,9 т/м³, насыпной вес – 1,8т/м³, влажность 4%, коэффициент крепости 15. Руда добывается подземным способом. Максимальная крупность кусков руды 400мм. Производительность фабрики по руде 2500000 т/год. Фабрика работает 340 дней в год, дробильное отделение работает в 3 смены по 6 часов, измельчительное отделение – круглосуточно.

 

Выбор и расчет схемы дробления и оборудования для дробления

 

2.1.1 Выбор крупности дробленой руды

Принимаем в нашем случае крупность дробленой руды d_H = 15 мм.

 

2.1.2 Выбор схемы дробления

В соответствии с принятой крупностью дробленой руды степень дробления равна:

 

(1)

 

 

В обычно используемых щековых и конусных дробилках степень дробления составляет:

крупное дробление 3 – 5;

среднее дробление 4 – 6;

мелкое дробление 3 – 5, в замкнутом цикле до 7.

При дроблении в несколько стадий общая степень дробления равна произведению степеней дробления в отдельных стадиях, т.е.

 

i _общ = i₁∙ i₂∙ …∙ i_n (2)

 

В нашем случае получить требуемую степень дробления можно при использовании трехстадиальной схемы. Средняя степень дробления равна:

 

, что приемлемо.

 

Для обеспечения принципа «не дробить ничего лишнего» в схемах дробления предусматривается предварительное грохочение. Для III стадии дробления его применение практически всегда оправдано; отказ от него во II стадии требует обоснования. Обоснование требуется также для применения предварительного грохочения перед I стадией дробления. Причин для таких обоснований мы в данном случае не имеем.

С целью контроля крупности дробленого продукта в III стадии обычно применяется проверочное (контрольное) грохочение.

Выбираем трехстадиальную схему дробления с предварительным грохочением во II стадии и совмещенными предварительным и контрольным грохочением в III стадии.

 

2.1.3 Расчет схемы дробления

1) Определение степени дробления и крупности дробленых продуктов по стадиям

 

i₁ = 1,55

i₂ = 4,0

i₃ = 4,3

 

Номинальная крупность дробленых продуктов по стадиям будет равна:

 

 

 

 

Рисунок 1- Схема дробления

 

 

2) Определение минимальной ширины В приемных отверстий дробилок.

Эти величины находим по формуле [4, стр. 153]:

 

В = (1,15 – 1,20) ∙ D_Н, (3)

 

где В – ширина приемного отверстия дробилки, мм;

D_Н – номинальная крупность руды в питании дробилки, мм.

 

Для I стадии В_I = 1,15 ∙ 400 = 460 мм

Для II стадии В_II = 1,15 ∙ d_{H I} = 1,15 ∙ 258 = 26 мм

Для III стадии В_III = 1,15 ∙ d_{H II} = 1,15 ∙64 = 75 мм

 

3) Определение ширины разгрузочных щелей дробилок

Для определения этих величин воспользуемся формулой:

 

, (4)

 

где – ширина разгрузочной щели дробилки, мм (для щековых и конусных дробилок крупного дробления это размер в фазе раскрытия профилей, для конусных дробилок среднего и мелкого дробления – в фазе смыкания профилей);

d_H – номинальная крупность дробленого продукта, мм;

Z – коэффициент закрупнения.

Значения Z по стадиям дробления равны [1, стр. 41, табл. 2.12]:

I стадия Z_I = 1,55

II стадия Z_II = 3,0

III стадия Z_III = 3,5.

В нашем случае для схемы с открытыми циклами дробления размер разгрузочных щелей равен:

 

 

При работе дробилки в замкнутом цикле с грохотом ширина ее разгрузочной щели должна быть на 20 – 25 % меньше размера отверстия сита грохота [3, стр. 155].

В этом случае выход подрешетного продукта будет максимальным, а количество циркулирующего продукта минимальным. Принимаем в III стадии

 

_III = d_{H III} – d_{H III} ∙0,2 = 15 – 15 ∙ 0,2 = 12 мм.

 

4) Определение выхода продуктов

Принимаем следующие обозначения:

g_n – выход n-го продукта, % от исходного;

Q_n – весовой выход n-го продукта, т/час;

Q_оn – объемный выход n-го продукта, м³/час.

Относительный выход (в %) продуктов, поступающих в каждую стадию дробления, определяем по литературным данным [2, стр. 70, табл. 8]:

I стадия – 100 %;

II стадия – 85 %;

III стадия – 190 %.

Часовая производительность дробильного отделения равна:

 

 

где Q_Ч – часовая производительность, т/ч;

Q_Г – годовая производительность, т/год (по заданию);

340 – количество рабочих дней в году (по заданию);

18 – количество часов работы дробильного отделения, час/сут.;

0,8 – коэффициент использования оборудования;

0,95 – коэффициент, учитывающий неравномерность питания.

Количество продуктов, поступающих в дробилки:

 

I стадия Q_I = 537 т/ч;

 

II стадия ;

III стадия .

 

Объемное количество материала, поступающего в дробилки, определится как отношение весового количества к насыпной массе. Отсюда:

Результаты проведенных расчетов наносим на схему (рис. 2).

 

2.1.4 Выбор и расчет дробилок

1) По техническим характеристикам [3, стр. 267 – 271, прил. 12, 13, 14, 15] выбираем технологически возможные к установке дробилки, обеспечивающие прием кусков руды и требуемую ширину выходных щелей, определенных нашим расчетом. Требования к дробилкам сводим в табл. 1. Далее определяем производительность выбранных дробилок при принятых размерах выходных щелей.

 

Таблица 1 - Требования к дробилкам

 

Стадия дробления	Тип дробил-ки	Ширина выходной щели, мм	Минимальная ширина при-емного отвер-стия, мм	Производи-тельность,   м3/ч	Возможные варианты установки дробилок
I II III	ЩДП КСД КМД				ЩДП-12*15 КСД-2200 Т КМД-2200Гр

 

2) Определение производительности дробилки ЩДП-12*15.

Воспользуемся формулой [3, стр. 98, ф. 109]:

 

, (5)

 

 

где Q_О – объемная производительность дробилки при ширине разгрузочной щели , м³/ч;

К_КР, К_ТВ, К_ВЛ – поправочные коэффициенты на крупность, твердость и влажность руды;

Q_П – паспортная производительность дробилки при номинальной (паспортной) ширине выходной щели _П, м³/ч.

 

 

Значения поправочных коэффициентов определяем по табл. 12 [3, стр. 99], а величины Q_П и – по приложению 12 [3, стр. 267].

 

 

 

Рисунок 2- Качественно-количественная схема дробления.

 

Отношение крупности исходной руды D_Н к ширине приемного отверстия дробилки

 

В равно:

 

и К_КР = 1,5

 

Значения остальных коэффициентов равны: К_ТВ = 0,95 и К_ВЛ = 1.

Значение = 141 мм.

Для рассматриваемой дробилки Q_П = 310 м³/ч, = 180 мм и тогда

 

 

 

4) Определение производительности дробилки КСД-2200Т

Расчет произведем по интерполяционной формуле:

 

(6)

 

где Q_max – максимальная производительность при максимальной паспортной ширине разгрузочной щели, м³/ч;

Q_min – минимальная производительность при минимальной паспортной ширине разгрузочной щели, м³/ч;

– максимальная паспортная ширина разгрузочной щели, мм;

– минимальная паспортная ширина разгрузочной щели, мм;

– расчетная ширина разгрузочной щели, мм.

Паспортные данные дробилки [3, стр. 270, прилож. 14]:

Q_max = 360 м³/ч; = 30 мм;

 

Q_min = 180 м³/ч; = 15 мм.

 

 

Расчетная ширина разгрузочной щели = 16 мм.

 

 

При расчете дробилок размеры разгрузочных щелей желательно брать в пределах, указанных в каталоге. По этой причине не подходят дробилки ближайших больших размеров, а дробилки меньших размеров не подходят по ширине загрузочного отверстия, в связи с чем ограничиваем выбор дробилкой КСД – 2200 Т.

 

5) Расчет производительности дробилки КМД – 2200 Гр

Расчет производим по той же формуле (6), что и для КСД.

Паспортные данные дробилки [3, стр. 271, прилож. 15]:

 

Q_max = 260 м³/ч; = 20 мм;

Q_min = 220 м³/ч; = 10 мм;

 

Расчетная ширина разгрузочной щели = 12 мм.

 

 

С учетом коэффициента К_ц = 1,25 – 1,40, учитывающего влияние циркулирующей нагрузки [3, стр. 118, ф. 120], производительность дробилки составит (при среднем значении К_ц = 1,32):

 

8) Выбор дробилок к установке

Результаты расчета производительность дробилок записываем в виде таблицы 2. Туда же записываем мощность двигателей дробилок

 

Таблица 2 – Варианты установки дробилок

 

Стадии дробления	Типоразмер дробилок	Производитель-ность	Требуемое число дробилок	Коэф-т запаса по произв-ти	Установ. мощность двигателей, кВТ
требуемая	расчетная одной дробилки	Одной дробилки	Всех
I	ЩДП-12-15				1,06
II	КСД-2200 Т				0.8
III	КМД-2200 Гр				0.5

 

В I стадии принимаем к установке ЩДП-12-15, как требующую меньшего расхода энергии и более простую в устройстве и эксплуатации.

Во II стадии принимаем две дробилки КСД-2200 Т.

В III стадии принимаем одну дробилку КМД-2200 ГР с наименьшим расходом энергии по сравнению с другими вариантами.