Материал: Дробление, грохочение и подготовка сырья к обогащению

q = Q_ном∙ S_расч/S_ном, (3.9)

_ном = 310 м³/ч; S_расч = 160 мм; S_ном = 155 мм.= 310 ∙ 160/155 = 320 м³/ч,

q_т/ч = q ∙ ρ = 320 · 1,6 = 512 т/ч.

Количество щековых дробилок определяется по формуле

₁ = Q_З/q₁, (3.10)

₁ = 1575/512 = 3,07 ≈ 4,

n₁ = 787,5/512 = 1,54 ≈ 2,

n₁ = 173/512 = 1,03 ≈ 2.

где Q_З - количество руды, поступающей на первую стадию дробления;₁ - производительность конусной дробилки при требуемой ширине разгрузочной щели.

Коэффициент загрузки щековой дробилки J₂

 (3.11)

Значения  не должны превышать 100 %.

,

,

.

При выборе дробилок первой стадии дробления все данные заносим в таблицу 3.2 и отдаем предпочтение:

а) одному крупному агрегату перед несколькими меньших размеров, так как, установка нескольких дробилок связана с устройством дополнительных приемных бункеров и питателей;

б) оборудованию с большим коэффициентом загрузки;

в) дробилкам с меньшей установочной мощностью.

Выбираем по каталогу [прил. 4, 7] одну конусную дробилку крупного дробления с механическим регулированием разгрузочной щели - ККД 1500(Б)/180 и четыре (две) щековые дробилки с простым движением щеки - ЩДП 12×15, по ширине приемного отверстия и диаметру максимального куска.

Таблица 3.2

Сравнение щековой и конусной дробилок для первой стадии дробления

Массу одной дробилки и установочную мощность определяем по каталогу [прил. 4, 7].

Масса одной конусной дробилки m_к = 393 т, одной щековой дробилки m_щ = 115,7 т.

Мощность одной конусной дробилки Р_к = 640 кВт, одной щековой дробилки Р_щ = 320 кВт.

.2 Расчет колосникового грохота

В первой стадии дробления количество грохотов должно быть равным числу дробилок, т.к. верхний класс колосникового грохота в дробилку поступает самотеком.

Количество дробилок равно 1.

Размеры колосникового грохота должны удовлетворять двум условиям:

а) обеспечение требуемой производительности

б) обеспечение продвижения руды по грохоту самотеком

Первое условие требует, чтобы площадь каждого колосникового грохота была не меньше определяемой по формуле

 , (3.12)

где a - ширина щели между колосниками грохота, мм, а = 200 мм [2, c . 66];

n - число грохотов, n = 2 шт;

Q₁ - производительность цеха дробления, т/ч;

F - площадь просеивающей поверхности грохота, м².

Из таблицы 3.2 выбираем дробилку с наибольшим коэффициентом загрузки и наименьшей мощностью. В нашем случае - это 2 ЩДП 12×15 при 12 часовом режиме, мощность - 320 кВт.

м².

Обычно площадь по расчету получается весьма малой, и размеры грохота назначаем конструктивно.

Второе условие требует, чтобы ширина грохота превышала диаметр максимального куска в материале в 2 - 3 раза [1].

B = (2÷3) ∙ D_max, (3.13)

B = (2 ÷ 3) ∙ 800 = 1600 ÷ 2400 мм².

Длину грохота необходимо принимать в два раза больше его ширины [1]

 ≥ 2 ∙ В,

L ≥ 2 ∙ (1600 ÷ 2400) = 3200 ÷ 4800 мм².

Тогда площадь грохота определяется из выражения

F = B ∙ L, (3.14)

F = 1600 ∙ 3200 ÷ 2400 ∙ 4800 = 5120000 ÷ 11520000 мм = 5,12 ÷ 11,52 м².

Из двух получившихся значений площади грохота F к установке принимаем большую величину, т.е. F = 11,52 м².

. РАСЧЕТ ВТОРОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ

4.1 Расчет и выбор дробилок

Для среднего дробления твердой и средней твердости руд при подготовке их для измельчения в шаровых мельницах в практике проектирования обогатительных фабрик выбирают обычно конусные дробилки.

Выбор дробилки для второй стадии дробления, так же как и для первой стадии, начинают с определения ширины загрузочного и разгрузочного отверстий.

, (4.1)

где В₂ - ширина приемного отверстия дробилки, мм;

d₁ - диаметр максимального куска в руде, поступающего в дробилку второй стадии дробления.

B₂ = 1,2 ∙ 200 = 240 мм.

Известно, что выход избыточного зерна (крупнее размера выпускной щели) в конусных дробилках для среднего дробления составляет 43-53 % и номинальный размер наибольшего куска в 2,2-2,5 раза больше размера выпускной щели, поэтому разгрузочную щель уменьшают до размера S₂=d₂/2,5 [2]; d₂ = d₁/i₂ = 200/5 = 40 мм; S₂= 40/2,5 = 16 мм [2, прил. 1].

После расчетов размеров загрузочного и разгрузочного отверстий к установке по каталогу [прил.7, 8, 9] выбираем подходящую дробилку: конусную дробилку среднего дробления - КСД - 2200 Т.

Для расчета второй стадии дробления необходимо знать характеристику крупности продукта, поступающего в нее.

Гранулометрическая характеристика определяется аналитическим путем исходя из характеристик продуктов 2 и 4.

При определении характеристики продукта 2 допускают, что эффективность грохочения колосникового грохота постоянна для всех классов крупности нижнего материала и равна принятой эффективности грохочения.

Строим характеристику крупности продукта 4 (рис. 4.1) по данным табл. 4.1. Характеристики крупности продукта 1 изображены на рис. 3.1.

Результаты вычислений заносим в таблицу 4.2.

Таблица 4.1

Результаты ситового анализа

Рис. 4.1 Характеристика крупности продукта 4

В продукте 5 максимальным куском будет d₁ = D_max/i₁ = 800/4 = 200 мм, следовательно, в этом продукте присутствуют куски всех размеров от d₁ до 0 мм. Поэтому для определения характеристики крупности продукта 5 весь диапазон размеров от d₁ до 0 мм разбиваем на 5 - 6 классов с учетом шкалы классификации.

Таблица 4.2

Расчет характеристики крупности продукта 5

Графу 1 разбиваем на классы крупности произвольно. Графу 2 определяем по графику: “Характеристика крупности исходной руды”.

Для заполнения графы 3, значения β₂^-d1 определяем по формуле

, (4.2)

где Е₁ - эффективность грохочения колосникового грохота, в долях ед., Е₁ =0,6; Q₁ = 1125 т/ч; Q₂ = 337,5 т/ч.

Графу 4 определяем по графику: «Характеристика крупности продукта 4» рис. 4.1. Для заполнения графы 5 определяем содержание искомых классов в продукте 5 по формуле

, (4.3)

где Q₄ = 787,5 т/ч; Q₅ = 1125 т/ч.

В графу 6 занесем выходы продукта 5 в процентах. Графа 7 дает кумулятивную характеристику по плюсу этого же продукта, т.е. для того чтобы заполнить графу 7 необходимо от 100 отнять значения графы 6.

По вычисленным значениям графы 6 и 7 (табл. 4.2), строим график: «Характеристика крупности продукта 5» см. рис. 4.2.

Рис. 4.2 Характеристика крупности продукта 5

После построения характеристики крупности продукта 5, определяем массу и выход продуктов 6, 7, 9

Q₆ = Q₅ ∙ β₅^-d2∙ E₂;

Q₇ = Q₅ - Q₆

Q₈ = Q₇;

Q₉ = Q₅.

γ₆ = Q₆ ∙100/Q₅;

γ₇ =100 - Q₆;

γ₈ = γ₇;

γ₉ = γ₅ = 100 ,

где β₅^-d2 - содержание класса - d₂ в продукте 5 в долях единиц;

E₂ - эффективность грохочения грохота перед второй стадией дробления в долях, для вибрационных грохотов Е₂ = 0,8 - 0,85 [1];

Q₆, Q₇, Q₈, Q₉ - массовые выхода продуктов 6, 7, 8, 9, т/ч;

γ ₅, γ₆, γ ₇, γ ₈, γ ₉ - выходы продуктов 5, 6, 7, 8, 9, %.

β₅^-d2 - определяем по графику (рис. 4.2) β₅^-d2 = 24 % = 0,24; d₂ = 40 мм; E₂ = 0,8.

Q₅ = 1125 т/ч;

Q₆ = 1125 ∙ 0,24 ∙ 0,8 = 216 т/ч;

₇ = Q₅ - Q₆ = 1125 - 216 = 909 т/ч;

Q₈ = Q₇ = 909 т/ч;

Q₉ = Q₅ = 1125 т/ч.

Выходы продуктов 5, 6, 7, 8, 9 т/ч.

дробление грохот измельчение оборудование

γ₆ = Q₆ ∙ 100/Q₅ = 216 ∙ 100/1125 = 19,2 %;

γ₇ =100 - γ₆ =100 - 19,2 = 80,8 %;

γ₈ = γ₇ = 80,8 %;

γ₉ = γ₅ = 100 %.

Рассчитываем необходимое количество дробилок для второй стадии дробления n₂

₂ = Q₇/q₂, (4.4)

где q₂ - производительность одной дробилки по каталогу или справочнику [3, прил. 9].

По ширине разгрузочной щели S₂ и ширине приемного отверстия В₂ [прил. 8], выбираем конусную дробилку среднего дробления. По данным нам подходит КСД 2200 Т (для тонкого помола).

Удельную производительность определяем по формуле

, (4.5)

где q₁ и q₂ - соответствующие значения удельной производительности, м³/ч;

d₁ и d₂ - ближайшее меньшее и большее значение размера отверстий сита, мм; d_расч = S₂ =16 мм.

q₁ = 170 м³/ч; q₂ = 340 м³/ч; d₁ = 15 мм; d₂ = 30 мм; [3, прил. 9]

 = 181,3 м³/ч.

Насыпная плотность ρ = 1,6 т/м³, тогда q₂ = 181,3 ∙ 1,6 = 290 т/ч.

Определяем количество дробилок n₂

n₂ = 909/290 = 3,1 ≈ 3.

Для второй стадии дробления количество дробилок равно трем.

4.2 Расчет грохота второй стадии дробления

Для грохочения руды перед дробилкой среднего дробления применяют инерционные грохоты и грохоты самобалансные, т. к. они более надежны в эксплуатации в тяжелых условиях работы.

Общая площадь грохочения для заданной производительности определяется по уравнению

 (4.6)

где q - удельная производительность грохота, м³/ч∙м² [2, с. 94; 3, с. 62]; δ, k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты, определяемые по справочнику [2, с. 95; 3, с. 62 ].

S₂ = 40 мм, следовательно: q = 37 м³/ч∙м²;

δ - постоянная величина: δ = 1,6 т/м³;

 =  = 20, содержание в исходном материале зерен размером меньше половины размера отверстий сита, %, определяем по графику: «Характеристика крупности продукта 4» см. рис. 4.1, равно 10, следовательно, k = 0,5;

100 - содержание в исходном материале зерен размером меньше половины размера отверстий сита, % т. е 100 - 10 = 90 %, (содержание в исходном материале зерен размером больше размера отверстий сита), следовательно, l = 3,36;

Е₂ = 0,8 = 80 %, следовательно, m = 1,35; n = 1; о = 1; р = 1.

 = 8,38 м².

По [3, прил. 2] подбираем подходящий условиям грохот и рабочую площадь просеивающей поверхности. Для второй стадии грохочения предпочтительно ставить грохоты тяжелого типа, которые принимают крупные куски.

Количество грохотов n для второй стадии дробления

= F/f, (4.7)

где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м².

n = 8,38/3,7 = 2,3 ≈ 3.