Выбор и обоснование схемы дробления и измельчения, дробильного, классифицирующего и измельчительного оборудования. Характеристика крупности исходной руды. Расчет стадий дробления, грохотов, мельниц, классификатора. Ситовые характеристики крупности.
Аннотация к работе
4) Определяем производительность цеха дробления: где: Qcyt - производительность цеха дробления, т/сут k-поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность подачи сырья (k = 1 - 1,1) t-время работы цеха дробления в сутки, часов 7) Определяем ширину разгрузочной щели дробилки для каждой стадии дробления: ККД: ЩКД: КСД: КМД: где: D2,D6, D8-условная максимальная крупность второго, шестого и восьмого продукта соответственно; Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки дробилок, на первую стадию рекомендуется установить дробилку ЩДП-15x21 в количестве 1 штуки. 7) Строим характеристику крупности шестого продукта: Для построения характеристики крупности шестого продукта необходимо определить содержание классов: d = 37; 18,5; 9,25; 0мм где: - содержание расчетного класса в шестом продукте, % Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки дробилок (таблица 5), на вторую стадию рекомендуется установить дробилку КСД 2200 Гр.
Введение
Весь процесс переработки сырья можно разделить на 3 этапа: подготовительные операции, которые обычно называют - рудоподготовка, основные и вспомогательные операции.
На обогатительные операции поступает руда, содержащие куски различной крупности. Характеристика крупности руды или ее гранулометрический состав определяется системой отработки месторождения, мощностью рудных тел, прочностью руды, производственной мощностью карьера или рудника и другими факторами.
Цель рудоподготовительных операций состоит в разъединении минералов. Это разъединение достигается в ходе операции дробления и измельчения. Операции дробления и грохочения весьма дорогостоящи, поэтому, в цикле рудоподготовки используют также операции грохочения и классификации, которые позволяют снизить затраты на рудоподготовку.
Данный курсовой проект посвящен расчету схемы рудоподготовки.
Задание на курсовое проектирование
Вариант №5.
Производительность цеха дробления Qисх=9000т/сут
Диаметр максимального куска в питании Dmax=1000 mm
Крупность питания мельниц dmax=20mm
№ характеристики крупности исходной руды -4
№ харки крупности дробленого продукта после Іст. дробления -8;5
№ харки крупности дробленого продукта после ІІСТ. дробления - 11
№ харки крупности дробленого продукта после ІІІСТ. дробления - 15
Содержание класса -0,074мм в питании мельниц - 5%
Содержание класса -0,074мм в измельченном продукте -55%
Плотность руды - 2,9г/см3
Насыпная плотность - 1,8 т/м3
1. Выбрать и обосновать схему дробления и измельчения
2. Рассчитать схему дробления-измельчения
3. Полученные результаты расчета представить в виде таблицы, построить характеристики крупности руды
4. Выбрать и обосновать дробильное, классифицирующее и измельчительное оборудование.
1.
Выбор и обоснование схемы дробления: Производительность цеха дробления Qисх= 9000 т/сут
Диаметр максимального куска в питании Dmax = 1000 мм
Крупность питания мельниц dmax = 20 мм
1) Определяем общую степень дробления:
Исходя из общей степени дробления и диаметра максимального куска в питании, рекомендуется применить 3-ех стадиальную схему дробления - ББА. (рисунок 2)
Предварительное грохочение следует применять при достаточно высоком содержании отсеиваемого класса руды в исходном материале, а также при высокой влажности этого класса.
2) Для определения необходимости использования предварительного грохочения, построим характеристику крупности исходного продукта (таблица 1, рисунок 1): Таблица1 - Данные для построения ситовой характеристики исходной руды
Классы крупности, мм Классы крупности, мм Выход, % ? ??“ ”
-Dmax 3/4Dmax -1000 750 18 18
-3/4Dmax 1/2Dmax -750 500 21 39
-1/2Dmax 1/4Dmax -500 250 26 65
-1/4Dmax 1/8Dmax -250 125 16 81
-1/8Dmax -125 0 19 100
3) Построим ситовую характеристику по рассчитанным значениям таблицы 1.
Исходя из ситовой характеристики исходной руды, мы видим, что руда твердая, так как график имеет выпуклую форму, поэтому рекомендуется не применять операцию предварительного грохочения (рисунок 1).
4) Определяем производительность цеха дробления:
где: Qcyt - производительность цеха дробления, т/сут k-поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность подачи сырья (k = 1 - 1,1) t-время работы цеха дробления в сутки, часов
5) Определяем общую степень дробления для каждой отдельной стадии:
6) Определяем условную максимальную крупность после отдельных стадий дробления:
где: D1- диаметр максимального куска в питании;
- общая степень дробления для каждой отдельной стадии;
7) Определяем ширину разгрузочной щели дробилки для каждой стадии дробления: ККД: ЩКД: КСД: КМД: где: D2,D6, D8- условная максимальная крупность второго, шестого и восьмого продукта соответственно;
-условная максимальная относительная крупность второго и шестого продукта соответственно;
8) Определяем ширину отверстий сеток грохотов и эффективность грохочения для каждой стадии: AII= мм; Ei= 0,70
AIV=D8= 20 мм;Ei= 0,85
Рисунок 2- Схема рудоподготовки
2. Расчет первой стадии дробления
1) Определяем производительность для первой стадии дробления: Q1 =600 т/час;
Q2=600 т/час;
Q1,Q2- производительность цеха до и после первой стадии дробления соответственно.
2) Выбор дробилки для первой стадии дробления: Выбор дробилки для первой стадии рекомендуется проводить по следующим показателям: максимальный диаметр куска в питании 1000мм, ширина разгрузочной щели 182мм, требуемая производительность 600 т/ч.
ККД:
ЩДП:
где: - насыпная плотность, т/м3;
Q1 -производительность по первой стадии дробления;
Qk - производительность дробилки, м3/ч;
K - коэффициент загрузки;
Таблица 2 - Результаты сравнения дробилок, выбранных для первой стадии
Тип дробилки Число дробилок Коэф. загрузки Производ., т/час Число работы Масса,т одной всех одной всех
ККД 1500/300 1 0,14 4140 - 15 611,9 -
ЩДП15x21 1 0,6 1080 - 15 208 -
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки дробилок, на первую стадию рекомендуется установить дробилку ЩДП-15x21 в количестве 1 штуки.
3. Расчет второй стадии дробления
1) Определяем массу продуктов после первой стадии грохочения: Q3, Q4, Q5, Q6 т/час где: Q2-масса продукта после первой стадии дробления;
-содержание класса размером меньше а, определяется по характеристике крупности второго продукта, (таблица 3, рисунок 3);
- эффективность после первой стадии грохочения;
2) Определяем выход продуктов: ?3, ?4, ?5, ?6
где: Qпр-масса продукта;
Qисх- масса исходного продукта;
3) Строим характеристику крупности второго продукта: руда дробление измельчение грохот
Таблица 3 - данные для построения ситовой характеристики крупности 2-го продукта (II=182мм), Классы крупности, в долях разгруз. щели, мм Классы крупности, мм Выход, % ? ? ? “ ”
2i 364 0 0
-2i 1,75i -364 318,5 3 3
-1,75i 1,5i -318,5 273 7 10
-1,5i 1,0i -273 182 25 35
-1,0i 0,75i -182 136,5 20 55
-0,75i 0,5i -136,5 91 15 70
-0,5i 0,25i -91 45,5 17 87
-0,25i 0 -45,5 0 13 100
4) Построим ситовую характеристику по рассчитанным значениям таблицы 3.
Рисунок 3 - характеристика крупности второго продукта.
5) Строим характеристику крупности пятого продукта: Таблица 4 - данные для построения ситовой характеристики крупности 5-го продукта (IIII=37мм)
Классы крупности, в долях разгруз. щели, мм Классы крупности, мм Выход, % ? ? ? “ ”
2,5i 92,5 3 3
-2,5i 2,25i -92,5 83,25 5 8
-2,25i 2i -83,25 74 6 14
-2i 1,5i -74 55,5 16 30
-1,5i 1,25i -55,5 46,25 10 40
-1,25i 1,0i -46,25 37 10 50
-1,0i 0,5i -37 18,5 30 80
-0,5i 0,25i -18,5 9,25 15 95
-0,25i 0 -9,25 0 5 100
6) Построим ситовую характеристику по рассчитанным значениям таблицы 4.
7) Строим характеристику крупности шестого продукта: Для построения характеристики крупности шестого продукта необходимо определить содержание классов: d = 37; 18,5; 9,25; 0мм где: - содержание расчетного класса в шестом продукте, %
- содержание расчетного класса во втором продукте, доли ед.
- содержание избыточных кусков руды во втором продукте, доли ед.
- содержание расчетного класса в дробленом продукте второй стадии
8) Построим ситовую характеристику крупности шестого продукта, при d?37мм(IIII):
9) Выбираем дробилку для второй стадии дробления: Выбор дробилки для второй стадии рекомендуется проводить по следующим показателям: максимальный диаметр куска в питании 273мм, ширина разгрузочной щели 37мм, требуемая производительность 533,7 т/ч.
где: - насыпная плотность, т/м3;
Qтреб -требуемая производительность для второй стадии дробления;
Qдроб - производительность дробилки, м3/ч;
K - коэффициент загрузки;
Таблица 5 - Результаты сравнения дробилок, выбранных для второй стадии
Тип дробилки Число дробилок Коэф. загрузки Производ., т/час Число работы Масса, т одной всех одной всех
КСД 2200 Гр 1 0,7 753 - 15 85 -
КСД 3000 Т 1 0,47 1132,2 - 15 230 -
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки дробилок (таблица 5), на вторую стадию рекомендуется установить дробилку КСД 2200 Гр.
4. Расчет третьей стадии дробления
1) Строим характеристику крупности десятого продукта: Таблица 6 - данные для построения ситовой характеристики крупности 10-го продукта (IV=10мм)
Классы крупности, в долях разгруз. щели, мм Классы крупности, мм Выход, % ? ? ? “ ”
2,5i 25 7 7
-2,5i 2,25i -25 22,5 3 10
-2,25i 2i -22,5 20 5 15
-2i 1,5i -20 15 20 35
-1,5i 1,25i -15 12,5 15 50
-1,25i 1,0i -12,5 10 15 65
-1,0i 0,5i -10 5 25 90
-0,5i 0,25i -5 2,5 6 96
-0,25i 0 -2,5 0 4 100
2) Построим ситовую характеристику по рассчитанным значениям таблицы 6.
3) Определяем массу продуктов после второй стадии грохочения: Q7, Q8, Q9, Q10 т/час где: Q6 - масса продукта после второй стадии дробления;
- содержание класса размером больше а, определяется по характеристике крупности шестого продукта, (рисунок 5);
- содержание расчетного класса в дробленом продукте третьей стадии, (таблица 6, рисунок 6);
- эффективность после второй стадии грохочения;
4) Определяем выход продуктов: ?7, ?8, ?9, ?10
5) Построим характеристику крупности 7-го продукта, при d?10мм(IV): Для построения характеристики крупности седьмого продукта необходимо определить содержание классов: d = 20; 10; 5; 2,5мм где: Q6 - масса продукта после второй стадии дробления;
Q10 - масса продукта после третьей стадии дробления;
- содержание класса размером меньше а, определяется по характеристике крупности шестого продукта, (рисунок 5);
Qтреб -требуемая производительность для второй стадии дробления;
Qдроб - производительность дробилки, м3/ч;
K - коэффициент загрузки;
Таблица 7 - Результаты сравнения дробилок, выбранных для третьей стадии
Тип дробилки Число дробилок Коэф. загрузки Производ., т/час Число работы Масса,т одной всех одной всех
КМД 10,9694,28-15225-
КМД 3000 Т2 1 0,98 637,71 - 15 230 -
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки дробилок (таблица 7), на третью стадию рекомендуется установить дробилку КМД .
Таблица 8 - требования, которым должны удовлетворять дробилки
Стадии дробления Тип дробилок Ширина приемного отверстия, мм Пределы регулирования разгрузочной щели, мм Производ., т/час
Первая ЩДП15x21 1500 75-125 96
Вторая КСД 2200 Гр 350 7-15 264
Третья КМД 808-15400
5.
Выбор и расчет грохотов
1) Расчет грохотов для второй стадии грохочения: Определим площадь грохота для второй стадии:
где: - производительность по питанию;
- рабочая поверхность сита, м2;
q - удельная производительность, м3/м2*ч;
- насыпная плотность, т/м3;
k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты: m=1,17; a=45 мм; D=273; q=44,5; Q=600; т/м3; k=0,3
; k=0.3; l=2.34 n, o, p = 1
Таблица 10 - требования, которым должен удостоверять грохот
Показатели Значения
Размер кусков в питании, мм 273
Размер отверстий, мм 45
Площадь грохочения 9,12
Таблица 11 - результаты сравнения грохотов, выбранных для первой стадии грохочения
Тип грохотов Число грохотов Площадь грохочения Мощность двигателя, КВТ Часы работы Масса, т одного всех одного всех
ГИТ 71М 1 12,5 - 30-44 15 12,5 -
ГИТ52М 2 7 14 18,5 15 7,5 15
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки грохотов (таблица 11), на 1 стадию рекомендуется установить грохот ГИТ 71М.
2) Расчет грохотов для третьей стадии грохочения: Определим площадь грохота для второй стадии:
где: - производительность по питанию;
- рабочая поверхность сита, м2;
q - удельная производительность, м3/м2*ч;
- насыпная плотность, т/м3;
k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты: m=1,17; a=20 мм; D=75; q=28; Q=1229; т/м3; k=0,3 k=0.62; l=1,134 n, o, p = 1
Таблица 12 - требования, которым должен удостоверять грохот
Показатели Значения
Размер кусков в питании, мм 75
Размер отверстий, мм 20
Площадь грохочения 29,64
Таблица 13 - результаты сравнения грохотов, выбранных для первой стадии грохочения
Тип грохотов Число грохотов Площадь грохочения Мощность двигателя, КВТ Часы работы Масса, т одного всех одного всех
ГИСТ 72 2 16 32 60 15 14,1 28,2
ГСТ61В 4 8,3 33,2 30 15 19,6 78,4
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки грохотов (таблица 13), на третью стадию рекомендуется установить грохот ГИСТ 72.
6. Расчет схемы измельчения
1) Определяем массу продуктов измельчения: Q11, Q12, Q13,Q14; т/час
Сопт - величина циркулирующей нагрузки, 200%
2) Определяем выход продуктов: ?11, ?12, ?13, ?14
7. Расчет мельниц по удельной производительности ?исх = -0,074 мм ?исх = 6% = 0,06 ?к = 60% = 0,6
где: q1 - удельная производительность работающей мельницы по вновь образованному расчетному классу (т/м3ч) ku - коэффициент, учитывающий различие в измельчаемости проектируемой к переработке и перерабатываемой руды;
kk - коэффициент, учитывающий различие в крупности исходного и конечного продуктов измельчения на действующей и на проектируемой обогатительной фабриках. kd - коэффициент, учитывающий различие в диаметрах барабанов проектируемой к установке и работающей мельниц. kk =m2/m1, m1- относительная производительность мельниц по расчетному классу для руды, перерабатываемой на действующей обогатительной фабрике, при той же крупности исходного и конечного продуктов, которые имеют место на фабрике;
m2 - то же, для руды, проектируемой к обработке, при запроектированной крупности исходного и конечного продуктов. q1=(1-1,2) = 1;
ки = 1;
kk=1т.к. (m1=m2=1) k? = 1
;
где: D1 - диаметр барабана эталонной мельницы, м;
D - диаметр проектируемой мельницы, м.
Выбираем эталонную мельницу МШР 27-21
1) Определяем производительность мельниц по вновь образуемому классу:
2) Определяем производительность мельниц по исходной руде:
3) Определяем потребное число мельниц:
4) Определяем коэффициент загрузки
Таблица 14 - Результаты сравнения мельниц
Тип Размер DXL, мм Число мельниц Производ., т/час Число работы Устан. мощность, КВТ Коэф. загрузки Масса, т одной всех одной всех одной всех
Вывод: в результате технико-экономического сравнения вариантов установки мельниц (таблица 14), рекомендуется установить мельницы типа МШЦ в количестве 10 штук.
8. Выбор и расчет классификатора
В качестве классифицирующих аппаратов могут быть использованы гидроциклоны и спиральные классификаторы. Спиральные классификаторы выпускаются двух типов - с погруженной и непогруженной спиралью для получения тонких и грубых сливов соответственно.
Нами выбран классификатор с непогруженной спиралью.
1) Определяем диаметр спиралей:
где: Qсл - производительность мельницы по сливу, 9000 т/сут;
d - диаметр проектируемой мельницы, м. m - количество спиралей; 2;
a - коэффициент; 0,46;
b - коэффициент; 1;
с - коэффициент; 0,73;
2) Определяем расчетную производительность классификатора по сливу и по пескам соответственно:
где: - расчетное число классификаторов;
Исходя из рассчитанного диаметра классификатора, диаметров производимых промышленностью и расчетного количества классификаторов предлагается использовать двухспиральные классификаторы КС2-30 125 с диаметром спирали D=3м в количестве 15 штук.
Номера Наименование операций и продуктов Масса материала Q, т/час Выход, %
Операций Продуктов
I 1 2 Дробление 1 стадии Поступает: Исходная руда Всего Выходит: Дробленый продукт 1 ст. Всего 600 600 600 600 100 100 100 100
II 2 3 4 Грохочение 2 стадии Поступает: Дробленый продукт 1 ст. Всего Выходит: Подрешетный продукт 2 ст. Надрешетный продукт 2 ст. Всего 600 600 66,3 533,7 600 100 100 11,05 88,95 100
III 4 5 Дробление 2 стадии Поступает: Надрешетный продукт 2 ст. Всего Выходит: Дробленый продукт 2 ст. Всего 533,7 533,7 533,7 533,7 88,95 88,95 88,95 88,95
IV 3 5 10 8 9 Грохочение3 стадии Поступает: Подрешетный продукт 2 ст. Дробленый продукт 2 ст. Дробленый продукт 3ст. Всего Выходит: Подрешетный продукт 3ст. Надрешетный продукт 3 ст. Всего 66,3 533,7 629 1229 600 629 1229 11,05 88,95 105,85 204,85 100 104,85 204,85
V 9 10 Дробление 3 стадии Поступает: Надрешетный продукт 3 ст. Всего Выходит: Дробленый продукт 3 ст. Всего 629 629 629 629 104,85 104,85 104,85 104,85
VI 8 13 Измельчение Поступает: Подрешетный продукт 3 ст. Пески классификации Всего 600 1200 1800 100 200 300
VII 12 14 13 Классификация Поступает: Слив мельниц Всего Выходит: Слив классификации Пески классификации Всего 1800 1800 600 1200 1800 300 300 100 200 300
Список литературы
1. Баденикова Г.А., Власова В.В. «Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению» Методические указания и задания для выполнения курсовой работы для студентов специальности 090300 «Обогащение полезных ископаемых» дневной и заочной формы обучения: Иркутск, Изд-во ИРГТУ, 2003. -41с.