Дробление и измельчение руды

 

Характеристика исходных данных для работы.

Задание включает следующие  основные данные:

1. Исходные данные для расчета- приведены в таблице.1

Номер задания	Производительность фабрики, т/сут	Диаметр максимального  куска  в исходной руде, мм	Номер  характеристики крупности  исходной руды	Номер  характеристики крупности дробленого продукта  (после 1и 2 стадии)	Номер  характеристики крупности  дробленого продукта  после 3 стадии	Диаметр максимального  куска  в  питании мельниц, мм	Содержание  класса              -0,074мм  в сливе классификатора, %	Содержание  класса              -0,074мм  в питании мельниц, %
3	4000	450	5	9	8	10	70	8

 

2. Технологическая схема операций дробления и измельчения приведена на рисунке и предназначена для получения из исходной руды с максимальной крупностью D_max продукта для последующего обогащения, крупности 0,074мм. Подготовка руды происходит на первом этапе в цехе дробления в три стадии. Первые стадии- крупное и среднее дробление руды в открытом цикле с предварительным грохочением. Третья стадия- мелкое дробление руды в замкнутом цикле с совмещенным предварительным и поверочным грохочением. Для цеха измельчения принята одностадийная схема измельчения- шаровая мельница с разгрузкой через решетку, работающая в замкнутом цикле с классификатором (поверочная классификация).
3. Время работы цеха дробления 6, 12,и 18 часов в сутки: цеха измельчения-24 часа  в сутки.
4. Гранулометрические характеристики исходного материала и продуктов дробления выбирают по табл. 2 и 3 в соответствии с номерами характеристик крупности, приведенных в тал.1.

Табл. 2

Характеристика крупности  исходной руды.

Классы крупности в  долях Dmax	Номера характеристик
	5
	Выход класса по крупности. %
-Dmax+0,75 Dmax	10
-0,75Dmax+0,5 Dmax	12
-0,5Dmax+0,25 Dmax	13
-0,25Dmax+0,125 Dmax	20
-0,12Dmax	45
итого	100

 

 

Табл. 3

Характеристика крупности  руды после дробилок 1, 2 и 3 стадий.

Классы крупности в  долях разгрузочного отверстия  дробилки	Номера характеристик
	Выход класса по крупности  дробленого продукта (после 1 и 2 стадии)	Выход класса по крупности  дробленого продукта (после 3 стадии)
	9	8
	Выход класса крупности, %
+2S	4	8
-2S+1,5S	8	9
-1,5S+S	23	17
-S+0,75S	20	11
-0,75S+0,5S	15	15
-0,5S+0,25S	16	24
0,25S	14	16
итого	100	100

 

Расчет количественной схемы  заключается в определении массы и выходов всех продуктов, а также характеристик крупности продуктов 5,9 и 10. Расчет ведется по стадиям.

Определяем общую  степень  дробления для цеха дробления:

i_n=D_max/d_max,  где i_n- общая степень дробления; D_max- диаметр максимального куска в исходной руде; d_max- диаметр максимального куска в питании мельниц.

i_n= 450/10=45

Подбираем степень дробления  для каждой стадии:

i_n= i₁× i₂× i₃ , где i_n- общая степень дробления; i₁, i₂, i₃- степень дробления в  1,2 , 3 стадиях дробления, соответственно.

Возьмем, что i₁=3, i₂=4, i₃=45/12=3,25.

Рассчитываем количественную схему по стадиям и подбираем  основное оборудование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет первой стадии дробления.

1. Расчет и выбор дробилок.

Для крупного дробления твердых  и средней твердости руд применяют  конусные и щековые дробилки. Дробилки выбирают в зависимости от размеров приемного (загрузочного) отверстия  выходной (разгрузочной) щели. Ширина приемного отверстия дробилки должна быть на 15-20% больше диаметра наибольшего куска материала, поступающего в дробилку, т.е. В= (1,5 ÷2,0) D_max , где В- ширина приемного отверстия дробилки, D_max-диаметр максимального куска в исходном материале, поступающем на дробление, мм

В=450×1,5=675мм

Разгрузочная щель дробилки S должна быть на 20% меньше максимального куска в дробленой руде после данной стадии дробления d₁, т.е S=0,8d₁.

d₁==150мм

S = 0,8 ×150=120мм

По вычисленным значениям  ширины приемного отверстия В и выходной щели S выбирают для установки дробилки:

1.   Щековая дробилка с простым движением щеки- ЩРП 9×12;

2. Конусная дробилка крупного дробления с механическим регулированием разгрузочной щели- ККД 900/140.

Далее для расчета схемы  дробления необходимо знать содержание класса –d₁ (мм), т.е. β^–d1 которое определяется по графику характеристики крупности исходной руды, построенному по данным таблицы 2.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Характеристики крупности  исходных данных (продукт № 1)

Классы крупности в  долях Dmax	Выход классов по крупности, %
	частный	суммарный “по плюсу”	суммарный “по минусу”
-450+337.5	10	10	100
-337.5+225	12	22	90
-225+112.5	13	35	78
-112.5+56.25	20	55	65
-54	45	100	45
итого	100

 

Строим кривые содержания по “+” и по “–“ на миллиметровке.

На оси абсцисс откладываем  точку d₁ (диаметр максимального куска продукта после дробления) из полученной точки проводим линию параллельную оси ординат до пересечения с графиком построенным по “–“ и определяем β^–d1.

β^–d1=0,8

Далее определяем массу и  выходы продуктов 2, 3, 4 и 5.

Q₁=Q/T, где Q-заданная производительность фабрики, т/сут; Т- время работы цеха дробления в сутки, ч (расчет выполняется для 6,12 и 1 часов); Q₁- часовая производительность цеха дробления:

Q₁=4000/6=666,67 т/ч

Q’₁=4000/12=333,33 т/ч

Q”₁=4000/18=222,22 т/ч

Q₂=Q_1*Е_1*β^–d1 где β^–d1- содержание класса –d₁ в исходной руде долях единицы (β^–d1=0,8), Е₁- эффективность грохочения грохота, в долях единицы (Е=06÷ 07)

Q₂=666,67×0,8×0,6=320 т/ч

Q’₂=333,33×0,8×0,6=160  т/ч

Q”₂=222,22×0,8×0,6=106,7  т/ч

Согласно схеме получаем:

Q₃=Q₁-Q₂ ; Q₃=666,67-320=346,67 т/ч

Q’₃=Q’₁-Q’₂ ; Q’₃=333,33-160=173,33 т/ч

Q”₃=Q”₁-Q”₂ ; Q”₃=222,22-106,7=115,52 т/ч

Q₃=Q₄=346,67 т/ч; Q’₃=Q’₄=173,33т/ч; Q”₃=Q”₄=115,52т/ч

Q₁=Q₅=666,67 т/ч; Q’₁=Q’₅=333,33т/ч; Q”₁=Q”₅=222,22т/ч

γ₁=100%;

γ₂= Q₂×100/Q₁=320×100/666,67=48%

γ’₂= Q’₂×100/Q’₁=160×100/333,33=48%

γ”₂= Q”₂×100/Q”₁=106,7×100/222,22=48%

γ₃=100- γ₂; γ₃=100-48=52%;

γ₃= γ₄=52%; γ₅=γ₁=100%;

Определяем производительность щековой и конусной дробилок при  требуемой ширине разгрузочной щели по формуле: q=Q_номS_расч/S_ном ,

где q- искомая производительность дробилки при требуемой ширине разгрузочной щели, м³/ч;  Q_ном- номинальная производительность, м³/ч; S_ном- номинальное значение выходной щели, мм; S_расч- расчетное значение выходной щели, мм.

q_щ=1,6 ×120/130×180=266 м³/ч- ЩРП 9×12;

q_к=1,6 ×120/140×420=576 м³/ч- ККД 900/140.

Количество щековых и  конусных дробилок (n_щ,n_к), необходимых для обеспечения заданной производительности находим по формуле:

n_щ=Q₃/q_щ;                                             n_к=Q₃/q_к;

n_щ= 346,67/266=2                                 n_к=346,67/576=1

n’_щ= 173,33/266=1                                n’_к=173,33/576=1

n”_щ=115,52/266=1                                 n”_к= 115,52/576=1

 

Определяем коэффициент  загрузки дробилок (I_щ,I_к)

I_щ=                                   I_к=

I_щ=65%                     I_щ= 60%

I’_щ=65%                     I’_щ= 30%

I”_щ=43%                     I”_щ= 20%

 

Таблица 4

Сравнение щековой и конусной дробилок для первой стадии дробления

Тип дро- билки	Число дроби- лок	Коэффи- циент загрузки,%	Производи-тельность дробилки, т/ч		Число часов работы дробилки, ч		Масса дробилки, т		Установочная мощность, кВт
			одной	всех	одной	всех	одной	всех	всех
ЩДП 9×12	2	65	266	532	6	6
	1	65	266	266	12	12
	1	43	266	266	18	18
ККД 900/140	1	60	576	576	6	6
	1	30	576	576	12	12
	1	20	576	576	18	18