Расчет схемы дробления

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Введение 3

 

2. Исходные данные 5

 

3. Расчет схемы дробления 7

 

4. Выбор и расчет оборудования для I стадии дробления 11

 

5. Выбор и расчет  оборудования для II стадии дробления 14

 

6. Выбор и расчет оборудования для II стадии дробления 21

 

7. Заключение 30

 

Список использованных источников 31

 

Приложения 32

 

1.ВВЕДЕНИЕ

 

1.1. Курсовой проект по дисциплине «Обогащение полезных ископаемых» является завершающим этапом в изучении данной дисциплины.

1.2. Целью курсового проекта является: 
Разработать проект отделений рудоподготовки с обоснованием и расчетом схемы используемого оборудования.

1.3. Задачами курсового проекта являются:

• углубление, закрепление и обобщение знаний, полученных при изучении дисциплины «Обогащение полезных ископаемых»;

• развитие навыков теоретической инженерной работы в области подготовительных процессов обогащения полезных ископаемых;

• приобретение навыков  работы с технической литературой, справочниками, стандартами.

      1.4. Назначение процессов рудоподготовки заключается в следующем:

• Раскрытие зерен ценного компонента, путем доведения сырья до крупности, соответствующей размеру вкрапленности, пригодного для переработки известными методами.

• Получение готового продукта заданной крупности для дальнейшего  использования в народном хозяйстве (строительная промышленность).

      1.5. Поскольку сырье, поступающее на обогатительные фабрики, имеет куски критического размера, процесс дробления проводят в несколько стадий. Технологически грамотно процессы дробления сопровождать операциями грохочения. При этом соблюдается принцип не дробить ничего лишнего, своевременно выводить из процесса готовый по крупности класс, что исключает переизмельчение продукта, экономит электроэнергию и увеличивает срок службы футеровочных плит дробилок.

     1.6. Графическое отображение операций подготовки руды к обогащению называют схемой рудоподготовки. Выбор схемы зависит от следующих факторов:

 

• исходной и конечной крупности продукта;

• размера вкрапленности основного и сопутствующих ценных компонентов;

• физико-механических особенностей руды (насыпная плотность, абразивность, влажность, показатели дробимости);

• имеющегося технологического оборудования.

      1.7. Правильный выбор схемы рудоподготовки снижает себестоимость продукта, повышает качество концентрата и показатель извлечения.

 

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

 

2.1. Исходные данные для расчета представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Производительность цеха дробления, Qc, т/сутки	Диаметр максимального  куска в исходной руде, Dmax, мм	Крупность дробленого продукта, dmax мм	Насыпная плотность, δп т/м3
27000	750	15	1,8

 

       2.2. Характеристики крупности исходной и дробленой руды представлены в таблицах 2-4.

Таблица 2 – Характеристика крупности  исходной руды

Классы крупности в долях Dmax	Выход классов крупности,
-Dmax+0,75Dmax	10
-0,75Dmax+0,5Dmax	12
-0,5Dmax +0,25Dmax	13
-0,25Dmax+0,125Dmax	20
-0,12Dmax	45
Итого	100

 

 

Таблица 3 – Характеристика крупности дробленой руды после дробилок 1, 2 стадии

Классы крупности в  долях разгрузочного  отверстия дробилки	Выход классов крупности, %
+2L	4
-2L + 1,5L	8
-1,5L +L	23
-L + 0,75L	20
-0,75L + 0,5L	15
-0,5L + 0,25L	16
-0,25L	14
Итого	100

 

 

Таблица 4 – Характеристика крупности дробленой руды после дробилок 3 стадии

Классы крупности в  долях разгрузочного отверстия дробилки	Выход классов крупности, %
+2L	10
-2L + 1,5L	11
-1,5L +L	15
-L + 0,75L	13
-0,75L + 0,5L	15
-0,5L + 0,25L	16
-0,25L	20
Итого	100

 

        2.3. Тип руды – твердая (коэффициент крепости по М. Протодъяконову 16-17)

       2.4. Схема дробления (рисунок 1)

           На измельчение

Рисунок 1

 

3. РАСЧЕТ СХЕМЫ ДРОБЛЕНИЯ

 

 

      3.1. Число стадий дробления;

Число стадий дробления определяется размером максимального куска (Dmax, мм) в поступающей руде, номинальной крупностью дроблёного продукта (dн, мм) и заданной суточной производительностью фабрики (Qс, т/сут).

      3.1.1. Часовая производительность цеха дробления;

Q_ч = (Q_с·K_н·K_и)/t = (27000·1,0·1,1)/24 = 1237,5 т/ч;  
K_н=1,0 K_и=1,1

где: Q_ч – часовая производительность цеха, т/ч; 
Q_с – Производительность цеха дробления т/сут 
t – время работы цеха дробления, ч; 
K_и – коэффициент использования оборудования; 
K_н – коэффициент учитывающий не равномерность подачи сырья; 
t_с – сутки

Цех дробления работает в 3 стадии, 3 смены в сутки и 6 дней в неделю по 8 часов. Чистое время работы 24 часа в сутки.

     3.2. Степень дробления

Степень дробления (измельчения) называется отношение размеров зёрен исходного  материала к размерам зёрен дроблёного (измельчённого) продукта.

Степень дробления (измельчения) i вычисляют по формуле:

 i = D_cp/d_cp,

где D_cp и d_cp – средневзвешенный диаметр зёрен исходного материала и дробленого продукта.

При ориентировочных определениях степени  дробления в промышленности широко пользуются формулой:

 i = D_max/d_max = 750/15 = 50

где D_max и d_max – размер максимального куска материала соответственно до и после дробления.

       3.3. Выбираем степень дробления по отдельным стадиям дробления.

i_общ= i₁·i₂·i₃

i_ср=

= i_cp =  

 

 

Где i_cр – средняя степень дробления для одной стадии. 
Учитывая большие размеры максимальных кусков исходной руды (Dmax = 750) предполагаем установку в I стадии крупноразмерных дробилок с большой шириной приемных отверстий. В этом случае можно ожидать запас по производительности, в связи с чем степень дробления в I и II стадии принимаем несколько меньшей, чем в стадии III.

     3.3.1. Принимаем степени дробления:

i₁ = 3,5 
i₂ = 3,5 
i₃ = 4

i_общ= 3,5·3,5·4=50

      3.4. Номинальная крупность дробленых продуктов по стадиям дробления:

 мм 
мм 
мм

    3.5. Определяем ширину загрузочных щелей дробилок – В.

Ширина приемного отверстия (щели) должна быть на 15­20 % больше диаметра наибольшего куска материала, поступающего в дробилку,

т. е. В = (1,15 ÷ 1,20)·D_н;

Для I стадии В₁ = 1,15 D_н = 1,15·750 = 862,5 мм; 
Для II стадии В₂ = 1,15·d₅ = 1,15·214,3 = 246,4 мм; 
Для III стадии В₃ = 1,15·d₉ = 1,15·61,2 = 70,38 мм;

где В – ширина приемного отверстия дробилки, мм; 
D_Н – номинальная крупность руды в питании дробилки, мм;

    3.6. Определяем ширину разгрузочных щелей дробилок – l.

l = d/Z_{щ, к} 
Z_Iщ = 1,7 
Z_Ik = 1,6 
Z_II = 2,4 

Для I стадии

мм; 
Для I стадии мм; 
Для II стадии мм;

При работе дробилки в замкнутом  цикле с грохотом ширина ее разгрузочной щели должна быть на 20 – 25 % меньше размера  отверстия сита грохота. В этом случае выход подрешетного продукта будет  максимальным, а количество циркулирующего продукта минимальным.

     3.6.1. Принимаем в III стадии:

l₃ = d₁₁∙0,2 = 15-15∙0,2 = 12 мм;

где l – 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) 
Z_щ – коэффициент закрупнения щёковых дробилок; 
Z_к – коэффициент закрупнения конусных дробилок 
Значения Z по стадиям дробления равны [3, стр. 41, табл. 2.12]:

    3.7. По исходным данным, представленным в таблице 5, строим характеристику крупности исходной руды (рисунок 2).

Таблица 5 – Характеристика крупности продукта 1

Классы крупности, мм	Выход классов крупности
	Частный, %	Суммарный по « – »,%	Суммарный по « + »,%
-750 +562,5	10	100	0
-562,5 +375	12	90	10
-375 +187,5	13	78	22
-187,5 +90	20	65	35
-90	45	45	55

Рисунок 2- Характеристика крупности продукта

      3.8.Определяем массу и выход продуктов 2, 3, 4 и 5.

Для расчета схемы дробления  необходимо знать содержание класса минус d₁, мм, т. е, , которое определяют по графику характеристики крупности исходной руды, (рисунок 2) построенному по данным таблицы 5. После этого приступаем к определению масс и выходов продуктов 2, 3, 4 и 5.

Q_ч = Q₁ = 1237,5 
Q₂ = Q₁·B^1-a·E₁ = 1237,5·0,64·0,65 = 538,9 т/ч;  
Q₃ = Q₁-Q₂ = 1237,5-539 = 698,5 т/ч; 
Q₄ = Q₃= 698,5 т/ч; 
Q₅ = Q₁= 1237,5 т/ч; 
g₁ = 100 %; 
g₂ = Q₂·100/Q₁= 538,9∙100/1237,5 = 44 %;  
g₃ = 100-g₂ = 100-44 = 56 %; 
g₄ = g₃ = 56 %; 
g₅ = g₁ = 100 %; 
Е₁ = 0,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ВЫБОР И РАСЧЁТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ I СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ

 

 

        4.1. Дробилки, которые подходят для установки в 1 стадии дробления (табл.6) подбираем по расчетным данным, представленным в таблице 7.

Таблица 6 – Варианты дробилок для 1 стадии дробления

Марка дробилки	Dmax	Номинальная ширина разгрузочного отверстия, мм	Пределы регулирования  разгрузочного отверстия, мм	Изменение производительности, м3/ч	Мощность двигателя, кВт	Масса дробилки, т
ЩДП–1500х2100	1200	180	135–225	450–750	250	250.2
ККД–1200/150	1200	1000	130–180	560–800	320	240

 

Таблица 7 – Расчетные данные для дробилок I стадии

Показатели	I стадия
Размер загрузочного отверстия, В, мм	862,5
Размер разгрузочной щели, l1щ, l1к мм	126, 134
Наибольший размер куска в питании dmax, мм	750

 

       4.2. Определяем производительность дробилок ЩДП-1500х2100 и

ККД–1200/150

 м³/ч 
м³/ч

где: Q_0щ – производительность щёковой дробилки; 
Q_0к – производительность щёковой дробилки; 
D_max – размер максимального куска материала; 
Q_{max –} Q_min – l_{max –} l_min – паспортные данные дробилки;

      4.2.1. Домножаем на насыпную плотность δ_н = 1,8 для перевода в т/ч получим:

746,7·1,8 = 1344 т/ч 
745,2·1,8 = 1341 т/ч

    4.3. Далее определяем количество конусных и щековых дробилок

(n_щ, n_к), необходимое для обеспечения заданной производительности