Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. 2
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет»
Кафедра обогащения полезных ископаемых
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По курсу:
«Дробление, измельчение и
подготовка сырья к обогащению».
Руководитель:
Кемерово 2010
СОДЕРЖАНИЕ.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ………………………………………………….
1.1. Задачи курсового проекта.
1.2. Характеристика исходных данных для работы.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА
ОПЕРАЦИЙ ДРОБЛЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ…………………………………………………
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТА………………………………….стр.6
2.1. Определяется общая степень дробления для цеха дробления.
2.2. Подбирается степень дробления для каждой стадии.
3. РАСЧЕТ ПЕРВОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ………………………….стр.7 - 11
3. 1 .Расчет и выбор дробилок.
3.2. Расчет колосникового грохота.
4. РАСЧЕТ ВТОРОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ………………………..стр.12 - 14
4.1. Расчет и выбор дробилок.
4.2. Расчет грохота второй стадии дробления.
5. РАСЧЕТ ТРЕТЬЕЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ……………………….стр.15 - 19
5.1. Расчет и выбор дробилок.
5.2. Расчет грохота третьей стадии дробления.
6. РАСЧЕТ СХЕМЫ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
И КЛАССИФИКАЦИИ………………………………..
6.1. Выбор мельниц.
6.2. Выбор спиральных классификаторов.
7.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
Курсовой проект является продолжением курса "Дробление, грохочение и подготовка руд к обогащению".
1.1. Задачи курсового проекта.
Задачами курсового проекта являются:
1.1.1. Углубление, закрепление и обобщение знаний, полученных при изучении курса "Дробление, грохочение и подготовка руд к обогащению".
1.1.2. Развитие навыков теоретической инженерной работы в области обогащения.
1.1.3. Научиться использовать в работе техническую, справочную литературу, государственные стандарты.
1.1.4. Научиться правильному расчету схем дробления и измельчения, выбору оборудования, умелому составлению пояснительной записки к курсовой работе.
1.1.5. Подготовиться к выполнению курсового проекта по курсу "Проектирование обогатительных фабрик" и дипломному проектированию.
1.2. Характеристика исходных данных для работы.
Задание включает следующие основные данные:
1.2.1. Технологическая схема
1.2.2. Исходные данные для расчета.
1.2.3.Время работы цеха
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОПЕРАЦИЙ ДРОБЛЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.
Исходный продукт
D =1050мм; Q = 30 000 т/ч
Предварительное грохочение
-d1 = 262,5 мм;
Q1 = 1666,7т/ч;
γ1 = 100%;
γ5 = 100 %; γ4 =73,6 %
Предварительное грохочение
-d2 = 75 мм;
Q6 = 226,7/ч;
γ6 = 13,6 %;
Дробление 2
γ8 = 86,4%
Q8 = 1440 т/ч;
γ9 = 100 %;
Q9 = 1666,7т/ч;
Предварительное и поверочное грохочение
-d3 = 12 мм;
Q14 = 7781,25т/ч;
Q15 = 7781,25т/ч;
Q16 = 1250 т/ч;
Q17 = 6531,25 т/ч;
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТА.
Расчет количественной схемы заключается в определении массы и выходов всех продуктов, а также характеристик крупности продуктов 5, 9 и 10 (рис.1). Расчет ведется по стадиям.
2.1. Определяется общая степень дробления для цеха
дробления.
in = Dmax / dmax = 1050/12 = 87,5
где in - общая степень дробления для цеха дробления; Dmax- диаметр максимального куска в исходной руде; dmax - диаметр максимального куска в питании мельниц.
2.2. Подбирается степень дробления для каждой стадии.
in = i1 • i2 • i3 ,
где in- общая степень дробления для цеха дробления;
ib i2, 13-степени дробления в 1, 2, 3 стадиях дробления, соответственно.
Степени дробления для каждой стадии назначают, исходя из степеней, которые обычно достигаются в дробилках стандартных типов крупного дробления 3-4; конусные среднего дробления 3-5; конусные мелкого дробления в замкнутом цикле с грохотами 4-8. Обычно задаются первыми двумя степенями i1, i2 и вычисляют третью.
i1 = 4 ; i2 = 4,5; i3 = in/(i1 • i2) = 87,5/(4 • 3,5) = 6,25
Рассчитывается количественная схема по стадиям и подбирается основное оборудование.
3. РАСЧЕТ ПЕРВОЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ.
3. 1 .Расчет и выбор дробилок.
Для крупного дробления твердых и средней твердости руд применяют конусные и щековые дробилки, поэтому необходимо проводить технико-экономические сравнения двух вариантов использования названных конструкций дробилок. Дробилки выбирают по каталогам заводов-изготовителей или справочной литературе в зависимости от размеров приемного (загрузочного) отверстия и выходной (разгрузочной) щели. Ширина приемного отверстия (щели) должна быть на 15-20% больше диаметра наибольшего куска материала, поступающего в дробилку, т.е.:
В1 = (1,15 -1,20) • Dmax = 1,20 • 1050 = 1260мм;
где В - ширина приемного отверстия дробилки, мм;
Dmax - диаметр максимального куска в исходном материке, поступающем на дробление, мм.
Разгрузочная щель дробилки (S) должна быть на 20% меньше максимального куска в дробленой руде после данной стадии дробления (d1), т.е.:
d1 = Dmax/ i1 = 1050/4 = 262,5мм;
S1 = 0,8 • d1 = 0,8 • 262,5 = 210мм;
По вычисленным величинам ширины приемного отверстия (В1) и выходной щели (S1) проверяют возможность их установки на дробилках выбранного размера по каталогу. Если дробилка позволяет получить требуемую ширину разгрузочной щели - S1, то принятая нами степень дробления i1 для расчетной стадии может быть осуществлена. Выбранные дробилки:ЩДП 21× 125, ККД 1500/300
По степени дробления определяют диаметр максимального куска d1 в продукте после дробления. Для расчета схемы дробления необходимо знать содержание класса минус d1, мм (β -d1), которое определяют по графику характеристики крупности исходной руды, построенному по данным табл. 1.
Характеристика крупности 1 продукта.
Табл.1
Классы крупности в долях |
Выход класса γ, % |
Суммарный выход | |
По «+», % |
По «-», % | ||
- 1050 +787,5 |
12 |
12 |
100 |
- 787,5 + 525 |
15 |
27 |
88 |
- 525 + 262,5 |
23 |
50 |
73 |
- 262,5 + 131,25 |
20 |
70 |
50 |
- 126+0 |
30 |
100 |
30 |
Итого |
100 |
||
β -d1 = 50% = 0,5
После этого приступают к определению масс и выходов второго, третьего, четвертого и пятого продуктов схемы для 6, 12 и 18 часов:
Для 6 часов:
Q1 = Q/T;= 30000/6 = 5000 т/сут;
где Q - заданная производительность фабрики, т/сут;
Т - время работы цеха дробления в сутки, ч;
Q1 - часовая производительность цеха дробления.
Q2 = Q1 • β-d1 • Е1 = 5000 • 0,5 • 0,65 = 1625 т/ч
где β-d1 - содержание класса -d1 в исходной руде в долях единицы (определяется по графику характеристики крупности исходной руды);
Е1 - эффективность грохочения грохота, в долях единицы (Е = 0,6 ÷ 0,75). Для первого грохочения следует установить колосниковый грохот, т.к. в эту операцию поступает исходная руда, т.е. крупнокусковой материал.
Согласно схеме:
Q3 = Q1 -Q2 = 5000 –1625= 3375 т/ч
Q4 = Q3 = 3375 т/ч
Q5 = Q1 = 5000 т/ч
γ1 = 100 %;
γ2 = Q2 • 100/Q1 = 1625 • 100/5000= 32,5 %
γ3 = 100 – γ2 = 100 – 32,5 = 67,5 %
γ4 = γ3 = 67,5 %
γ5 = γ1 = 100%.
Для 12 часов:
Q1 = Q/T;=30000/12 = 2500 т/ч
Q2 = Q1 • β -d1 • Е1 = 2500 • 0,5 • 0,65 = 812,5 т/ч
Q3 = Q1 -Q2 =2500–812,5= 1687,5 т/ч
Q4 = Q3 = 1687,5 т/ч
Q5 = Q1 = 2500 т/ч
γ1 = 100 %;
γ2 = Q2 • 100/Q1 = 812,5 • 100/2500 = 32,5 %
γ3 = 100 – γ2 = 100 – 32,5 = 67,5 %
γ4 = γ3 = 67,5 %
γ5 = γ1 = 100%.
Для 18 часов:
Q1 = Q/T;= 30000/18 = 1666,7т/ч
Q2 = Q1 • β -d1 • Е1 = 1666,7 • 0,5 • 0,65 = 541,7/ч
Q3 = Q1 -Q2 =1666,7 – 541,7 = 1125т/ч
Q4 = Q3 = 1125т/ч
Q5 = Q1 = 1666,7 т/ч
γ1 = 100 %;
γ2 = Q2 • 100/Q1 = 541,7 • 100/1666,7 = 32,5 %
γ3 = 100 – γ2 = 100 – 32,5 = 67,5 %
γ4 = γ3 = 67,5 %
γ5 = γ1 = 100%.
После определения выходов продуктов 2 и 3 (γ2 и γ3, соответственно) переходят к окончательному выбору дробилок крупного дробления путем технико-экономического сравнения вариантов щековой и конусной дробилок. Для наглядности все характеристики выбранных дробилок вносятся в табл.2.
Производительность щековой и конусной дробилок при требуемой ширине разгрузочной щели определяют по каталогам.
q1 = Qном • Sрасч/Sном = 800•1,6 • 210/250 = 1126 т/час
q'1 = 2600•1,6 • 210/300 = 2912 т/час
Количество щековых или конусных дробилок (n1, n'1, n''1), необходимое для обеспечения заданной производительности, определяют по формуле;
Для 6 часов:
n1 = Q3/q1 = 3375/1126 = 2,9 ≈ 3
n'1 = Q3/q'1 = 3375/2912 = 1.2 ≈ 2
l1 = (Q3/ n1 • q1) • 100 = (3375/1126 • 3) • 100 = 99,9%
l2 = (Q3/ n'1 • q'1) • 100 = (3375/2912 • 2) • 100 = 57,9 %
Для 12 часов:
n1 = Q3/q1 = 1687,5/1126 = 1,5 ≈2
n'1 = Q3/q'1 = 1687,5/2912 = 0,6 ≈ 1
l1 = (Q3/ n1 • q1) • 100 = (1687,5/1126 • 2) • 100 ≈ 74,9 %
l2 = (Q3/ n'1 • q'1) • 100 = (1687,5/2912 • 1) • 100 ≈ 57,9 %
Для 18 часов:
n1 = Q3/q1 = 1125/1126 = 0,99≈ 1
n'1 = Q3/q'1 = 1125/2912 =0,39 ≈ 1
l1 = (Q3/ n1 • q1) • 100 = (1687,5/1126 • 1) • 100 = 99 %
l2 = (Q3/ n'1 • q'1) • 100 = (1687,5/2912 • 1) • 100 = 38,6 %
где Q3 - количество руды, поступающей на первую стадию дробления;
q1, q'1 и q''1 - производительности щековой и конусных дробилок, соответственно, при требуемой ширине разгрузочной щели.
l1, l2, l3 - коэффициент загрузки щековой и конусных дробилок.
При выборе дробилок первой стадии дробления все данные заносятся в табл. 2. Предпочтение следует отдавать:
-одному крупному агрегату
- оборудованию с большим
- дробилке с меньшей установочно
Таблица 2.2. Сравнение щековой и конусной дробилок крупного дробления
Тип дробилки |
Число дробилок |
Коэффициент загрузки |
Производительность дробилки, т/ч |
Число часов работы дробилки |
Масса дробилки, т |
Установочная мощность, кВт | ||
одной |
всех |
всех |
одной |
всех |
всех | |||
ККД 1500/300 |
2 |
57,9 |
4160 |
8320 |
6 |
610 |
1220 |
1600 |
1 |
57,9 |
4160 |
12 |
610 |
800 | |||
1 |
38,6 |
4160 |
18 |
610 |
800 | |||
ЩДП 21х25 |
3 |
99,9 |
1280 |
3378 |
6 |
550 |
1650 |
1200 |
2 |
74,9 |
2252 |
12 |
1100 |
800 | |||
1 |
99,9 |
1126 |
18 |
550 |
400 | |||
Выбираем ЩДП 21×25 со временем работы цеха 18 часов.
3.2. Расчет колосникового грохота.
В первой стадии дробления количество грохотов должно быть равным числу дробилок, т.к. верхний класс колосникового грохота в дробилку поступает самотеком.
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
F = Q1/(2,4 • а • n) = 1666,7/(2,4 • 262,5 • 1) = 2,6 м2
где а - ширина щели между колосниками грохота, мм;
n - количество дробилок, а следовательно, и грохотов, шт;
Q1 - производительность цеха дробления, т/ч;
F - площадь просеивающей поверхности колосникового грохота, м2.
Обычно площадь по расчету получается весьма малой и размеры грохота назначаются конструктивно.
Второе условие требует, чтобы ширина грохота превышала диаметр максимального куска в материале в 2-3 раза. При такой ширине грохота исключаются заклинивание руды и задержка продвижения материала по просеивающей поверхности грохота
В = (2 ÷ 3) Dmax = 2,5 • 1050 =2625мм
Длину грохота необходимо принимать в два раза больше ширины,
L ≥ 2B ≥ 2 • 2625 ≥ 5250мм
В этом случае площадь грохота определится из выражения
F = B • L = 2625 • 5250 = 3781250 мм2 = 3,8 м2
Из двух полученных значений площади грохота F к установке принимают большую величину. Т.е. выбираем F = 3,8 м2
4. 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.
В2 = 1,2 Dmax/i1 = 1,2d1 = 1,2 • 262,5 = 315мм
где В2 - ширина приемного отверстия дробилки, мм;
d1 - диаметр максимального куска в руде, поступающего в дробилку второй стадии дробления.
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 = 75/2,5 = 30 мм
d2 = d1/i2 = 262,5/3,5 = 75 мм
После расчетов размеров загрузочного и разгрузочного отверстий к установке по каталогу или любой справочной литературе выбирают подходящую дробилку. В данном случае КСД – 2200 Гр.
Для расчета второй стадии дробления необходимо знать характеристику крупности продукта, поступающего в нее. Гранулометрическая характеристика определяется аналитическим путем, исходя из характеристик второго и четвертого продуктов. При определении характеристики второго продукта допускают, что эффективность грохочения колосникового грохота постоянна для всех классов крупности нижнего материала и равна принятой эффективности грохочения. Характеристика четвертого продукта задана в табл. 3. Результаты вычислений заносят в табл. 4.
Характеристика крупности 4 продукта.
Таблица 3
Классы крупности |
Выход класса γ, % |
Суммарный выход | |
По «+», % |
По «-», % | ||
+ 420 |
4 |
4 |
100 |
- 420 + 315 |
6 |
10 |
96 |
- 315 + 210 |
19 |
29 |
90 |
- 210 + 157,5 |
20 |
49 |
71 |
- 157,5 + 105 |
20 |
69 |
51 |
- 105 + 52,5 |
20 |
89 |
31 |
- 52,5 + 0 |
11 |
100 |
11 |
Итого |
100 |
||
Расчет характеристики крупности продукта 5.
В пятом продукте максимальным куском будет d1 = Dmax/i1. 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 разбивают на 5 классов с учетом шкалы классификации. По характеристикам крупности первого и четвертого продуктов, построенным на миллиметровой бумаге, определяют кумулятивные содержания классов мельче размеров, ограничивающих выбранные для пятого продукта классов крупности. Определив значения β1-d1 и β4-d1, заносят в графы 2 и 4 табл.4, а для заполнения графы 3 значения определяют по формуле:
β2-d1 = Q1 • β1-d1 • Е1/Q2 = 1666,7 • 0,5• 0,65/541,7 = 1
β2-d1 = Q1 • β1-d1 • Е1/Q2 = 1666,7 • 0,42• 0,65/541,7 = 0,83
β2-d1 = Q1 • β1-d1 • Е1/Q2 = 1666,7 • 0,34• 0,65/541,7 = 0,68
β2-d1 = Q1 • β1-d1 • Е1/Q2 = 1666,7 • 0,25• 0,65/541,7 = 0,5
β2-d1 = Q1 • β1-d1 • Е1/Q2 = 1666,7 • 0,12• 0,65/541,7= 0,24
где Е1 - эффективность грохочения колосникового грохота в долях единицы;
Q2 - масса второго продукта, т/ч.
Для заполнения графы 5 табл. 4 определяют содержание искомых классов в пятом продукте по формуле:
β 5-d1 = (Q2 • β2-d1 + Q4 • β4-d1)/Q5 = (1 • 541,7 + 0,81 • 1125)/1666, = 0,87
β 5-d1 = (Q2 • β2-d1 + Q4 • β4-d1)/Q5 = (0,83 • 541,7 + 0,71 • 1125)/1666,7 = 0,62
β 5-d1 = (Q2 • β2-d1 + Q4 • β4-d1)/Q5 = (0,68 • 541,7 + 0,51 • 1125)/1666,7 = 0,45
β 5-d1 = (Q2 • β2-d1 + Q4 • β4-d1)/Q5 = (0,5 • 541,7 + 0,31 • 1125)/1666,7 = 0,45
β 5-d1 = (Q2 • β2-d1 + Q4 • β4-d1)/Q5 = (0,24 • 541,7 + 0,11 • 1125)/1666,7 = 0,11
В графу 6 данной таблицы занесены выходы продукта 5 в процентах. Графа 7 дает кумулятивную характеристику по плюсу этого же продукта.
Табл.4
Классы крупности, мм |
Кумулятивные выходы или содержание классов по минусу в долях ед-цы |
∑γ по «+» продукта 5, % | ||||
Продукт 1 |
Продукт 2 |
Продукт 4 |
Продукт 5, доли |
Продукт 5, % | ||
0 – 262,5 |
0,5 |
1 |
0,81 |
0,87 |
87 |
13 |
0 – 210 |
0,42 |
0,83 |
0,71 |
0,62 |
62 |
38 |
0 – 157,5 |
0,34 |
0,68 |
0,51 |
0,45 |
45 |
55 |
0 – 105 |
0,25 |
0,5 |
0,31 |
0,29 |
29 |
71 |
0,12 |
0,24 |
0,11 |
0,11 |
11 |
89 | |
Содержание класса -75 мм =17%
После построения характеристики крупности продукта 5 определяют массу и выход продуктов 6, 7, 9:
Q6 = Q5 • β 5-d2 • Е2 =1666,7 • 0,17 • 0,8 = 226,7 т/ч
Q7 = Q5 – Q6 = 1666,7– 226,7= 1440 т/ч
Q8 = Q7 = 1440т/ч
Q9 = Q5 = 1666,7т/ч
γ6 = Q6 • 100/Q5 = 226,7 • 100/1666,7 = 13,6%
γ7 = 100 - γ6 = 100 –13,6= 86,4 %
γ8 = γ7 = 86,4 %
γ9 = γ5 = 100 %
Е2 - эффективность грохочения грохота перед второй стадией дробления в долях единицы (Е2 = 0,8);
Q6, Q7, Q8, Q9 - массовые выходы продуктов 6, 7,8, 9, т/ч;
γ5, γ6, γ7, γ8, γ9 - выходы продуктов 5, 6, 7, 8, 9 в процентах.
Далее рассчитывается необходимое количество дробилок для второй стадии дробления (n2):
n2 = Q7/q2
где q2 - производительность одной дробилки по справочнику т/ч.
q2=qmax + (qmax - qmin )/( Smax - Smin )• (S1 – Smin) = 440 + (580 – 340)/(60 – 30) •(30 – 30) = 340 • 1,6 = 544 м³/ч – КСД – 2200 Гр
4.2. Расчет грохота второй стадии дробления.
Для грохочения руды перед дробилкой среднего дробления применяют инерционные наклонные грохоты и грохоты самобалансные, так как они более надежны в эксплуатации в тяжелых условиях работы. Общая площадь грохочения для заданной производительности определяется по уравнению:
F = Q5 / q • δ • k • l • m • n • o • p = 1666,7 / 52,5•1,6•1•1• 1•0,48•2,14•1,35 = 14,3 м2
где q - удельная производительность грохота, м3/ч
δ, k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты, определяемые по справочнику [стр.29 – 1, стр. 62].
По справочнику подбираются подходящий условиям грохот и рабочую площадь просеивающей поверхности. Для второй стадии грохочения предпочтительно ставить грохоты тяжелого типа, которые принимают крупные куски. В данном случае возьмем ГИТ – 51М.
Количество грохотов (n) для второй стадии грохочения определяют из отношения площадей
n = F/f = 14,83/6,755 = 2,12≈ 3
где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м2 .
Во второй стадии дробления желательно иметь по одному грохоту на дробилку, это облегчает конструктивное решение узла грохот-дробилка.
5. РАСЧЕТ ТРЕТЬЕЙ СТАДИИ ДРОБЛЕНИЯ.
5.1. Расчет и выбор дробилок.
Диаметр отверстия грохотов перед дробилками мелкого дробления и ширину разгрузочной щели дробилки принимают равными диаметру максимального куска в питании мельницы:
S3 = d3 = 12мм
Все избыточные куски руды будут отсеяны на грохоте поверочного грохочения и возвращены в дробилку. Для мелкого дробления твердых и средней твердости руд применяют короткоконусные дробилки. Дробилки выбирают по ширине загрузочного отверстия и по производительности при заданной ширине выходной щели S3. В данном случае КМД – 3000 Т.
- Дробление, измельчение, подготовка сырья к обогащению
- Дробление и сушка известняка
- Дрожжевое безопарное тесто и изделия из него
- Дросселирование в бурении и недостатки
- Д-ротация
- Друга Балканська війна
- Друга Пунічна війна
- Дробилка конусная
- Дробилка молотковая однороторная
- Дробилка щёковая СМД-117
- Дробильно-сортировочный завод по производству щебня
- Дробильный механизм МДПII-1
- Дробление гранита
- Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению
