Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению

Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению

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

Междуреченск 2009

Вариант 8

Производительность цеха дробления и измельчения - 14500 т/с

Диаметр максимального куска в исходной руде - 700 мм

Крупность питания мельниц - 12 мм

Содержание материала -200 меш в сливе классификатора - 68 %

Содержание материала -200 меш в питании мельниц - 12 %

Таблица 1. Характеристика крупности исходных данных

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

Технологическая схема операции дробления и измельчения

Определяем общую степень дробления для цеха дробления:

i _n = Dmax/dmax,

где i _n - общая степень дробления;

Dmax - диаметр максимального куска в исходной руде;

Dmax - диаметр максимального куска в питании мельниц;

i _n =700/12=58.3

.2 Подбираем степень дробления для каждой стадии:

i _n = i ₁ i ₂ i ₃ ,

где i _n - общая степень дробления для каждой стадии:

i ₁ i ₂ i ₃ - степени дробления в 1, 2, 3 стадиях дробления, соответственно.

i ₁ = 4 ; i ₂ = 8

i ₃ =

.3 Расчет первой стадии дробления

.3.1. Расчет и выбор дробилок

Ширина приемного отверстия дробилки должна быть на 15 - 20% больше диаметра наибольшего куска материала, поступающего в дробилку, т. е.

В = (1,5÷1,20)Dmax,

где В - ширина приемного отверстия дробилки, мм

Dmax - диаметр максимального куска в исходном материале, поступающем на дробление, мм

В = 1,15×700=805 (мм)

Разгрузочная щель дробилки (S) должна быть на 20% меньше максимального куска в дробленной руде после данной стадии дробления (d₁), т.е.:

S = 0.8d₁;

d₁= (мм)

S = 0.8×175=140 (мм)

Выбираем щековую дробилку ЩДС 12×15 и конусную ККД - 900/140

Таблица 3. Характеристика крупности исходных данных

Определяем массы и выходы второго, третьего, четвертого и пятого продуктов:

Q₁ = Q/T,

где Q - заданная производительность фабрики, т/сут

Т - время работы цеха в сутки, ч

Q₁ - часовая производительность цеха дробления

Q₁ = 14500/18=805,5

Q₂ = Q₁ β^-d₁ E₁,

где β^-d₁ - содержание класса -d₁ в исходной руде в долях единицы (β^-d₁=0,5)

Е - эффективность грохочения грохота, в долях единицы (Е = 0,6÷0,75)

Q₂ = 805,5*0,63*0,6=304,5 (т/ч)

Q₃ = Q₁-Q₂; Q₃=805,5-304,5=501 (т/ч)

Q₄ = Q₃; Q₄ = 501 (т/ч)

Q₅ = Q₁; Q₅ =805,5 (т/ч)

γ₁ = 100; γ₂ = Q₂ 100/Q₁; γ₂ =304,5 × 100/805,5 = 37,5 %;

γ₃ = 100-γ₂; γ₃ = 100-37,8 = 62,2 %;

γ₄ = γ₃ =62,2 %;

γ₅ = γ₁ = 100%;

q= Q _ном S _расч / S _ном ,

где q - искомая производительность дробилки при требуемой ширине разгрузочной щели, м³ /ч

Q _ном - номинальная производительность

S _ном - номинальное значение выходной щели, мм

S _расч - расчетное значение выходной щели, мм

q _щ = 250 × 140/150 = 233,3 (м³ /ч)

q _к =

Количество конусных и щековых дробилок ( n _щ , n _к ), необходимое для обеспечения заданной производительности находим по формуле :

n _щ = Q₃ /q _щ ; n _к = Q₃ /q _к ;

n _щ = 534,9/233,3 = 2,3

n _к = 534,9/400 = 1,3

Определяем коэффициент загрузки дробилок (I _щ , I _к )

I _щ =  I _щ =

I _к =  I _к =

Таблица 4. Сравнение щековой и конусной дробилок для первой стадии дробления

Выбираем конусную дробилку, т.к она одна

.3.2 Расчет колосникового грохота

Принимаем один грохот, т.к количество грохотов (в первой стадии) должно совпадать с количеством дробилок.

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

где а - ширина щели между колосниками грохота, мм

n - количество дробилок, а следовательно грохотов, шт₁ - производительность цеха дробления, т/ч

F - площадь просеивающей поверхности колосникового грохота, м²

Второе условие требует, чтобы ширина грохота превышала диаметр максимального куска в 2-3 раза:

В = (2÷3) Dmax,

В = 3 × 700 = 2100 (мм)

Длина грохота:

L = 2 × B = 2 × 700 = 4200

Площадь грохота:

F = B × L = 4.2 × 2.1 = 8.82

К установке принимаем F = 14,6 м²

.4 Расчет второй стадии дробления

.4.1 расчет и выбор дробилок

Ширина загрузочного отверстия:

где B₂ - ширина приемного отверстия дробилки, мм;

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

В₂ =1,2 ×175 = 210 (мм)

Ширина выпускной щели:

S₂ = d₂/2.5,

где  

S₂ = 21,9/2,5 = 8,76 (мм)

Выбираем дробилку конусную КСД - 1750 Гр/Т

Таблица 5. Характеристика крупности 4-го продукта

Таблица 6. Расчет характеристики крупности продукта 5

где Е₁ - эффективность грохочения колосникового грохота в долях единицы

Q₂ -масса второго продукта, т/ч

 ;

Определяем массу и выходы продуктов 6, 7, 9

Q₆ = Q₅ β₅^-d2 E₂ ; Q₆ = 805,5×0,15×0,85 = 102,7 ;

Q₇ = Q₅ - Q₆ ; Q₇ = 805,5 - 102,7 = 702,8

Q₈ = Q₇ = 702,8 ; Q₉ = Q₅ =805,5 ;

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

Е₂ - эффективность грохочения перед второй стадией дробления в долях единицы (Е = 0,8÷0,85)

γ₆ = Q₆ 100/Q₅ = 102,7×100/805,5 = 12,7 % ;

γ₇ = 100 - γ₆ = 100 - 12,7 = 87,3 % ;

γ₈ = γ₇ = 87,3 % ;

γ₉ = γ₅ = 100 % ;

где Q₆, Q₇, Q₈, Q₉ - массовые выходы продуктов 6, 7, 8, 9, т/ч

γ₅, γ₆, γ₇, γ₈, γ₉ -выходы продуктов 6, 7, 8, 9, в процентах

Количество дробилок во второй стадии:

n = Q₇ /q₂ ,

где q₂ - производительность одной дробилки по каталогу, т/ч

n₂ = 702,2/300=2,34

Выбираем две дробилки КСД - 1750 Гр/Т

.4.2 Расчет грохота второй стадии дробления

Общая площадь грохочения:

где q - производительность грохота, м³/чм

q, b, k, m, n, o, p - поправочные коэффициенты

где d₁ и d₂ - ближайшее меньшее и большее значение размера отверстий сита;

q₁ и q₂ - соответствующее значение производительности;

q_расч - расчетная удельная производительность;

d_расч - расчет размер отверстий.

Принимаем грохот ГИТ 51

Количество грохотов во второй стадии:

n = F/f ,

где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м²

n = 10,05/6,125=1,6

Принимаем 2 грохота , для облегчения конструктивного решения

.5 Расчет третьей стадии дробления

.5.1 Расчет и выбор дробилок

Разгрузочная щель дробилки:

Таблица 7. Характеристика крупности 8-ого продука

Выход продукта Q определяется по формуле:

Q’₁₂ = Q₉ (1 - E₃ β₉^-d3),

где β₉^-d3 -содержание класса -d₃ (подрешетный продукт) в продукте 9, в долях единицы;

где Е₃ - эффективность грохочения в третьей стадии (Е = 0,8÷0,85), в долях.

Таблица 8. Расчет характеристики крупности продукта 9

Характеристика 6-ого продукта:

где Е₂ - эффективность грохочения во второй стадии, в долях единицы

Q₆ - масса шестого продукта, т/ч

Q’₁₂=805,5×(1-0,31×0,85)=593,25

Выбираем дробилку конусную КМД - 1200 Гр/Т

Количество дробилок находим по формуле:

n₃ = Q₁₂ / q₃ ,

где q₃ - производительность дробилки, выбранная по каталогу, м³/ч

n₃ = 593,25 / 300 = 1,97

Принимаем две дробилки

.5.2 Расчет грохота третьей стадии дробления

Количество руды, поступающее на грохочение:

Q₁₀ = Q₉ + Q₁₃ ,₉ = Q₅ = Q₁ ,

₁₀=805,5 + 1057,5 = 1863

где β₁₃^-d3 - определяется по характеристике продукта 13 при -d₃

β₁₃^-d3 = 0,65

Таблица 9. Характеристика крупности 13-ого продукта

Выход продукта 10:

γ₁₀ = γ₉ + γ₁₃ = 100+141 = 241 %

Выход продукта 13:

Таблица 10. Расчет характеристики крупности продукта 10

Рассчитываем по формуле кумулятивные содержания классов по минусу от 0 до d₃

где β₉^-d3 , β₁₀^-d3, β₁₃^-d3 - соответственно кумулятивные по минусу в продуктах 9, 10, 13.

Общая площадь грохочения:

где q - производительность грохота, м³ /чм

q, b, k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты

где d₁ и d₂ - ближайшее меньшее и большее значения размера отверстий сита;

q₁ и q₂ - соответствующие значения производительности;

q_расч - расчетная удельная производительность;

d_расч - расчетный размер отверстий.

Принимаем грохт ГСТ 61 - 253 Гр

Количество грохотов в третьей стадии:

n = F /f ,

где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м²

n = 39,6 / 10 = 3,96

Принимаем 4 грохота, для облегчения конструктивного решения

.6 Расчет схемы измельчения и выбор оборудования для измельчения и классификации

.6.1 Выбор мельниц

Расчетная производительность цеха измельчения:

где Q_i^m - производительность проектируемой мельницы по вновь образованному классу, т/ч

q_i - удельная производительность проектируемой мельницы т/м³ ч

V_i - объем проектируемой мельницы соответствующего размера, м³

β₁₆^-200 - содержание материала -200 меш. в сливе классификатора, %

β₁₁^-200 - содержание материала -200 меш. в питании мельниц, %

q = q _зад К_и К_к К_д К_т ,

где Ки = Кк =1

q_зад - удельная производительность эталонной мельницы, q_зад = 0,9 т/м³ ч

Кт = 1,15

Кд - коэффициент, учитывающий различия диаметров мельниц, проектируемых и работающих на фабрике

D - 3,3 м, внутренний диаметр действующей мельницы;

D_1,2,3 - внутренние диаметры проектируемых мельниц. М

q₁ = 0,9*1*1*1.1*1.15=1.14₂ = 0.9*1*1*1.1*1.15=1.14₃ = 0.9*1*1*1.2*1.15=1.24

п₁ = 604,2/78=7,75

п₂ = 604,2/95=6,36

п₃ =604,2/133=4,54

Рассчитываем коэффициент запаса ( k_i ) :

k₁ = n₁’/ n₁ = 8 / 7,75 = 1,03₂ = n₂’ / n₂ = 7 / 6,36 = 1,10₃ = n₃’ / n₃ = 5 / 4,54 = 1,10

Таблица 11

Выбираем мельницу МШР 3600 × 5000 ( 8 шт )

.6.2 Выбор спиральных классификаторов

Число классификаторов может равняться числу мельниц. Производительность одного классификатора по сливу:

Q_сп = Q / n

обогащение руда дробление

Q_сп - суточная производительность классификатора по твердому в сливе, т/ч;

Q - производительность фабрики, т/24ч;

n - число классификаторов.

Q_сп =

Диаметр спирали классификатора с погруженной спиралью:

где Q - суточная производительность классификатора по твердому в сливе, т/ч;

m - число спиралей классификатора₁ - коэффициент, учитывающий плотность руды, k₁ = 1₂ - коэффициент, учитывающий крупность слива,k₂ =1,6

Выбираем классификатор с погруженной спиралью 2КСП - 12

Проверяем его по пескам:

Q_пес = 135 m k₁ n D_i³ ,

Q_пес - суточная производительность классификатора по пескам, т/сут

n - число оборотов спирали

Q_пес - 135×1×2×8,3×1,2³ = 3872,4

Условие выполняется: Q_пес ≥ Q₁₇

Список используемой литературы

1.   Евменова Г.Л., Иванов Г.В. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 090300 «Обогащение полезных ископаемых». Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. Кемерово 1998г.

2.      Перов В.А., Андреев С.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 301 с.

.        Шилаев В.П. Основы обогащения полезных ископаемых: Учеб. Пособие для вызов. - м..: Недра, 1986. - 296 с.

.        К.А. Разумов, В.А. Перов. Проектирование обогатительных фабрика. Москва «Недра» 1982 г.