Расчет качественно-количественной схемы работы дробильно-сортировочного комплекса
Схема дробления
0:500
0:100 100:500
20:100 0:250
0:250
0:80
>70
:70
5:40
0:5
5:80
0:44
>40
0:5
Режим работы и производительность
дробильно-сортировочного комплекса
т/час;
где
-годовая производительность, тыс.
т/год,
Т-время работы в год, час
(определяется на основании задания на проектирование),
Расчет технологической схемы и выбор
дробильного оборудования
Расчет узла 1 стадии дробления
Расчет операции грохочения
Гранулометрический состав исходной горной породы
Таблица 1
|
Крупность
плассов, мм
|
|
0-5
|
5-10
|
10-20
|
20-40
|
40-70
|
70-100
|
100-200
|
200-300
|
300-500
|
|
Содержание,
% числитель - по классам/ знаменатель - суммарное
|
|
6/6
|
3/9
|
4/13
|
3/16
|
4/20
|
6/26
|
25/51
|
24/75
|
25/100
|
В операцию грохочения I
поступает исходная горная порода. Выход исходной породы
=100%. Объем исходной горной породы Q
= Q
.
Выход фракций крупности в исходной
горной породе определяется по таблице №1 «Гранулометрический состав исходной
горной породы» для заданного типа горной породы»:
· Выход фракции 0-5 мм - 
%
· Выход фракции 5-10 мм 
= 3 %
· Выход фракции 10-20 мм 
= 4 %
· Выход фракции 20-40 мм 
= 3 %
· Выход фракции 40-70 мм 
= 4 %
· Выход фракции 70-100 мм 
=6 %
· Выход фракции 100-500 мм 
=74 %
Объемы фракций крупности в исходной горной
массе:
· 
т/час
· 
т/час
· 
т/час
· 
т/час
· 
т/час
· 
т/час
· 
т/час
В результате грохочения I
получается два продукта - подрешетный 2 крупностью 0-100 мм и надрешетный
крупностью более 100 мм.
Выход подрешетного продукта 
= 26 %-
определяется по данным таблицы №1
(приложение 1).
Объем подрешетного продукта
рассчитывается по формуле:
т/час
Выход и объем надрешетного продукта
рассчитывается по уравнению баланса:
Проверка
Расчет операции грохочения 2
В операцию грохочения 2 поступает
подрешетный продукт грохочения 1, выход которого равен = 26%, объем
- Q
= 59,358
т/час
Выходят продукты: подрешетный 4 и
надрешетный 5.
Выход подрешетного продукта 
= 13%
определяется по данным гранулометрического состава исходной горной породы
(табл.1).
Объем подрешетного продукта
определяется по формуле:
Выход надрешетного продукта 
и его объем
Q
рассчитываются
по уравнению баланса:
Расчет операции дробления I стадии
В первой стадии дробления всегда
устанавливается одна щековая дробилка.
1. Выбор типоразмера дробилки.
1.1. Рассчитывается необходимый размер ширины
загрузочного отверстия дробилки:
, где
В - размер загрузочного отверстия
дробилки,
- максимальный размер куска в
питании дробилки (в исходной горной массе).
1.2. По приложению 1 (таблицы П.1 и П.3)
выбираем щековую дробилку JAWMASTER
1206HD фирмы Sandvik,
с шириной разгрузочной щели 1,2×0,60и
производительностью 220 т/час
1.3. Сравниваются паспортные
значения производительности дробилки выбранного типоразмера с фактической
производительностью 
= 168,94
т/час (Приложение 1, табл. П.2 и П.4). При этом коэффициент загрузки дробилки 
(отношение
фактической производительности к паспортной) не должен превышать 0.75-0.8
Для загрузочного отверстия:
JAWMASTER 1206HD 
2. Определение размера максимального куска
в дробленом продукте.
По Приложению 1 (табл.П.2. и П.4)
для выбранного типоразмера дробилки и необходимого значения производительности
определяется размер разгрузочной щели - 
= 125 мм.
Размер максимального куска в
дробленом продукте 
= 187,5 мм
определяется по характеристике крупности дробленого продукта для выбранной
величины разгрузочной щели (приложение 2).
3. Расчет фракционного состава дробленого
продукта 1 стадии.
В дробилку поступает надрешетный
продукт грохочения 1, выход которого 
= 74 %, объем - =
168,94т/час
Из дробилки выходит продукт 6.
Выход и объем продукта 6:
Выход фракции крупности в дробленом
материале (продукте 6) определяется по типовым характеристикам крупности
продуктов дробления для выбранного типоразмера щековой дробилки и выбранного
размера разгрузочной щели (приложение 2):
Выход фракции крупности 
Объемы фракций крупности в дробленом
продукте определяются по формуле:
,
Где (n-m)-размер
фракции.
· Для фракции 0-5 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 5-10 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 10-20 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 20-40 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 40-70 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 70-100 мм в продукте 6
Выход - 
Объем - 
Объем фракции 100-… мм в продукте 6
- 
определяется
по разнице между объемом материала, поступившего на дробление, и рассчитанными
объемами фракций в дробленом продукте:
Расчет узла II
стадии дробления
Расчет операции дробления 2
В дробилку 2 стадии поступает продукт 7, который
складывается из продукта 5 и продукта 6.
Из дробилки выходит продукт 8:
1. Выбор типоразмера конусной дробилки 2
стадии дробления.
Во второй стадии дробления устанавливается
конусная дробилка Hydrocone
S 3800 EC
фирмы Sandvic
Мах размер куска попадающего в дробилку равен
187,5 мм.
Принимаем дробилку с размером загрузочного
отверстия равного 360мм.
Для выбранного типоразмера дробилки
и необходимого значения производительности определяется размер разгрузочной
щели - = 51мм.
Выбираем производительность для
разгрузочной щели51 мм -205-295 т/час.
Коэффициент загрузки дробилки (отношение
фактической производительности к паспортной) не должен превышать 0.75-0.8
Для загрузочного отверстия:
S 3800- 
2. Расчет фракционного состава дробленого
продукта II стадии.
Выход фракций крупности в дробленом материале
определяется по типовым характеристикам крупности продуктов дробления для
выбранного типоразмера конусной дробилки и выбранном размере разгрузочной щели:
· Для фракции 0-5 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 5-10 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 10-20 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 20-40 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
· Для фракции 40-70 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
· Для фракции >70 мм в продукте 8
Выход - 
Объем - 
Расчет операции грохочение 3
На грохочение 3 поступает продукт 8
с выходом 
= 87% и
объемом 
=
198,619т/час.
Значения выходов подрешетных и
надрешетного продуктов грохочения 3 для различных схем дробления определяются:
|
№
продукта грохочения 3
|
Схема
3
|
|
Значения
|
|
9
|
|
|
10
|
|
|
11
|
|
|
12
|
|
Расчет узла III
стадии дробления
Расчет узла 3 стадии дробления начинается с
предварительного выбора типоразмера дробилки.
В 3 стадии устанавливается конусная дробилка.
Типоразмер дробилки предварительно выбирается в зависимости от максимального
размера куска, поступающего на дробление.
Мах размер куска попадающего в дробилку равен
90мм.
В третьей стадии дробления устанавливается
конусная дробилкаHydrocone
H6800 фирмы Sandvic
Ширина загрузочного отверстия = 100 мм.
Ширина разгрузочной щели = 32 мм.
Производительность составляет 285-520т/час.
Коэффициент загрузки дробилки (отношение
фактической производительности к паспортной) не должен превышать 0.75-0.8
Для загрузочного отверстия:
H 7800MF - 
.
На дробление 3 стадии поступает:
· Продукт 13, который складывается из продуктов
10, 11и 12 (фракции 5-40 мм, 40-70 мм и >70 мм. грохочения 3);
· Продукт 19 - циркулирующая нагрузка
- продукт > 40 мм грохочения 4).
. Расчет выходов и объемов промежуточного
продукта 13.
. Расчет циркулирующей нагрузки.
Циркулирующая нагрузка - надрешетный
продукт грохочения 4.
Для расчета частного выхода
циркулирующей нагрузки, необходимо знать продукт 15.
Фракционный состав продукта 15
определяется по типовым кривым фракционного состава дробленного продукта 3
стадии:
· Выход фракции 0-5 мм в продукте15 - 
= 16%
· Выход фракции 5-20 мм в продукте15 - 
= 32 %
· Выход фракции 20-40 мм в продукте15 - 
= 44 %
Выход надрешетного продукта > 40 мм
определяется по уравнению баланса:
Выражаем объемы продуктов 16, 17 и
18 через частные выхода.
Сумма объемов продуктов 16,17 и 18
равна объему продукта 13:
Рассчитываем объем продукта 15:
Рассчитываем объем циркулирующей
нагрузки:
Выход циркулирующей нагрузки:
Рассчитываем объемы продуктов,
т/час:
При расчете значений Q частные
выхода выражаются в долях единицы.
Проверка: 
Рассчитываем выхода 
продуктов:
Проверка:
Рассчитываем количество дробилок 3
стадии:
, где
N-число
дробилок,
Q
-объем
материала поступающего на дробление,
Q
-производительность
дробилки по техническим характеристикам.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СХЕМЫ
|
№
|
Операция
|
Продукт,
номер продукта по схеме
|
Выход
%Объем, Q, т/час
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
1.
|
Грохочение
1
|
Поступает:
1. Исходная горная масса, в т.ч. по фракциям: Þ 0-5 мм Þ 5-10 мм Þ 10-20 мм Þ 20-40 мм Þ 40-70 мм Þ 70-100 мм Þ 100-1000
мм Выходит: 2. Подрешетный продукт 3. Надрешетный продукт Итого выходит:
|
100
6
3
4 3 4 6 74 26 74 100
|
228,3 13,698 6,84 9,132
6,84 9,132 13,698 168,942 59,358 168,942 228,3
|
|
2.
|
Грохочение
2
|
Поступает:
2. Подрешетный продукт грохочения 1 Выходит: 4. Подрешетный продукт 5.
Надрешетный продукт
Итого
выходит:
|
26
13 13 26
|
59,358
29,679 29,679 59.358
|
|
3.
|
Дробление
1 стадии
|
Поступает:
3. Надрешетный продукт грохочения 1. Выходит: 6. Дробленый продукт, в т.ч. по
фракциям: Þ 0-5мм Þ 5-10мм Þ 10-20мм Þ 20-40мм Þ 40-70мм Þ 70-100мм Þ >100мм
|
74 74 6 3 6 15
20 19 31
|
168,942 168,942 13,698
6,849 13,698 34,245 45,66 43,377 70,733
|
|
4.
|
Дробление
2 стадии
|
Поступает:
5. Надрешетный продукт 6. Дробленый продукт 1 стадии дробления Выходит: 8.
Дробленый продукт, в т.ч. по фракциям: Þ 0-5 мм Þ 5-10 мм Þ 10-20 мм Þ 20-40 мм Þ 40-70 мм Þ >70 мм
|
13
74 87 6 7
11
29 32 2
|
29,679
168,942 198,621 13,698
15,981 25,113 66,207 73,056 4,564
|
|
5.
|
Грохочение
3
|
Поступает:
8. Дробленый продукт Выходит: 9. Песок-отсев 0-5 мм 10. Фракция 5-40 мм 11.
Фракция 40-70 мм 12. Фракция >70мм
|
87
6 47 32 2
|
198,621
13,698
107,301 73,056 4,564
|
|
6.
|
Дробление
3 стадии
|
Поступает:
13. Продукт 13 19. Продукт 19 14. Итого поступает Выходит: 15. Дробленый
продукт, в т.ч. по фракциям: Þ 0-5
мм Þ 5-20 мм Þ 20-40 мм Þ >40
мм
|
81 3,51
87,51 87,51
16
42 38 28,2
|
4,783 119,530 119,530 20,53 15,704 45,904 38,6
|
|
7.
|
Грохочение
4
|
Поступает:
15. Дробленый продукт Выходит: Þ Песок-отсев 0-5 мм Þ Щебень
фракции 5-20 мм Þ
Щебень
фракции 20-40 мм Þ
Циркулирующая
нагрузка >40мм Итого
выходит:
|
88 14 28
38 7 88
|
201,0
32,1 64,32 88,44 16,08 201,0
|
ТОВАРНЫЙ БАЛАНС И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
|
№
|
Продукты
|
Выход,
%
|
Объем
|
|
|
|
т/час
|
тыс.
т/год
|
|
1
|
Первичный
отсев 0:20
|
13
|
29,679
|
100
|
|
2
|
Щебень
фракции 5:20
|
28
|
64,32
|
300
|
|
3
|
Щебень
фракции 20:40
|
38
|
88,44
|
400
|
|
4
|
Песок
из отсевов дробления 0:5
|
21
|
45,798
|
200
|
|
|
Всего
|
100
|
228,3
|
1000
|
РАСЧЕТ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР ГРОХОТОВ
Определение рабочей площади грохочения.
Рабочая площадь грохота рассчитывается по
формуле:
, м
Q -
производительность грохота, т/ час;
С - коэффициент использования
поверхности сита, С = 1 - для верхнего сита, С = 0.85 - для среднего, С = 0.75
- для нижнего.
q - удельная
объемная производительност 1 м сита, м
, для сита с
размером отверстий:
· 5 мм - q
= 12
· 10 мм - q
= 19
· 20 мм
- q =
28
· 40 мм
- q =
38
· 70
мм
- q =
52, L -
коэффициенты, учитывающие крупность материала.
к - коэффициент, учитывающий содержание в
питании зерен размером половины отверстия сита.- коэффициент, учитывающий
содержание в питании зерен размером крупнее половины отверстия сита.
Содержание зерен размером меньше и более
половины отверстия сита определяется по данным расчета схемы дробления для
каждого сита многоситного грохота.
|
Содержание
в питании зерен больше половины отверстия сита, %
|
10
|
20
|
25
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
|
Коэффициент
L
|
0,94
|
0,97
|
1
|
1,03
|
1,09
|
1.18
|
1,32
|
1,55
|
2
|
з,з
|
|
Содержание
в питании зерен размером меньше половины отверстия сита, %
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
|
Коэффициент
к
|
0,6
|
0,8
|
1,0
|
1,4
|
1,6
|
1,8
|
2,0
|
|
Наименование
операции
|
Тип
грохота
|
Е,%
|
m
|
|
Предварительное
грохочение перед
|
Колосниковый
|
60-70
|
1,7
|
|
первой
стадией дробления
|
Виброгрохот
|
70-85
|
1,4
|
|
То
же перед второй стадией дробления
|
Виброгрохот
|
85-90
|
1,0
|
|
Грохочение
в замкнутом цикле с
|
Виброгрохот
|
90-98
|
0,7
|
|
дробилками
второй и третьей стадии.
|
|
|
|
|
Наименование
операции
|
Тип
грохота
|
Е,%
|
m
|
|
Предварительное
грохочение перед
|
Колосниковый
|
60-70
|
1,7
|
|
первой
стадией дробления
|
Виброгрохот
|
70-85
|
1,4
|
|
То
же перед второй стадией дробления
|
Виброгрохот
|
85-90
|
1,0
|
|
Грохочение
в замкнутом цикле с
|
Виброгрохот
|
90-98
|
0,7
|
|
дробилками
второй и третьей стадии.
|
|
|
|
n - коэффициент,
учитывающий форму зерен
Значения коэффициента п принимаются по таблице:
|
Исходный
материал
|
Дробленый
|
Песчано-гравийная
смесь
|
|
Коэффициент
п
|
1
|
1,25
|
- коэффициент, учитывающий влажность зерен
Значения коэффициента v
принимаются по таблице:
|
Влажность
материала
|
Сухой
|
Влажный
|
|
Коэффициент
v
|
1
|
0,75-1,4
|
. Расчет параметров колосникового грохота
.1 Рабочая площадь грохочения:
исх - нагрузка на грохот по
исходному питанию, т/ч
α' - ширина щели между
колосниками, мм
.2 Определение ширины колосникового
грохота
Dmax - размер
наибольшего куска в питании грохота.
По рассчитанным параметрам выбираем
грохот: фирмы Sandvic серии ,
модель XS
1500×3600мм
. Расчет размерных параметров
виброгрохота грохочения II
Определение рабочей площади
грохочения
Q - нагрузка,
т/ч
C -
Коэффициент использования поверхности сита
q - удельная
объемная производительность 1 м2 сита, м3/м2час
k - коэф-т,
учитывающий содержание в питании зерен половины отверстия сита
L - коэф-т,
учитывающий содержание в питании зерен крупнее половины отверстия сита
m - коэф-т,
учитывающий эффективность грохочения
n - коэф-т,
учитывающий форму зерен
v - коэф-т,
учитывающий влажность зерен
.2 Определение ширины виброгрохота
Q - нагрузкаs на грохот,
м3/час- скорость транспортирования материала, м/мин
Dслой -
толщина слоя материала на верхнем сите, мм
.3 Расчет коэффициента загрузки
грохота
расч - расчетная площадь грохота,
м2;пасп - паспортная площадь грохота по техническим характеристикам, м2;
По расчетным параметрам подходит
грохот:
Sandvic CS,2 деки
шириной 2200мм и длинной 6400мм.
. Расчет размерных параметров
виброгрохота грохочения III
Определение рабочей площади
грохочения
Определение ширины виброгрохота
Расчет коэффициента загрузки грохота
По расчетным параметрам подходит
грохот:
Sandvic MSO 3 деки
шириной 1020мм и длиной 3000 мм
. Расчет размерных параметров
виброгрохота грохочения IV
Определение рабочей площади
грохочения
Определение ширины виброгрохота
.3 Расчет коэффициента загрузки
грохота
По расчетным параметрам подходит
грохот:
Sandvic MSO 3 деки
шириной 1520 и длиной 4020 мм
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОБОРУДОВАНИЯ
|
Операция
|
Оборудование,
наименование, типоразмер, щель/(размер отв. сита)
|
Кол-во
дробилок /площадь грохочения мНагрузка на оборудование,
т/часПроизводительность оборудования, т/часКоэф.
Загрузки
|
|
|
|
|
Грохочения
перед 1 дроблением
|
Неподвижный
колосниковый грохот SANDVIC , модель XS 1500×3600 мм
|
0,57
|
228,3
|
228,3
|
0,57
|
|
Выделение
первичного отсева 0-20 мм
|
Sandvic CS,2 деки 2200× 6400мм
|
0,46
|
59,358
|
59,358
|
0,46
|
|
Дробление
I
стадии
|
Sandvic Jawmaster 1206HD, с
производительностью 220 т/час
|
1
|
168,942
|
168,942
|
0,76
|
|
Дробление
II стадии
|
Hydrocone S 3800 EC Щель
51 мм
|
1
|
198,619
|
198,619
|
0,67
|
|
Грохочение
3
|
Вибрационный
грохот Sandvic
MSO 1020×3000мм
|
0,77
|
198,619
|
198,619
|
0,77
|
|
Дробление
III стадии
|
Конусная дробилка
Hydracone H 6800 Щель
32 мм
|
1
|
201,0
|
201,0
|
0,35
|
|
Товарное
грохочение
|
Вибрационный
грохот Metso
Minerals
Nordberg -200 1524× 4267 мм
|
0,89
|
201,0
|
201,0
|
0,89
|
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ
|
Стадия
дробления
|
Наименование
оборудования
|
Технические
характеристики
|
Размер
разгрузочной щели, мм
|
Производительность
т/час
|
|
Дробление 1
|
Щековая
дробилка Sandvic
Jawmaster 1206H
|
Размер
загрузочного пространства: 1200×600 мм; Мощность
электрическая 90 кВт; скорость 270 об/мин; суммарная масса 17600кг;
|
125
|
220-320
|
|
Дробление 2
|
Конусная
дробилка Sandvic
Hydrocone
S 3800.EC
|
Минимальная
ширина разгрузочной щели 51 мм; ширина загрузочного отверстия 360 мм;
|
51
|
205-295
|
|
Дробление 3
|
Конусная
Sandvic
Hydrocone H 6800.
|
Минимальная
ширина разгрузочной щели 32 мм; ширина загрузочного отверстия 100мм;
|
32
|
285-520
|
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
Исходная горная масса (крупностью 0-500мм)
подаётся питателем на колосниковый грохот, расстояние между колосниками
которого равно 100 мм.
На колосниковом грохоте происходит разделение горной
массы на два продукта: надрешётный продукт (3) крупностью 100-500мм, который
поступает на дробление I
стадии; подрешётный продукт (2) крупностью 0-100 мм поступает на вибрационный
грохот (a = 20 мм). В
процессе грохочения II
происходит выделение первичного отсева (4) крупностью 0-20 мм (подрешётный
продукт).
На первой стадии дробления устанавливается
щёковая дробилка Sandvic
Jawmaster 1200HD
фирмы Sandvic
(1,2×0,6)
с паспортной производительностью 220 т/час и шириной разгрузочной щели bразгр.
= 125 мм. После дробления I
стадии выходит продукт крупностью 0-198мм (6). Этот продукт, а также
надрешетный продукт грохочения II,
крупностью 20-100 мм (5) поступают на дробление II
стадии.
На II
стадии дробления устанавливается конусная дробилка Hydracone
S 3800 EC
фирмы Sandvic
, паспортная производительность 205-295 т/час, ширина разгрузочной щели bразгр.
= 51мм.
После дробления II
стадии выходит продукт крупностью 0-100 мм (8), который поступает на трёх
ситный вибрационный грохот (а1 = 70; а2 = 40; а3 = 5 мм).
В процессе грохочения III
происходит выделения четырёх продуктов. Выделяют как готовый продукт- песок из
отсевов дробления 0-5 мм (9). Продукт крупностью 5-40 мм (10) и продукт
крупностью 40-70 мм (11) и >70мм (12) поступают на дробление III
стадии. Так же на дробление III
стадии поступает циркулирующая нагрузка - надрешетный продукт товарного
грохочения IV (19)
крупностью >40 мм.
На III
стадии дробления устанавливается конусная дробилка Hedracone
H 6800, фирмы Sandvic
с шириной разгрузочной щели bразгр.
= 32 мм и производительностью 285-520 т/час.
Из дробилки III
стадии выходит продукт крупностью 0 - 45мм (15), который поступает на товарное
грохочение IV. В процессе
товарного грохочения происходит выделение четырёх продуктов: циркулирующая
нагрузка >40 мм (19), щебень фракции 5-20 мм (18), щебень фракции 20-40 мм
(17), песок из отсевов дробления 0-5 мм (16).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
дробление
грохочение виброгрохот
1. ГОСТ8267-93 «Щебень и гравий из
плотных горных пород для строительных работ. Технически условия»
2. Нормы технологического
проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов.
. Чирков А.С. Добыча и
переработка строительных горных пород: Учебник для ВУЗов. - М.: Издательство
Московского государственного университета, 2001.-623 с.
Каменева Е.Е. Технологические основы
производства щебня из скальных горных пород -М:. Издательство «Горная
книга»,Издательство Московского государственного горного университета,
2010-247с.: ил.(СТРОЙТЕХИЗДАТ)
Приложение 1
