2. Структурно - математическое описание дсл

На рис. 2.1 представлена структурно-технологическая схема ДСЛ с двумя стадиями измельчения материала. Перерабатываемая горная масса, поступающая на ДСЛ (Базальт) имеет максимальный размер кусков Dmax=1000 мм; фракция готового продукта (20-40),(40-70)мм; прочность материала на сжатие сж = 200-300 МПа.

Q_час

V₂ 3

1

V₁

V₅ 2 V₃

70 V₄

4

V₆

40

20

5 V₉ V₈ V₇

Рисунок 2.1

Qчас - часовая производительность ДСЛ, Qчас = 305 м³/ч ; V₁ , V₂ и т.д. – материальные потоки , м³/ч ; 20 , 40, 70 – ячейки сит (границы фракций) , мм.

2 .1 Определение фракционного и качественного состава материальных потоков.

Фракционный и качественный состав материальных потоков :

Q_час = V(0 - 1000) мм

V₁ = V(0- b_к) мм - недробленая горная масса

V₂ = V (b_к - 1000) мм

V ₃ = V (70- d_max1) мм горная масса + продукт дробления I-й и I I- стадии

V ₄ = V (0- d_max2) мм - продукт дробления 2 стадии

V ₅ = V (0- d _max1) мм - продукт дробления 1 стадии

V ₆ = V (0- 70) мм -продукт дробления I-й и I I стадии + горная масса

V ₇ = V (40-20) мм - готовый продукт дробления I-й и I I стадии

V₈ = V (20-40) мм продукт +

V ₉ = V (0-20) мм - отсев горная масса

где d_max1 , d_max2 –максимальный размер кусков, выходящих из дробилки 1 и 2 стадии измельчения (определяется после окончательного выбора типоразмера аппаратов измельчения на 1,2 стадии), мм;

2.2 Математическое описание.

Количество уравнений локальных материальных балансов стадий грохочения и дробления составляет 5.

Общее количество материальных потоков, включая поток часовой производительности: n_V=10

Уравнение материального баланса для грохота 3:

Q_час = V₁+ V₂ (2.1)

Уравнение материального баланса для грохота 4:

V₅ + V₁ + V₄ = V₆ + V₃ (2.2)

Уравнение материального баланса для грохота 5:

V₆ = V₇ + V₈ + V₉ (2.3)

Уравнение для расчета объемов I стадии измельчения:

V₂= V₅ (2.4)

Уравнение для расчета объемов I I стадии измельчения:

V₃ = V₄ (2.5)

Совместное решение уравнений (2.2) и (2.5) даёт следующий результат:

V₆= V₅+ V₁ (2.6)

Совместное решение уравнений (2.5) , (2.4) , (2.8) и (2.2) даёт уравнение для расчёта объёма , поступающего после измельчения 2-й стадии :

V₄= [(V₁₊ V₅ )-(E_к^´/100∙J_0-70^´/100∙V₅ +E_к^´/100∙J_0-70/100∙Qч)] / E_к^´/100∙J_0-70^´´/100 (2.7)

Уравнение нижнего класса для грохотов 3 и 4:

V₁ =E_к/100 ∙ J_0–bк /100 ∙ Q_час (2.8)

V₆ = E₇₀/100 ∙J_0–70/100 ∙ Q_час + E₇₀/100 ∙ J_0–70^´/100 ∙ V₅ + E₇₀/100 ∙ J_0–70^´´/100 ∙ V₄ (2.9)

Уравнение нижнего класса для грохотов 5:

V₈ =E₄₀^´/100 ∙ J_20–40^´/100 ∙V₅+E₄₀^´´/100∙J_20–40^´´/100 ∙ V₄ +E₄₀/100 ∙ J_20–40/100 ∙ Q_час (2.10)

V₉ =E₂₀^´/100 ∙ J_0–20^´/100 ∙ V₅+E₂₀^´´/100 ∙ J_0–20^´´/100 ∙ V₄ +E₂₀/100 ∙ J_0–20/100 ∙ Q_час (2.11)

где J_0-bк ,J_0-70 ,J_0-20,J_20-40– процентное содержание фракции горной массы, %

J_0-20´, J_20-40´, J_0-20^´´, J_20-40^´´- соответственно процентное содержание соответствующих фракций продукта дробления I, I I стадии измельчения, % . E_к , E ^´, E ^´´ -эффективность соответственно грохочения колосникового грохота , дробления 1,2-й стадий измельчения , % . Принимаем E= 90%.

Совместное решение уравнений (2.3) и (2.6) дает следующий результат:

V₂ = V₆ (2.12)

Совместное решение уравнений (2.4) и (2.10) дает уравнение для расчета обьема, поступающего на 1 стадию, работающую в замкнутом цикле измельчения:

V₅ =100/E₇₀^´ * 100/J_0–70^´ * V₂ (2.13)

Совместное решение уравнений (2.5) и (2.10) дает уравнение для расчета обьема, поступающего на 2 стадию, работающую в замкнутом цикле измельчения:

V₄ =100/E₇₀^´ * 100/J_0–70^´ * V₃ (2.14)