
книги из ГПНТБ / Фоменко Т.Г. Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик
.pdfсодержание твердого по массе |
в 1 л |
|
пульпы |
Р |
Р = |
р ■100 |
, |
%; |
(186) |
ЮООДп |
число тонн твердого в 1 м3 пульпы Q
п |
Р |
___ |
бД |
, т/м3; |
(187) |
|
1000 |
или |
Д+ nö |
||
|
|
|
|
Рис. 125. Диаграмма характеристик шламовых пульп |
|
||||
число м3 пульпы на 1 |
т сухого твердого |
С |
|
||
|
Q - |
6Д ’ М/Т; |
(188) |
||
|
|
||||
процент твердого в пульпе по объему q |
|
|
|||
|
100Vт |
р•100 |
п/ |
(189) |
|
4 |
Ѵ ж + ѵт |
ЮООб ’ |
/0- |
||
|
Основные технологические характеристики шламовых пульп можно определить по диаграмме (рис. 125).’ Из пяти параметров
необходимо знать два, чтобы определить остальные три. Напри мер, известно, что содержание твердого плотностью 1350 кг/м3 составляет 200 г/л. Определяем плотность пульпы, весовое и объем ное содержание твердого в ней. Для этого находим точку пересечения луча ОА , соответствующего плотности 1350 кг/м3, и линии BE, соответствующей 200 г/л. Точка С искомая. Горизонталь СГ пока зывает, что плотность суспензии равна 1050 кг/м3, перпендикуляр СД — содержание твердого по объему 15%. Точка С находится от линии КЕ на расстоянии 1%, т. е. весовое содержание твердого
составляет 19%.
В ы х о д п р о д у к т о в опре деляется по балансовым уравнениям.
Объемный выход |
сгущенного |
про |
||
дукта |
|
|
|
|
Ycr — |
100 (Рі —Рз) |
%; |
(190) |
|
( , |
_„ |
|||
|
р2 |
—Рз |
|
|
объемный выход |
слива |
|
|
|
__ |
ЮО(ро-Рі) . ... |
(191) |
||
Ѵсл |
P-2 |
- Р з |
%, |
|
|
|
|
Рис. 126. Определение крупности граничного зерна классификации
где рх — содержание твердого в пи тании, г/л; р2 — содержание твердого в сгущенном продукте, г/л; р3 — содержание твердого в сливе, г/л.
К р у п н о с т ь |
г р а н и ч - |
к а ц и и |
|
|
п о г о |
з е р н а |
к л а с с и ф и |
|||
определяется графическим путем. Данные ситового анализа |
||||||||
наносятся |
па |
диаграмму |
(рпс. 126). |
На |
оси ординат откладыва |
|||
ются |
извлечения фракций |
от исходного, |
на |
оси |
абсцисс — раз |
|||
мер |
отверстий |
сит. Пересечение кривых |
извлечений крупного |
и мелкого продуктов дает точку, абсцисса которой представляет собой величину крупности граничного зерна разделения данного материала. Зерна этой крупности поровну распределились между сливом и сгущенным продуктом.
О ц е н к а |
р е з у л ь т а т о в р а б о т ы |
к л а с с и ф и |
ц и р у ю щ и х |
II о б е з в о ж и в а ю щ и х |
а п п а р а т о в . |
Эффективность процесса классификации подсчитывается по зерну крупностью 0,5 мм (зерна крупнее 0,5 мм эффективно обогаща ются отсадкой, а менее 0,5 мм — флотацией) и выражается фор мулой
ВсдЕсг
100 ’ %,
где £сл — извлечение зерен крупностью менее 0,5 мм в слив
ѴслР , %;
254
ecr — извлечение зерен крупностью более 0,5 мм в сгущенный про-
дукт
УсгѲ
100 — а
усл— выход твердого в слив от исходного, %; ß — содержание зерен крупностью менее 0,5 мм в сливе, %; а — содержание зерен
крупностью |
меиее 0,5 мм в исходном продукте, |
%; |
усг — выход |
|||
сгущенного |
продукта |
от |
исходного, |
%; Ѳ — содержание зерен |
||
крупностью |
более 0,5 |
мм в сгущенном продукте, |
%; |
(100 — а) — |
||
содержание |
зерен крупнее |
0,5 мм в |
исходном, |
%. |
|
Подставляя значения есл и есг в начальную формулу, |
получим |
|
расчетное выражение для определения эффективности |
|
|
Ycjiß • ѴсгѲ |
%■ |
(192) |
100а (100 —а) |
|
|
При идеальной классификации содержание зерен мельче 0,5 мм в сливе и крупнее 0,5 мм в сгущенном продукте равны 100%; выход слива равен содержанию в исходном зерен крупностью менее 0,5 мм, а выход сгущенного продукта — содержанию в исходном зерен крупнее 0,5 мм. Следовательно, теоретическая эффективность всегда будет равна 100%, а абсолютная фактическая эффективность по существу является и относительной.
Если выход твердого в слив от исходного равен 10,1 %, содержание зерен круп ностью менее 0,5 мм в сливе 92,1%, выход твердого в сгущенный продукт от ис ходного 89,9%, содержание зерен крупностью более 0,5 мм в сгущенном про дукте 96,7%, содержание зерен крупностью менее 0,5 мм в исходном продукте 12,4%, то эффектнвпость
10,1 • 92,1 ■89,9 • 96,7 = 74,5%,
100-12,4(100-12,4)
Эффективность осветления воды рассчитывается по формуле
£ _ 100 (Рі —Рз) Рг |
%. |
(193) |
(р2 Рз) Рі |
|
|
Степень обезвоживания определяется по формуле
11 |
ррммв |
|
100, %, |
(194) |
где П™ыв — максимальная молекулярная влажность, равная для шлама 8,1—9,2%; W? — влажность шлама после обезвоживания, %. Измельчаемость продукта подсчитывается по формуле
и= dcpn~ßp^ |
.100%, |
(195) |
“ ср п |
|
|
где dcp п — средний размер частиц |
питания, |
мм; <?с (ос+ф)— сум |
марный средний размер частиц продуктов центрифуги осадка и фугата
dср(ос+ф) |
Yoc^cp ОС+ (100 |
Уос) ^ср ф |
ММ, |
(196) |
400 |
|
255
rfcp o c’ d cp ф - средний размер |
частиц |
осадка и фугата, |
мм; |
уос— |
||||
выход твердого в осадок, %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Точность классификации характеризуется средним вероятным |
||||||||
отклонением от граничной крупности разделения |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
мм, |
|
(197) |
|
|
где |
â7b — крупность |
зерен |
класса, |
||||
|
извлечение |
которого |
в |
сгущенный |
||||
|
продукт составляет 75%; d26 — круп |
|||||||
|
ность зерен класса, извлечение кото |
|||||||
|
рого |
составляет 25%. |
п о г р е ш |
|||||
|
П о к а з а т е л ь |
|||||||
|
н о с т и |
/ |
подсчитывается по |
фор |
||||
|
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ = ІЕТ, |
|
|
(198) |
|
|
|
|
|
“50 |
|
|
|
|
Рис. 127. Кривая извлечения зе- |
гДе |
f 5о |
граничное |
зерно |
классн- |
|||
рен в сгущенный продукт клас- |
фикацин. |
|
|
точнее |
про |
|||
сификации |
Чем |
меньше 7, тем |
||||||
|
цесс |
классификации |
материала. |
Для определения вероятного отклонения и показателя погреш ности построим кривую извлечения зерен различной крупности в сгущенный продукт (рис. 127). Например, извлечение зерен крупностью менее 0,1 мм в сгущенный продукт составит
0,4 • 89,9 |
6,05% |
и т. д. |
|
||
6,6 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Согласно кривой d75 = |
0,53 мм, |
с12ъ — 0,17 |
мм. По формуле |
||
(197) |
|
|
|
|
|
Е рт |
0,53 — 0,17 = 0,18 мм. |
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
Показатель погрешности 7 |
по |
формуле (198) |
будет |
||
т _ |
0,18 |
0,58. |
|
||
|
|
0,31 |
|
|
|
Глава X II
ОПРОБОВАНИЕ И ОЦЕНКА ВОДНО-ШЛАМОВЫХ СХЕМ
Сложность обработки шламов на углеобогатительных фабриках вызывает необходимость тщательного контроля процессов обработки
их-
Между тем опробование водно-шламового хозяйства на многих фабриках осуществляется в недостаточной мере и часто по разным методикам. Это приводит к тому, что получаемые результаты не всегда можно сравнить и обобщить.
В связи с этим ниже приведены методики по опробованию водно шламового хозяйства [39].
Под опробованием понимается совокупность всех операций отбора и подготовки проб для производства химических, петрографо минералогических, ситовых, седиментационных и фракционных анализов для определения количественных и качественных характе ристик галамообразования на фабриках и составления балансов водно-шламовых схем.
Для получения данных, характеризующих работу отдельных сгустительно-освѳтлительных и классифицирующих аппаратов и устройств в целом всей водно-шламовой схемы, а также для ее оценки и разработки мероприятий по дальнейшему улучшению полученных показателей отбирают пробы от продуктов в точках схемы, позволя ющие составить качественно-количественные балансы как по отдель ным процессам, так и по всей схеме. Это значит, что в результате опробования должны быть получены данные, характеризующие не только продукты, поступающие в отдельные аппараты и устройства, но и продукты, выходящие из этих аппаратов и устройств.
М и н и м а л ь н ы й |
в е с п р о б ы |
по твердому, |
принимая |
|
максимальный размер частиц шлама 1 мм, |
составляет |
|
||
g = 0,5d2 = |
0,5 ■l2 = 0,5 кг, |
(199) |
||
где d — максимальный |
размер |
частиц, мм. |
|
|
17 З а к а з 356 |
257 |
Проба составляется из порций, отбираемых в течение одной
смены работы фабрики |
с интервалами между |
отбором |
в 60 мин., |
||
т. е. за смену отбирается семь порций. |
по |
твердому |
равен |
||
М и н и м а л ь н ы й |
в е с п о р ц и и |
||||
|
|
- ^ - = 71,4«=» 72 г. |
|
|
(200) |
Объем порции в зависимости от содержания твердого в пульпе |
|||||
определяется |
по кривой |
1 (рис. 128). |
равен объему порции, |
||
О б ъ е м |
п р о б ы |
за рабочую смену |
полученному по кривой 1 (см. рис. 128), умноженному на 7 (кривая 2 на рис. 128).
Учитывая возможные коле бания режимов работы машин и непостоянство питания водно шламовое хозяйство фабрики опробуется в течение трех смен, в результате чего получают три
20 W 60 80 100 120 т
Содерж ание т в е р д о г о 8 о п р о б у е м о м п р о д у к те ,г /л
Ряс. |
128. |
Зависимость |
объема |
Рпс. 129. Трапецондалышй |
пробы |
(сменной) от содержания |
водослив |
||
твердого в опробуемом |
продукте |
|
||
1 — объем |
порщш; 2 — объем пробы |
|
среднесменные пробы. Каждая из этих проб подвергается дальнейшей обработке н анализу самостоятельно.
Полученные по трем пробам результаты позволяют более точно
составить баланс по воде, |
твердому и другим показателям. Эти же |
||||||
пробы служат для производства ситового и других анализов. |
|||||||
С о д е р ж а н и е |
т в е р д о г о |
в 1 л |
п у л ь п ы опреде |
||||
ляется отбором |
пробы |
объемом |
не |
менее 1 л , ее |
высушиванием |
||
и взвешиванием твердого |
остатка. |
|
воды |
определяется |
|||
Р а с х о д |
п у л ь п ы |
или |
технической |
в зависимости от местных условий и мощности потока двумя спосо бами: отводом потока в специальную емкость объемом примерно 1,5 м3 за определенное время или расходомером.
Объемный метод применяется для потоков, дебит которых не превышает 800 м3/ч, а метод измерения различными расходоме рами — для любых потоков.
Наиболее точным является измерение расходомерами с профи лированной щелью.
258
Более простым способом измерения расходов потоков является использование водосливов трапецоидального, прямоугольного или треугольного сечения. В этом случае расход определяется по форму лам:
для трапецеидального водослива при tg а = 1/4 (рис. 129)
3 |
3 |
|
Q = 3600 • 1,86 • Ы-П = 6696 - Ы П , м3/ч, |
(201) |
|
где а — угол наклона боковой |
кромки водослива |
к вертикали, |
град; b — ширина узкой части водослива, м; II — высота потока, м; для прямоугольного водослива
|
Q = |
|
_з_ |
__ |
|
(202) |
|
|
ЗбООтЪН2 |
/ |
2g, м3/ч, |
|
|||
где т — коэффициент расхода водослива |
|
|
|||||
т — |
|
, 0,0027 |
|
№ |
|
||
|
1 |
Я |
1 +0,55 ( Н + Н в)* \ |
|
|||
Ъ — ширина водослива, |
м; |
Н — высота уровня воды над |
сливным |
||||
порогом, м; g — ускорение |
силы тяжести, равное 9,81 м/с2; IIв — |
||||||
высота водослива, |
м; |
|
|
|
выреза |
90° |
|
для треугольного |
водослива с углом |
|
|||||
|
|
|
5 |
|
5 |
|
|
Q = 3600 • 1 ,4Я 2 = 5040Я2, м3/ч, |
(203) |
||||||
где II — высота уровня воды над |
водосливом, |
м. |
|
||||
Величина II в формулах (201), (202) и (203) определяется как |
|||||||
среднеарифметическая из |
15—20 |
измерений, |
производимых как |
при максимальном уровне воды; так и при минимальном в различных точках сливного порога.
Водно-шламовая схема оценивается показателем К, определяемым по формуле
ѵ_____ G u
G u + G y + G c ’
где Gu — количество твердого в подрешетных водах и сливах клас
сификаторов (исходного |
и |
дополнительно образовавшегося), т/ч; |
Gy — количество твердого |
в |
оборотной воде, т/ч; Gc — количество |
твердого, теряемого в виде |
шлама, т/ч. |
Режим водно-шламового хозяйства считается нормальным в том случае, если значение К равно для фабрик, обогащающих:
антрациты...................................................... |
>0.35 |
коксовые у г л п ............................................... |
>0,45 |
газовые у г л и ............................................... |
>0,5 |
Если значение К меньше указанных величии, то водно-шламовая схема на фабрике не обеспечивает нормальной работы, что влечет за собой большой сброс шлама или чрезмерное загрязнение оборотной воды.
17* |
259 |
При опробовании исходного угля и продуктов обогащения для ситового и других анализов, а также, чтобы установить распределение шлама по продуктам, минимальный вес порции в зависимости от крупности кусков принимается:
Максимальныйразмер кусков, мм |
150 |
50 |
25 |
13 |
Мишшальный веспорции, кг . . . |
9 |
2,5 |
1,5 |
0,6 |
Число порций зависит от зольности опробуемого материала:
Зольность, % ........................... |
< 10 |
10—20 |
> 2 0 |
Число порций............................. |
18 |
27 |
36 |
В результате отбора, разделки и анализов проб получают данные, на основании которых строят балансовую водно-шламовую схему (см. рис. 109).
Степень совершенства этой водно-шламовой схемы определяется коэффіщиентом К ■Коэффициент К определяется по формуле (204) и данным рис. 109.
т г _______ |
295,9_____ __ 0 74 |
Л — 295,9 |
+ 103,7 + 0 ~ U’ |
т. е. данный режим водно-шламовой схемы обеспечивает относительно нормальную работу фабрики.