- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Введение
- •1.Расчет I стадии дробления
- •2. Расчет II стадии дробления
- •3. Расчет III стадии дробления
- •4. Выбор оборудования для дробления
- •4.1. Крупное дробление
- •4.2. Среднее дробление
- •4.3. Мелкое дробление
- •5. Выбор оборудования для грохочения
- •I стадия грохочения
- •II стадия грохочения
- •III стадия грохочения
- •6. Расчет технологической схемы измельчения
- •I стадия измельчения в результате расчета определяютсяQ14,q15,q16,q17(рис. 3.2). Расчеты ведутся на основе уравнений материального баланса:
- •II стадия измельчения
- •7. Выбор оборудования для измельчения
- •8. Выбор классификаторов и гидроциклонов
8. Выбор классификаторов и гидроциклонов
Для работы в замкнутом цикле с мельницами устанавливаются:
- на первой стадии спиральные классификаторы, обеспечивающие грубый слив;
- на второй стадии гидроциклоны, слив которых является питанием обогатительных аппаратов.
Классификаторы и гидроциклоны выбираются по их производительности. Производительность классификатора с не погруженной спиралью по сливу определяется по эмпирической формуле
Qc= 4.55mKβ Kδ Kα Kc D1.765.
Здесь Qc- производительность по твердому материалу в сливе, т/ч;
m- число спиралей классификатора;
Kβ - поправочный коэффициент на крупность слива (табл. 3.14)
Kδ - поправочный коэффициент на плотность классифицируемого материала,Kδ = δ / 2.7;
Kα - поправочный коэффициент на угол наклона α днища классификатора (при α = 16-180Кα= 1.06-1);
Кс- поправочный коэффициент на заданное содержание твердого в сливе.
Отсюда
D1.765=Qc/ 4.55mKβ Kδ Kα Kc .
Значения поправочных коэффициентов определяются с учетом следующих поправок.
1. Поправка на крупность слива. По заданию содержание расчетного класса в сливе I стадии классификации β16= 40%. По табл. 3.11 находим, что крупность слива классификатора составит 95% класса 0-0,4 мм. По табл. 3.14 определяем коэффициентKβ = 1.96.
Таблица 3.14 – Значения коэффициента Kβ , учитывающего крупность слива
Номиналь-ная крупность слива d95, мм |
Параметры | ||||
содержание в сливе класса, % |
разжижен-ность R2.7 |
содержание твердого в сливе, % |
значение Kβ | ||
-0.074 мм |
-0.045 мм | ||||
1.17 |
17.0 |
11.0 |
1.3 |
43.0 |
2.5 |
0.83 |
23.0 |
15.0 |
1.5 |
40.0 |
2.37 |
0.59 |
31.0 |
20.0 |
1.6 |
38.0 |
2.19 |
0.42 |
41.0 |
27.0 |
1.8 |
36.0 |
1.96 |
0.30 |
53.0 |
36.0 |
2.0 |
33.0 |
1.7 |
0.21 |
65.0 |
45.0 |
2.33 |
30.0 |
1.41 |
0.15 |
78.0 |
50.0 |
4.0 |
20.0 |
1.0 |
0.10 |
88.0 |
72.0 |
4.5 |
18.0 |
0.67 |
0.074 |
95.0 |
83.0 |
5.7 |
16.5 |
0.46 |
2. Поправка на плотность руды Kδ = 3.2 : 2.7 = 1.18.
3. Поправка на угол наклона классификатора. При α = 170Kα = 1.03.
4. Поправка на заданную плотность слива. Коэффициент Kснаходится в зависимости от соотношенияRт :R2.7 .ЗдесьRт- требуемое соотношение Ж:Т в сливе классификатора (по условиям последующего технологического процесса), обычноRтпринимается в пределах 1-1.5;R2.7- базисное отношение Ж:Т (см. табл. 3.14). В соответствии с заданием по табл. 3.14 находится значениеR2.7= 1.8 (приd95= 0.42 мм). ПриRт :R2.7= 1.4 : 1.8 = 0.78 ≈ 0.8 и δ = 3.2 т/м3определяется значение Кс= 0.98 (по табл. 3.15).
Таблица 3.15 - Значение коэффициента Кс, учитывающего разжижение слива
Плотность руды, т/м3 |
Отношение Rт:R2.7 | ||||
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 | |
2.7 |
0.73 |
0.86 |
1.0 |
1.13 |
1.33 |
3.0 |
0.77 |
0.93 |
1.07 |
1.23 |
1.44 |
3.2 |
0.82 |
0.98 |
1.15 |
1.31 |
1.55 |
3.5 |
0.85 |
1.02 |
1.2 |
1.37 |
1.63 |
Определение диаметра спирали классификатора
Для односпирального классификатора, работающего в замкнутом цикле с мельницей, производительность по сливу будет:
Qc=Q16/n= 200 : 6 = 33.3 т/ч.
где Q16- производительность по сливу (см. схему, рис. 3.2 и табл. 3.12);
n- число мельниц по принятому варианту, (табл. 3.13).
Диаметр спирали
D1.765=Qc/ 4.55mKβ Kδ Kα Kc =
= 33.3 : (4.55 · 1 · 1.96 · 1.18 · 1.03 · 0.98) = 3.14 м.
Для двухспирального классификатора
D1.765 = 1.57 м.
Для упрощения расчетов в табл. 3.16 приводятся значения D1.765 иD3 для стандартных классификаторов.
Таблица 3.16. Значения D1.765иD3для стандартных классификаторов
D, м |
0.3 |
0.5 |
0.75 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.4 |
3.0 |
D1.765 |
0.12 |
0.27 |
0.6 |
1.0 |
1.38 |
2.04 |
3.4 |
4.7 |
6.97 |
D3 |
0.027 |
0.111 |
0.422 |
1.0 |
1.73 |
3.38 |
8.0 |
13.62 |
27.0 |
Наиболее близкими стандартными классификаторами к полученному расчетному значению являются односпиральный классификатор с диаметром спирали D= 2 м или двухспиарльный классификатор с диаметром спиралиD= 1.2 м.
Проверяем расчетную производительность по сливу односпирального классификатора при D= 2 м.
Qc= 4.55mKβ Kδ Kα Kc D1.765 =
= 4.55 · 1 · 1.96 · 1.18 · 1.03 · 0.98 · 3.4 = 36.1 т/ч.
Производительность двухспирального классификатора при диаметре спиралей D= 1.2 м по сливу составит:
Qc= 4.55 · 2 · 1.96 · 1.18 · 1.03 · 0.98 · 1.38 = 29.32 т/ч.
Для обеспечения требуемой производительности может быть принят двухспиральный классификатор с диаметром спиралей 1.5 м. Недостаток расчетной производительности находится в пределах точности расчета (10 %). Следует принять менее габаритный, более простой односпиральный классификатор со спиралью диаметром D= 2 м. Проверяем производительность выбранного классификатора по пескам. Она определяется по формуле:
Qп= 5.45 ·m·D3·n· (δ/ 2.7 ) ·Kα,
где n- частота вращения спиралей, мин-1.
Принимаем частоту вращения спиралей n= 2 мин-1. Тогда
Qп= 5.45 ·1 · 8 · 2 ·1.18 · 1.03 = 106 т/ч.
По расчету технологической схемы на Iстадии измельчения принято к установке 6 мельниц, которые обычно работают в паре с классификаторами. Необходимое количество песков
Qп=Q17/n.
Здесь Q17- количество песков по схеме (см. табл. 3.12);
n-количество мельниц.
Тогда
Qп= 168.4 : 6 = 28.07 т/ч.
Таким образом, выбранный классификатор обеспечивает производительность по пескам даже при наименьшей частоте вращения спиралей. Окончательно принимаем к установке классификатор 1КСН-20. Необходимое количество классификаторов – 6 шт.
Вторая стадия классификации производится в гидроциклонах. Количество гидроциклонов определяется по формуле:
i=KнWоп/Wп,
где Kн - коэффициент неравномерности подачи питания (Kн = 1.15);
Wоп - количество пульпы, поступающее на классификацию в гидроциклонах, м3/ч;
Wп - производительность одного гидроциклона по исходной пульпе, м3/ч.
Для того чтобы выбрать гидроциклон, необходимо знать номинальную крупность слива, которую он должен обеспечить. За номинальную крупность принят такой размер отверстий сита, на котором остается 5% твердого продукта, содержащегося в сливе.
Зависимость между содержанием класса 0,074 мм в сливе мельниц и классификаторов и номинальной крупностью приведена в табл. 3.17.
Таблица 3.17 - Зависимость между содержанием класса - 0,074 мм в сливе мельниц и классификаторов и крупностью частиц
Содержание класса –0.074мм, β, % |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
95 |
Условная максимальная крупность dн, мм |
- |
0.43 |
0.32 |
0.24 |
0.18 |
0.14 |
0.094 |
0.074 |
По заданию β19 = 78 %, тогда в соответствии с данными табл. 3.17 dн = 0.148 мм или 148 мкм.
Ориентировочные данные для выбора гидроциклонов приведены в табл. 3.18.
Таблица 3.18. Основные параметры гидроциклонов с углом конусности 200
Диаметр гидроциклона D, мм |
Средняя производительность при p0 = 0.1 МПа, м3/ч |
Крупность слива dн, мкм |
Стандартный эквивалентный диаметр патрубков, мм | ||
питающего dпит. |
сливного dc. |
пескового dп. | |||
150 |
12-30 |
20-50 |
30-40 |
40-50 |
12-34 |
250 |
27-80 |
30-100 |
65 |
80 |
24-75 |
360 |
50-150 |
40-150 |
90 |
115 |
34-96 |
500 |
100-300 |
50-200 |
130 |
160 |
48-150 |
710 |
200-500 |
60-250 |
160 |
200 |
48-200 |
1000 |
360-1000 |
70-280 |
210 |
260 |
75-300 |
В соответствии с данными табл. 3.18, необходимую крупность слива могут обеспечить гидроциклоны диаметром D = 360, 500, 710, 1000 мм.
При выборе гидроциклонов следует стремиться к установке их по одному на насос, т.е. к применению аппаратов большого диаметра, которые обеспечивают на фабриках получение слива крупностью до 80-90 % класса –0.0074 мм. Однако, чем тоньше требуемая крупность слива и больше содержание твердого в нем, тем меньше должен быть диаметр гидроциклона. Гидроциклоны небольшого диаметра могут объединяться в батареи.
Произведем сравнительный расчет. При расчете I стадии классификации принято соотношение Rт = 1.4.
На II стадию классификации (в гидроциклонах) поступает Q16 = 489.56 т/ч. Количество пульпы составит:
Wоп = Q18 · Rт = 489.56 · 1.4 = 685.38 м3/ч.
Рассчитаем необходимое количество гидроциклонов различных диаметров по их средней производительности и результаты расчета сведем в табл. 3.19.
Таблица 3.19 - Результаты расчета различных гидроциклонов
Диаметр гидро-циклона D, мм |
Производительность, м3/ч |
Необходимое количество | ||
паспортная |
cредняя | |||
360 |
50-150 |
100 |
8 | |
500 |
100-300 |
200 |
4 | |
710 |
200-500 |
350 |
3 | |
1000 |
360-1000 |
680 |
2 |
Во II стадии измельчения установлено 3 мельницы. Исходя из удобства компоновки и экономии электроэнергии, можно принять к установке 3 гидроциклона ГЦ-710, а из необходимости обеспечения заданной крупности слива β19 =78% класса –0.074мм – 9 гидроциклонов ГЦ-360. Окончательно принимаем к установке 3 гидроциклона ГЦ-710.
В табл. 3.20 приведен перечень основного оборудования.
Таблица 3.20 - Спецификация основного оборудования для дробления, грохочения, измельчения и классификации
Наименование |
n, шт. |
Параметры |
Двигатель, квт |
Вес, т |
Дробилка ЩДП 9х12 |
1 |
Длина приемного отверстия 1.2м |
100 |
69.6 |
Дробилка КСД – 1200 |
1 |
Основание дробящего конуса 1200 мм |
75 |
24 |
Дробилка КМД – 1750 |
1 |
Основание дробящего конуса 1750 мм |
160 |
47 |
Колосниковая решетка |
1 |
F = 1.8 м2, b = 100 мм |
- |
- |
Грохот ГИТ-51 |
1 |
d = 30 мм, F = 6.12 м2 |
20 |
8.9 |
Грохот ГИТ-61 |
2 |
d = 12 мм, F = 8 м2 |
28 |
7.26 |
Мельница МСЦ 2700х3600 |
6 |
D x L= 2.7х3.6 м |
400 |
81 |
Мельница МШР 3200х3100 |
3 |
D x L = 3.2х3.1 м |
630 |
97 |
Классификатор 1КСН-20 |
6 |
Длина спирали 8.4 м, диаметр 2 м |
13 |
19 |
Гидроциклон ГЦ-710 |
3 |
Диаметр гидроциклона 710 мм |
- |
1.45 |
На основании расчетов и выбора оборудования для измельчения и классификации принимаем один из возможных вариантов схемы оборудования (рис. 3.9, 3.10).
1 – бункер, 2 – питатель, 3 – колосниковая решетка, 4 – дробилка ЩДП 9х12, 5 – грохот ГИТ-51, 6 – дробилка КСД-1200, 7 – грохот ГИТ-61, 8 – дробилка КМД-1750, 9 – ленточный конвейер.
Рис. 3.9 – Пример схемы оборудования для реализации технологии
1 – бункер, 2 – питатель, 3 – колосниковая решетка, 4 – дробилка ЩДП 9х12, 5 – грохот ГИТ-51, 6 – дробилка КСД-1200, 7 – грохот ГИТ-61, 8 – дробилка КМД-1750, 9 – ленточный конвейер, 10 – конвейер с разгрузочной тележкой, 11 – мельница МСЦ 2700х3600, 12 – классификатор 1КСН-20, 13 – трубопровод, 14 – гидроциклон ГЦ-710, 15 – мельница МШР 3200х3100, 16 -зумпф, 17 - насос
Рис. 3.10 – Пример схемы оборудования для реализации технологии
Список использованной литературы:
Справочник по обогащению руд : Подготовительные процессы. – М.: Недра. – 1982. – 368с.
Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – М.: Недра. – 1980. – 416с.
Разумов К.А,, Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. – М.: Недра. – 1982. – 520с.
Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – Киев.: Вища школа. – 1986. – 285с.