2.5. Выбор и расчет оборудования для классификации

В настоящее время на обогатительных фабриках в циклах измель-

чения применяют, в основном, классифицирующее оборудование двух типов: спиральные классификаторы и гидроциклоны. Спиральные классификаторы бывают двух типов: с непогруженной (КСН) и с по-

груженной (КСП) спиралью. Последние сейчас практически полнос-

тью вытеснены гидроциклонами и серийно уже не выпускаются. Клас-

сификаторы с непогруженной спиралью применяются на гравитацион-

ных обогатительных фабриках и фабриках, обогащающих руды чер-

ных и цветных металлов в первой стадии измельчения, особенно при классификации крупного и абразивного материала, вызывающего сильный износ элементов гидроциклонов и центробежных насосов. Во вторых и последующих стадиях измельчения применяются только гидроциклоны. В дипломном проекте допускается выбор классифика-

торов с погруженной спиралью в первых стадиях измельчения, если такое оборудование установлено на обогатительной фабрике и требу-

ется только произвести расчет в соответствии с заданными параметра-

ми.

2.5.1. Выбор и расчет спиральных классификаторов

При расчете спиральных классификаторов необходимо опреде-

лить требуемый диаметр спирали, выбрать классификатор с ближай-

шим большим диаметром спирали, произвести проверку производи-

тельности классификатора по сливу и пескам.

Минимальный диаметр спирали, м:

для КСН

D_min = –0,394 + 0,505 (Q / (m k₁ k₂))^1/2, (2.15)

для КСП

D_min = –0,343 + 0,563 (Q / (m k₁ k₂))^1/2, (2.16)

где Q – производительность по твердому в сливе классификатора, т/ч; т – общее количество спиралей; k₁ – поправочный коэффициент, учи-

тывающий плотность руды:

k₁ = 1 + 0,5 (ρ – 2,7); (2.17)

k₂ – поправочный коэффициент, учитывающий крупность слива классификатора (табл. 2.15).

Таблица 2.15

Поправочный коэффициент на крупность слива классификатора k₂

Содержание в сливе, класса –0,071 мм, %		17,5	23,5	31,3	41,2	52,9	65,3	78,2	88,4	95,0
Базисное разбавление Rбаз.2,7 = Ж:Т		1,3	1,45	1,6	1,8	2,0	2,33	4,0	4,5	5,7
k2	КСН КСП	2,5	2,36	2,19	1,95	1,7	1,41	1,00	0,66	0,46
							3,0	2,3	1,6	1,0

После расчета минимального диаметра спирали принимается классификатор с ближайшим большим диаметром. Если такого нет, расчет повторяется для двухспирального классификатора (т = 2). Если и в этом случае классификатора с таким диаметром спирали не сущес-

твует, необходимо увеличить число мельниц, сопрягаемых с класси-

фикаторами (один классификатор на одну мельницу).

Для принятого типоразмера классификатора определяется рас-

четная производительность по «твердому» в сливе Q_расч, которую он может обеспечить, т/ч:

для КСН Q_расч = m k₁ k₂ k₃ k₄ (3,917 D²_прин + 0,667 D_прин), (2.18)

для КСП Q_расч = m k₁ k₂ k₃ k₄ (3,125 D²_прин + 0,417 D_прин), (2.19)

где k₃ – поправочный коэффициент на действительную плотность сли-

ва, который определяется по соотношению фактического и базисного разбавления слива классификатора. Разбавление слива есть отношение «жидкое:твердое» в сливе (Ж:Т) или β_ж / β_тв Фактическое разбавление рассчитывается по выражению:

R_ф = (100 – β_тв) / β_тв. (2.20)

Массовая доля твердого в сливе β_тв принимается по практичес-

ким данным, либо рассчитывается, %:

β_тв = (48,3 – 0,35 β_сл^–0,071) (1 + 0,5 (ρ – 2,7)). (2.21)

Базисное разбавление слива с поправкой на плотность руды ρ рассчитывается по выражению:

R_баз._ρ = R_баз.2,7*2,7 / ρ. (2.22)

Значение R_{баз. 2,7} принимается по табл. 2.15 (2,7 т/м³ – условная плотность руды в базисном варианте). Значение k₃ определяется по таблице 2.16;

k₄ – поправочный коэффициент на содержание класса –0,071 мм в мелкодробленой руде (табл. 2.17):

Таблица 2.16.

Поправочный коэффициент на действительную плотность слива k₃

Rф /Rбаз.ρ	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,7	2,0	3,0	4,0
k3	0,55	0,75	0,85	1,0	1,1	1.2	1,25	1,2	1,0	0,85

Таблица 2.17

Поправочный коэффициент на содержание класса –0,071 мм

в мелкодробленой руде k₄

Содержание класса –0,071 мм, %	k4
менее 5	1,1-1,2
5-12	1,0
более 12	0,75-0,80

Полученная расчетная производительность по сливу должна быть больше фактической, определяемой по результатам расчета ка-

чественно-количественной схемы. Если это условие не выполняется, необходимо увеличить диаметр спирали принимаемого классификато-

ра. Затем для принятого классификатора рассчитывается производи-

тельность по пескам Q_песк, т/ч:

Q_песк = 5,625 т k₁ ω D_прин, (2.23)

где ω – частота вращения спирали, мин^-1.

Полученная расчетная производительность классификатора по пескам должна быть больше определяемой по результатам расчета ка-

чественно-количественной схемы. В противном случае следует увеличить частоту вращения спирали.

Технические характеристики спиральных классификаторов при-

ведены в табл. 2.19, 2.19.