Необходимо выбрать размер мельниц и подсчитать их число для стадии измельчения производительностью Q₂ = 2044 т/ч руды от 25 мм (в_и = 10 % класса - 0,074 мм) до крупности 60 % класса - 0,074 мм (в_к = 60%).

Расчет мельниц производим по удельной производительности. Рассчитываем шаровые мельницы с центральной разгрузкой - они имеют большую пропускную способность, высокий уровень слива обеспечивает длительное пребывание частиц породы в рабочей зоне, и как следствие, равномерность продукта по крупности. Принимаем за эталонную руду, перерабатываемую на действующей фабрике, оборудованной мельницами с разгрузкой через решетку МШР 3200х3100. Каждая мельница потребляет 630 кВт и имеет производительность 60 т/ч при питании рудой крупностью 40-0 мм (в_и = 6 % класса - 0,074 мм) и содержание расчетного класса в готовом продукте - в_к = 48%.

Определяем удельную производительность по вновь образуемому классу - 0,074 мм действующей мельницы /4, стр. 234/:

, т/(м^{3 .} ч),

где: Q = 60 т/ч -- производительность действующей мельницы МШР-3200х3100;

_к= 48 % -- содержание расчетного класса в конечном продукте;

_и= 6 % -- содержание расчетного класса в исходном продукте;

L = 3,1 м -- длина действующей мельницы;

D = 3,2 м -- диаметр действующей мельницы;

 т/(м^{3 .} ч)

Определим значение коэффициента К_к -- коэффициента, учитывающего различие в крупности исходного и конечного продуктов измельчения на действующей и на проектируемой обогатительных фабриках -- по формуле /4, ф. 121/:

,

Определяем значение m₁ по /4, табл. 33/ для условий измельчения эталонной мельницы: крупность исходного продукта 40 - 0, содержание класса - 0,074 мм в конечном продукте 48 %.

.

Определяем значение m₂ по /4, табл. 33/ для проектируемых условий измельчения: крупность исходного продукта 25 - 0 (10 % класса - 0,074 мм), содержание класса меньше 0,074 мм в конечном продукте 60 %.

Проинтерполируем по крупности исходного продукта:

;

.

Определим значение коэффициентов К_D -- коэффициент, учитывающий различие в диаметрах барабанов проектируемой и работающей мельниц -- для сравниваемых мельниц по формуле /4, ф. 122/:

,

— где: D и D₁ -- соответственно номинальные диаметры барабанов проектируемой и эталонной мельниц:

— для мельниц МШЦ-4500х8000:

руда обогатительный фабрика строительство

.

-- для мельницы МШЦ-5500х6500:

;

— для мельниц МШЦ-6000х8000:

;

Так как к установке проектируем мельницу с центральной разгрузкой, то принимаем К_т -- коэффициент, учитывающий различие в типе проектируемой и работающей мельниц -- 0,9.

Определим удельную производительность мельниц по вновь образуемому классу - 0,074 мм по формуле /4, ф. 120/:

q = q₁ ^. К_и ^. К_к ^. К_D ^. К_т, т/(м^{3 .} ч)

-- для мельницы МШЦ-4500х8000:

q = 1,11 ^. 1,1 ^. 1,11 ^. 1,19 ^. 0,9 = 1,45 т/(м^{3 .} ч);

— для мельниц МШЦ-5500х6500:

q = 1,11 ^. 1,1 ^. 1,11 ^. 1,32 ^. 0,9 = 1,61 т/(м^{3 .} ч);

— для мельниц МШЦ-6000х8000:

q = 1,11 ^. 1,1 ^. 1,11 ^. 1,38 ^. 0,9 = 1,68 т/(м^{3 .} ч).

Находим рабочие объемы барабанов мельниц по формуле /4, стр.235/:

, м³

-- для мельницы МШЦ-4500х8000:

м³;

-- для мельницы МШЦ-5500х6500:

м³;

-- для мельницы МШЦ-6000х8000:

м³.

Определим производительность мельниц по руде по формуле /4, ф. 123/:

,

-- для мельницы МШЦ-4500х8000:

т/ч;

-- для мельницы МШЦ-5500х6500:

т/ч;

-- для мельницы МШЦ-6000х8000:

т/ч.

Определяем расчетное количество мельниц:

-- для мельницы МШЦ-4500х8000:

n = 2044/342 = 5,98 n = 6;

-- для мельницы МШЦ-5500х6500:

n = 2044/470 = 4,35, n = 5;

-- для мельницы МШЦ-6000х8000:

n = 2044/722 = 2,65, n = 3.

Выбор размера и числа мельниц производим на основании технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов по величине, требующейся для каждого варианта установочной мощности, суммарной массе, характеризующей стоимость. При сравнении вариантов учитываем так же и другие условия, влияющие на выбор размера и числа мельниц: требующийся объем здания, требуемую для каждого варианта грузоподъемность крана, условия ремонта мельниц, удобство размещения оборудования.

Сравнение вариантов установки мельниц приведено в таблице 3.4:

Таблица 3.4. Сравнение вариантов установки мельниц по основным показателям

К установке принимаем 3 мельницы МШЦ-6000х8000 как наиболее выгодный вариант.

Техническая характеристика мельницы представлена в приложении.

3.2 Выбор и расчет гидроциклонов

В качестве классифицирующих аппаратов применяем гидроциклоны как наиболее производительное, экономичное и компактное оборудование, наиболее простое по конструкции, не имеющее движущихся частей.

Рассчитаем оборудование для поверочной классификации в замкнутом цикле с измельчением.

Сливу, содержащему 70 % класса - 0,074 мм [5, табл. 14], соответствует номинальная крупность d_н = 180 мкм. При такой крупности слива зерна мельче 0,15d_н=27 мкм распределяются по продуктам классификации как вода.

Определим содержание твердого в сливе и песках гидроциклона по формуле [5, стр. 266]:

;

Выписываем результаты расчета шламовой схемы для разделения в гидроциклоне в таблицу 3.5.:

Таблица 3.5. Результаты расчета шламовой схемы гидроциклона

Выбираем гидроциклоны с диаметром 1000 мм и 2000 мм.

Таблица 3.6 Гидроциклоны

Определяем производительность гидроциклонов:

где: - поправка на диаметр гидроциклона; - поправка на угол конусности; - диаметр сливного отверстия; - диаметр питающего отверстия; - давление на входе в гидроциклон.

Определяем необходимое количество гидроциклонов:

Проверяем нагрузку гидроциклона по пескам, количество гидроциклонов нужно принять кратное трем, так как они находятся в замкнутом цикле с мельницами, поэтому дальнейший сравнительный расчет ведем, исходя из этого условия:

Эта нагрузка находится в пределах нормы [0,5 - 2,5 т/(см^{2 .} ч)].

Определяем достаточное давление на входе в гидроциклон:

Определяем номинальную крупность слива, которую может обеспечить данный гидроциклон:

Полученная в гидроциклоне D=1000 крупность слива меньше, чем задано и гидроциклон обеспечит нужную крупность слива.

К установке принимаем 6 гидроциклонов ГЦ-1000, с 100% резервом получаем 12 гидроциклонов - по 4 гидроциклона на каждую мельницу МШЦ-6000х8000.

Техническая характеристика гидроциклона представлена в приложении.

3.3 Расчет гидроциклона для операции обесшламливания

Рассчитаем оборудование для обесшламливания слива классификации.

Производительность по поступающему твердому Q_И=511 т/ч. Необходимо получить слив крупностью 90 % класса - 0,074 мм. Сливу, содержащему 90 % класса - 0,074 мм [5, табл. 14], соответствует номинальная крупность d_н = 94 мкм. При такой крупности слива зерна мельче 0,15d_н=14,1 мкм распределяются по продуктам классификации как вода. Количество гидроциклонов следует принять таким образом, чтобы слив после классификации самотеком поступал на обесшламливание.

Определим содержание твердого в сливе и песках гидроциклона по формуле [5, стр. 266]:

;

Таблица 3.7. Результаты расчета шламовой схемы обесшламливания.

Принимаем к расчету гидроциклоны с диаметром 1000 мм и 710 мм.

Таблица 3.8. Гидроциклоны

Определяем производительность гидроциклонов (5, стр.261-265):

Определяем необходимое количество гидроциклонов:

Принимаем к расчету гидроциклон Гц-710. Проверяем нагрузку гидроциклона по пескам:

Эта нагрузка находится в пределах нормы [0,5 - 2,5 т/(см^{2 .} ч)].

Определяем достаточное давление на входе в гидроциклон:

Определяем номинальную крупность слива, которую может обеспечить данный гидроциклон:

Полученная в гидроциклоне крупность D=710 обеспечит нужную крупность слива.

Давление на входе ненамного превышает обычно принимаемое, однако это обеспечит наименьшее количество оборудования и обеспечит необходимые параметры.

Принимаем 3 гидроциклона ГЦ-710. С 100% резервом получаем 6 гидроциклонов, по 2 на мельницу МШЦ-6000х8000.

Техническая характеристика гидроциклона представлена в приложении.

3.4 Выбор и расчет флотационных машин

Проектируем к установке пневмомеханические флотомашины финской фирмы «Оутокумпу» (ОК), как наиболее компактные, производительные и энергосберегающие, с меньшей удельной металлоемкостью и хорошими технологическими показателями. Эти машины обеспечивают высокую аэрированность пульпы и удовлетворительное взвешивание минеральных частиц. Они имеют широкий предел регулирования поступающего воздуха. Конструкция ротора позволяет запускать машину после остановки без выпуска пульпы из камеры. Для удобства компоновки оборудования и его обслуживания проектируем 2 секции флотации.

Расчет камер производим по формуле [5, ф. 156]:

,

где: V -- объем пульпы, м³/ч;

t -- продолжительность флотации в рассматриваемой операции, мин., (по исследовательским работам и опыту работы фабрики);

_k -- геометрический объем камеры, м³;

k = 0,8 -- отношение объема пульпы в камере при работе флотационной машины к геометрическому объему камеры.

Проведем расчет конкурирующих вариантов установки камер с различными объемами. Данные расчетов сводим в таблицу 3.9:

Таблица 3.9. Расчет флотационных машин

К установке принимаем флотационные машины ОК-100.

Техническая характеристика флотационных машин представлена в приложении.

Опробование - комплекс операций по отбору проб исходной руды и продуктов её обогащения и подготовка их к анализу для оперативного управления процессом, составления технологического баланса и для расчета с потребителями. Важнейшей задачей в области опробования и контроля является повышение их точности, уровня надежности, их комплексная механизация.

Разделка проб, проведение анализов осуществляется ОТК и химлабораторией. На фабрике отбор и подготовки наиболее ответственных товарных проб возложена на отдел технического контроля, работающий в непосредственном контакте с химлабораторией.

К задачам ОТК относятся:

- отбор проб, подготовка и сдача их на анализ в экспресс-лабораторию с целью обеспечения требуемого качества продукции;

- подготовка и сдача на анализ проб для получения отчетных или контрольных данных с целью выявления нарушений при ведении технологических процессов, определения точек потерь, составление баланса;

- обеспечение необходимой информацией о нарушениях режимов руководства предприятия.

Опробование на обогатительной фабрике производится автоматически. Частота отбора проб и точки опробования приведены в таблице. Диспетчерской службой с помощью контрольно-измерительных приборов ведется учет времени работы основного технологического оборудования, а также производится посменный учет времени простоев оборудования с указанием причин.

Различают следующие виды контроля.

По назначению можно выделить следующие виды контроля:

- приемно-сдаточный контроль;

- технологический оперативный контроль (для составления балансов и для управления технологическими процессами);

- контроль с целью получения дополнительной информации;

- контроль работы технологического оборудования с целью управления процессами.

По частоте различают 2 вида контроля:

постоянный - в течение всего времени работы фабрики;

периодический - через определенные промежутки времени.

На проектируемой фабрике принимается схема опробования продуктов аналогичная существующей на действующей фабрике. Все продукты опробуются автоматически с необходимой частотой.

Взвешивание руды, поступающей на фабрику, осуществляется на вагонных весах, смонтированных перед приемным бункером. Взвешивание руды при поступлении ее из бункеров производится на конвейерных весах. Часовая производительность мельничного отделения определяется с помощью весов установленных на конвейере перед мельницей.

Учет вырабатываемого концентрата производится путем взвешивания его на сборном конвейере. Количество концентрата, отгружаемого потребителю, учитывается с помощью вагонных весов, установленных на погрузочных путях силосного склада.

Для отбора проб слива гидроциклона, проб готового концентрата и технологических хвостов применяется пробоотбиратель типа ПАГ. Автоматический контроль плотности слива в гидроциклонах осуществляется с помощью плотномера типа ПР - 1026.

Для оперативного контроля за технологией обогащения предусмотрена установка автоматических пробоотборников «Курьер 40» финской фирмы «Оутокумпу».

Для контроля температуры пульпы устанавливаются температурные датчики.

Контроль запаса материала на складах, в бункерах, в зумпфах осуществляется с помощью уровнемеров поплавкового типа или типа ГРП. Запас материала в рабочих зонах дробилок и мельниц измеряется по косвенным сигналам: мощности (или току) электропривода, шуму, давлению масла в подшипниках.

Для контроля расхода воды в измельчение и классификацию устанавливаются расходомеры переменного перепада давления.

Для измерения давления пульпы на входе в гидроциклон применяются манометры механического типа. Для контроля величины вакуума и расхода сжатого воздуха в фильтровально-сушильном отделении также установлены манометры.

Рис. 4.3. Схема опробования продуктов обогащения.

4.2 Автоматизация

· контроль плотности пульпы -- ПР-1025М;

· контроль уровня в дренажных зумпфах -- БКС-2;

· контроль уровня в технологических зумпфах -- БКС-2;

· контроль плотности пульпы основной флотации -- ПР-1025М;

· контроль уровня пены в основной флотации;

· контроль расхода воздуха -- ротаметры;

· контроль расхода горячей воды на отделение -- диафрагма ДК-6-200, “Сапфир”-22ДВ;

· контроль расхода электроэнергии -- ваттметр;

· контроль щелочности пульпы -- ДПГ-4М, П-201.

Контроль параметров процессов сгущения и фильтрации

· плотность пульпы -- ПР-1025М;

· объемный расход сгущенного продукта -- ИР;

· плотность сгущенного продукта -- ПР-1025М;

· количество твердого в сливе;

· контроль мутности слива сгустителя -- датчик мутности;

· давление в зоне отдувки вакуум-фильтров -- первичный преобразователь “Сапфир”-22ДИ, вторичный влагомер ТН-МП-100;

· вакуум в зоне фильтрации -- “Сапфир”-22ДВ;

· влажность кека на сушильный барабан -- первичный -- фотометрический анализатор, вторичный -- блок управления с выходным сигналом 0-5 mА;

· контроль уровня пульпы в вакуум-фильтрах -- ЭРСЦ;

· плотность пульпы в секционном пульподелителе -- ПР-1025М;

· уровень в ресиверах -- ЭРСУ.

Контроль параметров процесса сушки

· расход мазута в топке -- диафрагма ДК-6-200, нормирующий преобразователь НП-П3;

· расход воздуха вторичного дутья -- диафрагма бескамерная 0.25 МПа, преобразователь разности давлений “Сапфир”-22ДД;

· расход воздуха первичного дутья -- диафрагма бескамерная 0.25 МПа, преобразователь разности давлений “Сапфир”-22ДД;

· температура дымовых газов в топке -- термоэлектрический преобразователь ТПП-КСМ;

· содержание кислорода -- автоматический газоанализатор МН-5130;

· температура газов перед барабаном -- ТПП-КСП;

· температура газов на 1/3 барабана -- ТХК-КСП-2;

· влагосодержание отходящих газов -- прибор первичного контроля температуры точки росы -- АТРР;

· температура сухого концентрата -- ТХК-КСП;

· разрежение в разгрузочной камере -- преобразователь “Сапфир”-22ДД;

· влажность сухого концентрата -- влагомер ПГИ;

· производительность сушильного барабана по сухому концентрату -- весы конвейерные 1954 АВ-630;

· давление мазута на входе в топку -- сосуд разделительный СРС, преобразователь избыточного давления “Сапфир”-22ДИ.

Контроль параметров процесса пылеулавливания

· температура газа на входе в батарейный циклон -- первичный преобразователь -- ТСП, вторичный -- КСП-2;

· температура газа на выходе из электрофильтра -- первичный -- ТСП, вторичный -- КСП-2;

· температура газа на входе в электрофильтр -- первичный -- ТСП, вторичный -- КСП-2;

· температура щелочного раствора на орошение скруббера-- первичный -- ТСП, вторичный -- КСП-2;

· температура раствора на выходе из скруббера -- первичный -- ТСП, вторичный -- КСП-2;

· температура газа на выходе из каплеуловителя -- первичный -- ТСП, вторичный -- КВМ-1;

· температура масла в подшипниках дымососов -- первичный -- ТСП, вторичный -- РТ-049;

· разрежение газа на выходе из электрофильтра -- первичный -- “Сапфир”-22ДВ, вторичный -- КВУ-1;

· разрежение газа на входе в батарейный циклон -- первичный -- “Сапфир”-22ДВ, вторичный -- КВУ-1;

· давление газа на входе в скруббер -- первичный -- “Сапфир”-22ДН, вторичный -- КВУ-1;

· давление газа на выходе из скруббера -- первичный -- “Сапфир”-22ДН, вторичный -- КВУ-1;

· давление раствора на орошение скруббера -- манометр ЭКМ;

· расход раствора на орошение скруббера -- диафрагма ДК-6-20, “Сапфир”-22ДО с КВУ-1;

· расход раствора на промывку каплеуловителя -- диафрагма ДК-6-20, манометр дифференциальный ДСП-150.

Контроль параметров отделения погрузки

· верхний уровень концентрата в силосных банках;

· аварийный верхний уровень в силосных банках;

· вес концентрата в вагонах -- весоизмерительный комплекс;

· влажность концентрата;

· учет расхода энергии.

Контроль параметров реагентного отделения

· контроль температуры в чанах и резервуарах -- ТСМ, преобразователь измерительный Ш-703;

· контроль давления в автоклавах -- преобразователь избыточного давления “Сапфир”-22ДН, узкопрофильный прибор М-1730;

· контроль расхода силикатной глыбы -- конвейерные весы 1954 АВ-630;

· контроль концентрации жидкого стекла -- Пр Э-12, М-1730;

· расход пара на корпус -- диафрагма камерная ДК-6, преобразователь измерительный “Сапфир” 22ДД;

· расход сжатого воздуха на отделение -- диафрагма камерная ДК-6, преобразователь измерительный “Сапфир” 22ДД;

· расход оборотной воды на отделение -- индукционный расходомерИР-61;

· расход свежей воды на отделение -- диафрагма камерная ДК-16, преобразователь “Сапфир” 22ДД;

· контроль расхода FeSO₄ -- весы 1954 АВ-630;

· контроль концентрации FeSO₄ -- Пр Э-12, КУЖ-8а.

Размещено на Allbest.ru