Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра обогащения полезных ископаемых

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу: «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению»

Междуреченск 2009



Производительность цеха дробления и измельчения - 14500 т/с

Диаметр максимального куска в исходной руде - 700 мм

Крупность питания мельниц - 12 мм

Содержание материала -200 меш в сливе классификатора - 68 %

Содержание материала -200 меш в питании мельниц - 12 %

Таблица 1. Характеристика крупности исходных данных

Классы крупности в долях Dmax	Выход классов по крупности, %
-Dmax + 0.75 Dmax	8
-0.75 D max + 0.5 Dmax	12
-0.5 Dmax + 0.25 Dmax	17
0.25 Dmax + 0.125 Dmax	20
-0.125 Dmax	43
Итого	100

Таблица 2. Характеристика крупности руды после дробилок 1, 2 и 3 стадий

Классы крупности в долях разгрузочного отверстия, S	Выход классов по крупности дробленного продукта (после 1 и 2 стадии)	Выход классов по крупности дробленного продукта (после 3 стадии)
+ 2S	4	8
-2S + 1.5S	8	9
-1.5S + S	23	17
-S + 0.75S	20	11
-0.75S + 0.5S	15	15
-0.5S + 0.25S	16	24
-0.25S	14	16
Итого	100	100



1. Расчет количественной схемы дробления, грохочения и измельчения и выбор основного оборудования

Определяем общую степень дробления для цеха дробления:

i _n = Dmax/dmax,

где i n - общая степень дробления;

Dmax - диаметр максимального куска в исходной руде;

Dmax - диаметр максимального куска в питании мельниц;

i _n =700/12=58.3

Подбираем степень дробления для каждой стадии:

i n = i 1 i 2 i 3,

где i n - общая степень дробления для каждой стадии:

i ₁ i ₂ i ₃ - степени дробления в 1, 2, 3 стадиях дробления, соответственно.

i ₁ = 4 ; i ₂ = 8

i ₃ =

Ширина приемного отверстия дробилки должна быть на 15 - 20% больше диаметра наибольшего куска материала, поступающего в дробилку, т. е.

В = (1,5ч1,20)Dmax,

где В - ширина приемного отверстия дробилки, мм

Dmax - диаметр максимального куска в исходном материале, поступающем на дробление, мм

В = 1,15Ч700=805 (мм)

Разгрузочная щель дробилки (S) должна быть на 20% меньше максимального куска в дробленной руде после данной стадии дробления (d1), т.е.:

S = 0.8d1;

d₁= (мм)

S = 0.8Ч175=140 (мм)

Выбираем щековую дробилку ЩДС 12Ч15 и конусную ККД - 900/140

Таблица 3. Характеристика крупности исходных данных

Классы крупности в долях Dmax	Выход классов по крупности, %
	частичный	суммарный «по минусу»	суммарный «по плюсу»
-700+525	8	100	8
-525+350	12	92	20
-350+175	17	80	37
-175+87,5	20	63	57
-87,5	43	43	100
Итого	100

Определяем массы и выходы второго, третьего, четвертого и пятого продуктов:

Q1 = Q/T,

где Q - заданная производительность фабрики, т/сут

Т - время работы цеха в сутки, ч

Q1 - часовая производительность цеха дробления

Q1 = 14500/18=805,5



Q2 = Q1 в-d1 E1,

где в-d1 - содержание класса -d1 в исходной руде в долях единицы (в-d1=0,5)

Е - эффективность грохочения грохота, в долях единицы (Е = 0,6ч0,75)

Q2 = 805,5*0,63*0,6=304,5 (т/ч)

Q3 = Q1-Q2; Q3=805,5-304,5=501 (т/ч)

Q4 = Q3; Q4 = 501 (т/ч)

Q5 = Q1; Q5 =805,5 (т/ч)

г₁ = 100; г₂ = Q₂ 100/Q₁; г₂ =304,5 Ч 100/805,5 = 37,5 %;

г₃ = 100-г₂; г₃ = 100-37,8 = 62,2 %;

г₄ = г₃ =62,2 %;

г₅ = г₁ = 100%;

q= Q _ном S _расч / S _ном,

где q - искомая производительность дробилки при требуемой ширине разгрузочной щели, м3 /ч

Q ном - номинальная производительность

S ном - номинальное значение выходной щели, мм

S расч - расчетное значение выходной щели, мм

q щ = 250 Ч 140/150 = 233,3 (м3 /ч)

Количество конусных и щековых дробилок ( n щ, n к ), необходимое для обеспечения заданной производительности находим по формуле:

n щ = Q3 /q щ ; n к = Q3 /q к ;

n щ = 534,9/233,3 = 2,3

n к = 534,9/400 = 1,3

Определяем коэффициент загрузки дробилок (I щ, I к)

I _щ = I _щ =

I _к = I _к =

Таблица 4. Сравнение щековой и конусной дробилок для первой стадии дробления

Тип дробилки	Число дробилок	Коэффициент загрузки	Производительность дробилки, т/ч	Число часов работы дробилки, ч	Масса дробилки в тоннах	Установочная мощность, кВт
			одной	всех	одной	всех	одной	всех	всех
Конусная	1	23,05	2320	2320	18	18	404	404	400
Щековая	2	53,9	496	992	18	18	141	282	320

Выбираем конусную дробилку, т.к она одна

Принимаем один грохот, т.к количество грохотов (в первой стадии) должно совпадать с количеством дробилок.

Размеры колосникового грохота должны удовлетворять двум условиям:

а) обеспечение требуемой производительности;

б) обеспечение продвижения руды по грохоту самотеком.

Первое условие требует, чтобы площадь каждого колосникового грохота была не меньше определяемой по формуле

где а - ширина щели между колосниками грохота, мм

n - количество дробилок, а следовательно грохотов, шт

Q1 - производительность цеха дробления, т/ч

F - площадь просеивающей поверхности колосникового грохота, м2

Второе условие требует, чтобы ширина грохота превышала диаметр максимального куска в 2-3 раза:

В = (2ч3) Dmax,

В = 3 Ч 700 = 2100 (мм)

Длина грохота:

L = 2 Ч B = 2 Ч 700 = 4200

Площадь грохота:

F = B Ч L = 4.2 Ч 2.1 = 8.82

К установке принимаем F = 14,6 м²

Ширина загрузочного отверстия:

где B2 - ширина приемного отверстия дробилки, мм;

d1 - диаметр максимального куска в руде, поступающего в дробилку второй стадии

В2 =1,2 Ч175 = 210 (мм)

Ширина выпускной щели:

S2 = d2/2.5,

где

S2 = 21,9/2,5 = 8,76 (мм)

Выбираем дробилку конусную КСД - 1750 Гр/Т



Таблица 5. Характеристика крупности 4-го продукта

Классы крупности в долях разгрузочного отверстия, S1 = 140	Выход классов крупности, %
	частичный	суммарный «по минусу»	суммарный «по плюсу»
+280	4	100	4
-280 + 210	8	96	12
-210 + 140	23	88	35
-140 + 105	20	65	55
-105 + 70	15	45	70
-70 + 35	16	30	86
-35	14	14	100
Итого	100

Таблица 6. Расчет характеристики крупности продукта 5

Классы крупности, мм	Кумулятивные выходы или содержание классов по минусу в долях единицы	Суммарные выходы по плюсу продукта 5,% (1-в5-d1)100
	Продукт 1 в1-d1	Продукт 2 в2-d1	Продукт 4 в4-d1	Продукт 5
				доли в5-d1	Проценты в5-d1 100
1	2	3	4	5	6	7
0 -175	0,63	0,99	0,79	0,87	87	13
0 - 140	0,57	0,90	0,65	0,74	74	26
0 - 105	0,48	0,76	0,45	0,57	57	43
0 - 70	0,37	0,59	0,30	0,41	41	59
0 - 35	0,22	0,35	0,14	0,22	22	78

где Е1 - эффективность грохочения колосникового грохота в долях единицы

Q2 -масса второго продукта, т/ч



;

Определяем массу и выходы продуктов 6, 7, 9

Q6 = Q5 в5-d2 E2 ; Q6 = 805,5Ч0,15Ч0,85 = 102,7 ;

Q7 = Q5 - Q6 ; Q7 = 805,5 - 102,7 = 702,8

Q8 = Q7 = 702,8 ; Q9 = Q5 =805,5 ;

где в5-d2 - содержание класса -d2 в продукте 5 в долях единицы;

Е2 - эффективность грохочения перед второй стадией дробления в долях единицы (Е = 0,8ч0,85)

г6 = Q6 100/Q5 = 102,7Ч100/805,5 = 12,7 %

г7 = 100 - г6 = 100 - 12,7 = 87,3 %

г8 = г7 = 87,3 %

г9 = г5 = 100 %



где Q6, Q7, Q8, Q9 - массовые выходы продуктов 6, 7, 8, 9, т/ч

г5, г6, г7, г8, г9 -выходы продуктов 6, 7, 8, 9, в процентах

Количество дробилок во второй стадии:

n = Q7 /q2,

где q2 - производительность одной дробилки по каталогу, т/ч

n2 = 702,2/300=2,34

Выбираем две дробилки КСД - 1750 Гр/Т

Расчет грохота второй стадии дробления

Общая площадь грохочения:

где q - производительность грохота, м3/чм

q, b, k, m, n, o, p - поправочные коэффициенты

где d1 и d2 - ближайшее меньшее и большее значение размера отверстий сита;

q1 и q2 - соответствующее значение производительности;

qрасч - расчетная удельная производительность;

dрасч - расчет размер отверстий.

Принимаем грохот ГИТ 51

Количество грохотов во второй стадии:

n = F/f,

где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м2

n = 10,05/6,125=1,6

Принимаем 2 грохота, для облегчения конструктивного решения

Расчет третьей стадии дробления

Расчет и выбор дробилок

Разгрузочная щель дробилки:

Таблица 7. Характеристика крупности 8-ого продука

Классы крупности в долях разгрузочного отверстия, S2=24	Выход классов по крупности,%
	частичный	суммарный "по минусу"	суммарный "по плюсу"
+48	4	100	4
-48+36	8	96	12
-36+24	23	88	35
-24+18	20	65	55
-18+12	15	45	70
-12+6	16	30	86
-6	14	14	100
Итого	100

Выход продукта Q определяется по формуле:

Q'12 = Q9 (1 - E3 в9-d3),

где в9-d3 -содержание класса -d3 (подрешетный продукт) в продукте 9, в долях единицы;

где Е3 - эффективность грохочения в третьей стадии (Е = 0,8ч0,85), в долях.

Таблица 8. Расчет характеристики крупности продукта 9

Классы крупности, мм	Кумулятивные выходы или содержание классов по минусу в долях единицы	Суммарные выходы по плюсу продукта 9, % (1-в9-d2)100
	Продукт 5 в5-d2	Продукт 6 в6-d2	Продукт 8 в8-d2	Продукт 9
				доли в9-d2	проценты в9-d2100
1	2	3	4	5	6	7
0-22	0,15	1,0	0,58	0,63	63	37
0-17,6	0,12	0,8	0,44	0,49	49	51
0-13,2	0,10	0,66	0,29	0,34	34	66
0-8,8	0,06	0,4	0,215	0,24	24	76
0-4,4	0,03	0,2	0,10	0,11	11	89

Характеристика 6-ого продукта:

где Е2 - эффективность грохочения во второй стадии, в долях единицы

Q6 - масса шестого продукта, т/ч

Q'12=805,5Ч(1-0,31Ч0,85)=593,25

Выбираем дробилку конусную КМД - 1200 Гр/Т

Количество дробилок находим по формуле:

n3 = Q12 / q3,

где q3 - производительность дробилки, выбранная по каталогу, м3/ч

n3 = 593,25 / 300 = 1,97

Принимаем две дробилки

Расчет грохота третьей стадии дробления

Количество руды, поступающее на грохочение:

Q10 = Q9 + Q13,

Q9 = Q5 = Q1,

Q10=805,5 + 1057,5 = 1863

где в13-d3 - определяется по характеристике продукта 13 при -d3

в13-d3 = 0,65

Таблица 9. Характеристика крупности 13-ого продукта

Классы крупности в долях разгрузочного отверстия, S3=12	Выход классов по крупности, %
	часичный	суммарный "по минусу"	суммарный "по плюсу"
+24	8	100	8
-24+18	9	92	17
-18+12	17	83	34
-12+9	11	66	45
-9+6	15	55	60
-6+3	24	40	84
-3	16	16	100
Итого	100

Выход продукта 10:

г10 = г9 + г13 = 100+141 = 241 %

Выход продукта 13:

Таблица 10. Расчет характеристики крупности продукта 10

Классы крупности, мм	Кумулятивные выходы или содержание классов по минусу в долях единицы	Суммарные выходы по плюсу продукта 10,% (1-в10-d3)100
	Продукт 9 в9-d3	Продукт 13 в13-d3	Продукт10
			доли в10-d3	проценты в10-d3100
1	2	3	4	5	6
0-12	0,31	0,66	0,51	51	49
0-9,6	0,26	0,57	0,44	44	56
0-7,2	0,19	0,42	0,32	32	68
0-4,8	0,12	0,30	0,22	22	78
0-2,4	0,06	0,12	0,09	9	91

Рассчитываем по формуле кумулятивные содержания классов по минусу от 0 до d3



где в9-d3, в10-d3, в13-d3 - соответственно кумулятивные по минусу в продуктах 9, 10, 13.

Общая площадь грохочения:

где q - производительность грохота, м3 /чм

q, b, k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты

где d1 и d2 - ближайшее меньшее и большее значения размера отверстий сита;

q1 и q2 - соответствующие значения производительности;

qрасч - расчетная удельная производительность;

dрасч - расчетный размер отверстий.



Принимаем грохт ГСТ 61 - 253 Гр

Количество грохотов в третьей стадии:

n = F /f,

где f - площадь просеивающей поверхности выбранного грохота, м2

n = 39,6 / 10 = 3,96

Принимаем 4 грохота, для облегчения конструктивного решения

2. Расчет схемы измельчения и выбор оборудования для измельчения и классификации

Выбор мельниц

Расчетная производительность цеха измельчения:

где Qim - производительность проектируемой мельницы по вновь образованному классу, т/ч

qi - удельная производительность проектируемой мельницы т/м3 ч

Vi - объем проектируемой мельницы соответствующего размера, м3

в16-200 - содержание материала -200 меш. в сливе классификатора, %

в11-200 - содержание материала -200 меш. в питании мельниц, %



q = q зад Ки Кк Кд Кт,

где Ки = Кк =1

qзад - удельная производительность эталонной мельницы, qзад = 0,9 т/м3 ч Кт = 1,15

Кд - коэффициент, учитывающий различия диаметров мельниц, проектируемых и работающих на фабрике

D - 3,3 м, внутренний диаметр действующей мельницы;

D1,2,3 - внутренние диаметры проектируемых мельниц. М

q1 = 0,9*1*1*1.1*1.15=1.14

q2 = 0.9*1*1*1.1*1.15=1.14

q3 = 0.9*1*1*1.2*1.15=1.24

п1 = 604,2/78=7,75

п2 = 604,2/95=6,36

п3 =604,2/133=4,54

Рассчитываем коэффициент запаса (ki ):



k1 = n1'/ n1 = 8 / 7,75 = 1,03

k2 = n2' / n2 = 7 / 6,36 = 1,10

k3 = n3' / n3 = 5 / 4,54 = 1,10

Таблица 11

№	Тип мельницы	Основные размеры мельниц	Коэффициент запаса	Количество мельниц	Производительность	Масса мельниц	Установочная мощность
1	Шаровая с разгрузкой через решетку	3600 Ч 5000	1,03	8	1014	165,0	16250
2	Шаровая с разгрузкой через решетку	4000 Ч 5000	1,10	7	1045	258,0	22000
3	Шаровая с разгрузкой через решетку	3600 Ч 5000	1,10	5	1064	300,0	20000

Выбираем мельницу МШР 3600 Ч 5000 (8 шт.)

Выбор спиральных классификаторов

Число классификаторов может равняться числу мельниц. Производительность одного классификатора по сливу:

Qсп = Q / n

Qсп - суточная производительность классификатора по твердому в сливе, т/ч; Q - производительность фабрики, т/24ч;

n - число классификаторов.

Qсп =

Диаметр спирали классификатора с погруженной спиралью:



где Q - суточная производительность классификатора по твердому в сливе, т/ч;

m - число спиралей классификатора

k1 - коэффициент, учитывающий плотность руды, k1 = 1

k2 - коэффициент, учитывающий крупность слива,k2 =1,6

Выбираем классификатор с погруженной спиралью 2КСП - 12

Проверяем его по пескам:

ископаемый дробление классификатор мельница

Qпес = 135 m k1 n Di3,

Qпес - суточная производительность классификатора по пескам, т/сут

n - число оборотов спирали

Qпес - 135Ч1Ч2Ч8,3Ч1,23 = 3872,4

Условие выполняется: Qпес ? Q17



Список используемой литературы

1. Евменова Г.Л., Иванов Г.В. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 090300 «Обогащение полезных ископаемых». Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. Кемерово 1998г.

2. Перов В.А., Андреев С.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 301 с.

3. Шилаев В.П. Основы обогащения полезных ископаемых: Учеб. Пособие для вузов. - м..: Недра, 1986. - 296 с.

4. К. А. Разумов, В.А. Перов. Проектирование обогатительных фабрика. Москва «Недра» 1982 г.

Размещено на Allbest.ru