Выбор и обоснование схемы измельчения

По функциональному назначению классификация может быть предварительная, для удаления из питания мельницы готового продукта, и поверочная для возврата недоизмельченного материала в мельницу. Классификация может осуществляться в два приема, тогда вторая операция называется контрольной. Такое разделение операций позволяет оптимизировать условия классификации: первый прием проводится в спиральных классификаторах в скальпирующем режиме или на грохоте, контрольная – в гидроциклонах.

Количество стадий измельчения определяется крупностью конечного продукта. В наиболее простом случае организации схемы вся работа измельчения совершается до начала обогатительных операций. В этом случае следуют следующим правилам:

при крупности измельчения до 60-65% -0,074 мм используют одностадиальную схему либо, если ожидаются затруднения с получением достаточно тонкого слива, схему.

при крупности измельчения до 80% используют двухстадиальные схемы.

при крупности измельчения 80-95% используют трехстадиальную схему.

 

 

                                                                           

 

Рисунок 2‑2Одностадиальная схема измельчения

 

Цехи дробления

 

 На основе данных базового расчета выполняется предварительный выбор дробилок и грохотов, далее рассчитывается их производительность в заданных условиях и, в процессе сравнительного анализа, выбирается окончательный вариант установки оборудования. При необходимости производится корректировка базового расчета – режима работы цехов и распределения общей степени дробления по стадиям схемы – и повторный расчет и выбор оборудования.

 

 

Методы расчета гранулометрического состава продуктов дробления

Традиционно же для целей проектирования используются упрощенные методы на основе типовых гранулометрических характеристик. При этом принято считать, что:

· -материал мельче ширины разгрузочного отверстия дробилки не дробится;

· материал крупнее ширины разгрузочного отверстия дробилки дробится;

причем продукт дробления имеет типовой для данного типа дробилки грансостав вне зависимости от размера исходного крупного класса.

В соответствии с этими упрощениями, содержание класса крупности в продукте стадии дробления определяется соотношениями:

 

(14)

 

 

где  - суммарная гранулометрическая характеристика по минусу дробленого продукта;
 - суммарная гранулометрическая характеристика по минусу питания стадии дробления;
 - выход классов питания крупнее ширины разгрузочной щели дробилки;
 - типовая гранулометрическая характеристика дробилки.

 

Выбор и расчет дробилок

    Для дробления руд средней крепости и крепких применяются конусные дробилки, а также, на стадии крупного дробления, щековые дробилки с простым качанием щеки. Последние годы за рубежом разработаны и выпускаются также щековые дробилки со сложным качанием щеки с большим размером загрузочной щели для крупного дробления.

   Для последующего сравнительного анализа предварительно отбираются дробилки, соответствующие требованиям табл.26 и табл.28 [[1]]. Отбираются дробилки, у которых размер загрузочного отверстия превышает заданный и диапазон регулировки разгрузочной щели включает заданную. У дробилок крупного дробления в каталогах указывается только номинальная разгрузочная щель. В этом случае считается, что диапазон регулировки составляет 40 %.

Для предварительно выбранных дробилок рассчитывается производительность в заданных условиях работы. Расчет производится по формуле:

(15)

 

где  - поправочные коэффициенты соответственно на крупность питания, крепость и влажность

Поправочные коэффициенты определяются по следующим выражениям:

 

(16)

где  - номинальная крупность питания дробилки, мм
f – коэффициент крепости по Протодьяконову
w – влажность руды, %

Окончательный выбор варианта установки дробильного оборудования производится в результате сравнительного технико-экономического анализа, исходные данные и результаты которого сводятся в таблицу (Ошибка! Источник ссылки не найден. 3-3). Количество оборудования для установки определяется по формуле:

 

     (17)

 

 

где Q_п – нагрузка на дробилку, м³/час
Q – производительность дробилки, м³/час

   Коэффициент загрузки оборудования по производительности определяется выражением:

                      (18)

 

    Количество N дробилок для установки выбираем ближайшим большим целым от n.

   Сравнение рассчитанных вариантов производим по общей установленной мощности оборудования и общей массе.

 

 

 

Таблица 3‑1 Расчет качественно-количественной схемы дробления

 

Номер по схеме	Продукт	Крупность, мм	Разгрузочная щель i, мм	Содержание класса +i в питании стадии, %	Содержание класса крупности -d (мм), %							Выход продукта
					5	10	28	57	130	261	1200	%	м3/час
1	Исходная руда	1 200			1,2	2,3	6,4	12,4	26,2	45,6	93,9	100	812,3
	Грохочение	1 200								45,6	93,9
2	Крупнодробленая руда	261	174	66,6	3,8	7,5	20,3	37,6	71,5	97,1		100	812,3
4	Питание дробилок 2 стадии											100,0	812,3
6	Среднедробленая руда	57	30	78,8	9,8	20,5	62,8	97,0				100	812,3
7	Питание грохотов 3 стадии				28,12	56,2						209,2	1699,5
8	Питание дробилок 3 стадии											109,2	887,1
10	Мелкодробленая руда	12	12	75,3	43,0	89,6						100	812,3

 

 

Таблица 3‑2 Результаты предварительного выбора дробилок и расчет производительности

Модель

Ширина приемного отверстия, мм

Рагрузочная щель, ОТ-ДО, мм

Объемная производительность,
ОТ-ДО, м3/час

Мощность, квт Масса, тонн

Производительность дробилки Q при принятых i и B и значениях поправочных коэффициентов

B imax imin Qmax Qmin W M i B d_н k_кр k_крk_влk_f Q

ЩДП 12х15

1200

155

0

310

0

160

116

186

1380

1200

0,80

0,88

328,0

ККД-1200/150

1200

180

0

680

0

320

240

186

1380

1200

0,80

0,88

619,5

КСД-2200Гр

350

60

30

610

360

250

86

29

300

308

0,92

1,01

357,7

КСД-3000Т

475

50

25

850

425

400

217

29

300

308

1,15

1,27

629,1

КМД-1750Гр

130

20

9

130

95

160

53

12

64

56

1,37

1,51

157,9

КМД-1750Т

80

15

5

110

85

160

53

12

64

56

1,11

1,22

124,7

КМД-2200Гр

140

20

10

260

220

250

97

12

64

56

1,40

1,54

352,0

КМД-2200Т1

100

15

5

220

160

250

97

12

64

56

1,24

1,37

276,6

КМД-2200Т2

85

15

7

210

150

320

93

12

64

56

1,15

1,26

236,6

КМД-3000Т

95

20

6

440

320

400

220

12

64

56

1,22

1,34

496,7

 

 

Таблица 3‑3 Сравнительный анализ вариантов установки дробильного оборудования

Тип	Параметры дробилки			Нагрузка на дробилку, м3/час	Количество		Характеристика варианта
	Производительность, м3/час	Масса, тонн	Установленная мощность, квт		по расчету	Выбран-ное число	Масса, тонн	Установленная мощность, квт	Коэффициент загрузки
ЩДП 12х15	328,0	116	160	812,3	2,48	3	348	480	0,83
ККД-1200/150	619,5	240	320	812,3	1,31	2	480	640	0,66
КСД-2200Гр	357,7	86	250	812,3	2,27	3	258	750	0,76
КСД-3000Т	629,1	217	400	812,3	1,29	2	434	800	0,65
КМД-1750Гр	157,9	53	160	887,6	5,62	6	318	960	0,94
КМД-1750Т	124,7	53	160	887,6	7,12	8	424	1280	0,89
КМД-2200Гр	352,0	97	250	887,6	2,52	3	291	750	0,84
КМД-2200Т1	276,6	97	250	887,6	3,21	4	388	1000	0,80
КМД-2200Т2	236,6	93	320	887,6	3,75	4	372	1280	0,94
КМД-3000Т	496,7	220	400	887,6	1,79	2	440	800	0,89
Выбранный вариант установки дробильного оборудования
ККД-1200/150	619,5	240	320	812,3	1,31	2	480	640	0,66
КСД-3000Т	629,1	217	400	812,3	1,29	2	434	800	0,65
КМД-2200Гр	352,0	97	250	887,6	2,52	3	291	750	0,84

 

По результатам таблицы 3-3 предварительно выбраны дробилки:

ККД- 1200/1500 – 2 шт. К=0,66

КСД  3000Т - 2 шт.     К=0,65

КМД 2200Гр – 3 шт.    К=0,84

3.4 Выбор и расчет грохотов

В цехах дробления рудных обогатительных фабрик используются вибрационные грохоты в среднем и тяжелом исполнении, необходимая площадь грохочения которых рассчитывается по формуле:

 

                                                 (19)

 

 

где F – площадь грохочения, м2
Q –нагрузка на грохоты, м3/час
q – удельная производительность грохота, м3/м2час [7]
k, l, m, n, o, p –поправочные коэффициенты [1, табл. 30, стр. 223]

 Все параметры и результаты расчета сводятся в таблицу (табл.3.4)

Предварительный выбор грохотов из каталога производится по допускаемой крупности исходного материала, числу ярусов сит и размеру отверстий сит. Последний параметр не является жестким ограничением. Результаты сводятся в таблицу.

 

 

 

Таблица 3.4 –значение поправочных коэффициентов и расчет площадь

 

Условия грохочения, учитываемые коэффициентом	Коэффи-циент	Условия по стадиям		Значения коэффициентов по стадиям
		2	3	2	3
Удельная производительность, м3/м2*час (при заданном размере ячейки грохота, мм)	q	56	12	47	21
Содержание в исходном материале зерен размером менее половины размера отверстий сита, %	k	18,0	28,1	0,58	0,76
Содержание в исходном материале зерен размером более размера отверстий сита, %	l	66,3	43,8	1,46	1,12
Эффективность грохочения, %	m	85,0	85,0	1	1
Форма зерен	n	руда	руда	1	1
Влажность материала	o	сухой	сухой	1	1
Способ грохочения	p	сухое	сухое	1	1
Нагрузка на грохоты, м3/час				812,3	1699,9
Площадь просеивающей поверхности, м2				20,4	94,5

 

Таблица 3.5 –Поправочные коэффициенты для расчета производительности грохотов

Содержание в исходном материале зерен размером менее половины размера отверстий сита, %	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент k	0,4	0,5	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2
Содержание в исходном материале зерен размером более размера отверстий сита, %	10	20	25	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент l	0,94	0,97	1	1,03	1,09	1,18	1,32	1,55	2	3,36
Эффективность грохочения, %	40	50	60	70	80	90	92	94
Коэффициент m	2,3	2,1	1,9	1,65	1,35	1	0,9	0,8
Форма зерен	Дробленый материал разный (кроме угля)						Округленная (например.морская галька)			Уголь
Коэффициент n	1						1,25			1,5
Влажность материала	Для отверстий сита менее 25 мм						Для отверстий сита более 25 мм
	Сухой		Влажный		Комкующийся		В зависимости от влажности
Коэффициент o	1		0.75–0.85		0.2–0.6		0.9–1.0
Способ грохочения	Для отверстий сита менее 25 мм						Для отверстий сита более 25 мм
	Сухое		Мокрое с орошением				Любое
Коэффициент p	1		1.25–1.40				1

 

Таблица 3.6- Результаты предварительного выбора грохотов

 

Модель	Площадь одного сита, м2	Мощность электродвигателя, кВт	Масса грохота, кг	Размеры просеивающей поверхности, мм:		Размеры отверстий сит (решеток), мм:		Допускаемая крупность исходного материала, мм	Количество грохотов		Установленная мощность, т	Масса, т	Коэффициент загрузки
				ширина	длина	верхнего	нижнего		расчет	принято
Стадия мелкого дробления
ГСТ51	7,875		4650	1750	4500	Перфорированный лист 30, щелевидное сито 1,6; сетка 10 × 10	–	120	2,65	3	0	13,95	0,88
ГСТ61	10		6000	2000	5000	8; 12;16; 20	–	200	9,45	10	0	60	0,94
ГСТ61 (259Гр)	8		6200	2000	4000	2–25	–	100	11,81	12	0	74,4	0,98
ГСТ61 (253Гр)	10		5700	2000	5000	2–25	–	100	9,45	10	0	57	0,94
ГСТ81	18		18000	3000	6000	-	-	120	5,25	6	0	108	0,87
ГИС 62	10	17	5100	2000	5000	–	–	150	9,45	10	170	51	0,94
Продолжение таблицы 3.6
Стадия среднего дробления
ГИТ 52М	6,755	22	1700	1750	3860	8–100	–	400	13,98	14	308	23,8	1,00
ГИТ 51	6,125	22	6000–9000	1750	3500	50–300	–	400	3,40	4	88	32	0,85
ГИТ 51M	6,755	17	800	1750	3860	8–100	–	400	3,09	4	68	3,2	0,77
ГИТ 71	13,2	30	1750	2500	5300	25–150	–	800	1,58	2	60	3,5	0,79

 

Таблица 3.7- Окончательный выбор грохотов

Модель	Площадь одного сита, м2	Мощность электродвигателя, кВт	Масса грохота, кг	Размеры просеивающей поверхности, мм:		Размеры отверстий сит (решеток), мм:		Допускаемая крупность исходного материала, мм	Количество грохотов		Установленная мощность, т	Масса, т	Коэффициент загрузки
				ширина	длина	верхнего	нижнего		расчет	принято
Стадия мелкого дробления
ГСТ51	7,875	0	4650	1750	4500	Перфорированный лист 30, щелевидное сито 1,6; сетка 10 × 10	–	120	2,65	3	0	13,95	0,88
Стадия среднего дробления
ГИТ 71	13,2	30	1750	2500	5300	25–150	–	800	1,58	2	60	3,5	0,79

 

Исходя из таблицы расчетов грохотов на 2 дробилки КСД-3000Т выбрал2 грохотаГИТ71.

На 3 дробилки мелкого дробления КМД-2200Гр выбрал 3 грохотовГСТ51.

 

4 Измельчительное отделение