Расчёт рудоподготовки обогатительной фабрики

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    181,11 Кб
  • Опубликовано:
    2016-04-19
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчёт рудоподготовки обогатительной фабрики

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет горного дела и инженерной экологии

Кафедра “Горные работы”

Курсовая работа

По дисциплине “Обогащение и переработка горных пород”

тема: ”Расчёт рудоподготовки обогатительной фабрики”

Исполнитель: студент гр. 102541

Адашкин И.А.

Проверил: Федотова С. А.






Минск 2014

Содержание

Введение

.        Расчёт часовой производительности цеха дробления

.        Подбор дробилок первой стадии

.        Анализ выполненных расчётов по подбору дробилок 1 стадии

.        Крупность дроблённых продуктов по стадиям

.        Расчёт величины разгрузочного отверстия для второй и третьей стадий дробления

.        Расчёт характеристик крупности для продуктов дробления по стадиям

.        Расчёт нагрузок на дробилки 2 стадии дробления

.        Расчёт нагрузок на дробилки 3 стадии дробления

.        Расчёт производительности дробилок

.        Расчёт производительности дробилок 2 стадии дробления

.        Расчёт производительности дробилок 3 стадии дробления

. Выбор грохотов

Заключение

Литература

Введение

Процессы дробления, измельчения и грохочения широко применяются в производственной деятельности человека, в народном хозяйстве. В настоящее время во всем мире ежегодно дробится и измельчается более двух миллиардов тонн полезных ископаемых. Процессы дробления, измельчения и грохочения обязательно включаются в технологические схемы обогатительных фабрик. Этими процессами полезное ископаемое подготавливается к последующей собственно обогатительной обработке. Из всех операций, осуществляемых на обогатительных фабриках, дробление и измельчение наиболее дорогие. При строительстве обогатительных фабрик до половины капитальных затрат приходится на долю цехов дробления и измельчения. При эксплуатации обогатительных фабрик расходуется много металла и около половины всей энергии затрачивается на дробление и измельчение. Удельный расход электроэнергии на дробление и измельчение при обогащении руд колеблется от 7 до 20 кВт•ч на тонну руды. Удельный расход стали в подготовительных операциях - от 1 до 3 кг на тонну измельченной руды. При современном масштабе переработки полезных ископаемых в мире ежегодно безвозвратно теряется около одного миллиона тонн стали. В целях снижения затрат на дробление и измельчение проводятся исследования этих процессов и работы по созданию новых, более совершенных и производительных дробилок и мельниц. При проектировании цехов дробления и измельчения особое значение имеет выбор рациональных схем и правильный их расчет.

1.Расчёт часовой производительности цеха дробления

Исходные данные :

крепкая руда, f=18;

максимальный кусок диаметром, Dmax=1000мм;

ситовой состав руды:

Цифровое значение

"+"

"-"

Сито

Крупность классов, в долях Dmax

Частный выход, %

+1000

0

100

1000

+Dmax

0

-1000+500

20

80

500

-Dmax+1/2 Dmax

20.0

-500+250

36

64

250

-1/2 Dmax+1/4Dmax

16.0

-250+125

62

38

125

-1/4 Dmax+1/8Dmax

26.0

-125+72,5

78

22

72,5

-1/8 Dmax+1/16Dmax

16.0

-72,5+36,25

91

9

36,25

-1/16 Dmax+1/32Dmax

13.0

-36,25

100

0

0

-1/32 Dmax

9.0



содержание влаги в руде, %: W=5%;

фабричная схема измельчения;

требуемая крупность продукта на выходе: dн=20мм;

Производительность ДСУ по руде 2,5 млн т/год

Переведем годовую производительность ДСУ в часовую производительность по формуле:

При рассмотрении производительности выбираем 2 дробилки крупного дробления: ККД и ЩДП


где:Q0 - часовая производительность цеха, т/ч;г - годовая производительность фабрики, т/г;- число рабочих дней в году;- число рабочих смен в сутки;- число рабочих часов в смену;в - коэффициент использования оборудования.


Находим общую степень дробления:

Iобщ= Dmax/dн

Iобщ= 1000/20=50- общая степень дробления.

Теперь нам необходимо определить степень дробления среднюю:

Iср= I2=  = = 3,7.

2. Подбор дробилок первой стадии

При выборе дробилок крупного дробления следует учитывать, что нормами технологического проектирования обогатительных фабрик в первой стадии дробления в большинстве случаев предполагается установка только одной дробилки - щековой или конусной. Поэтому в расчете производится сопоставление этих дробилок. Расчет производительности дробилок производится по данным каталогов заводов-изготовителей или справочным данным.

При всех выше перечисленных условиях, для рассмотрения принимаем дробилки крупного дробления, а именно ЩДП-12*15; ЩДП-15*21 и ККД-1200/150 ;ККД-1360/180.

Основные параметры дробилок

Типоразмер дробилки

DMAX в питании, мм

Номинальная ширина разгрузочного отверстия, мм

Пределы регулирования разгрузочного отверстия, мм

Изменение производительности, м3

Мощность двигателя, кВт

Масса дробилки, т

ЩДП-1500х2100

1200

180

135-225

450-750

250

250.2

ЩДП-1200х1500

100

150

110-190

230-400

160

144,8

ККД-1200/150

1000

150

130-150-180

560-800

320

240

ККД-1360/180

1100

180

160-180-200

560-800

230

240


Исходя из условий задания на курсовое проектирование и поставленной задачи, для всех дробилок перед каждой стадией дробления производится грохочение.

Крупное дробление обеспечивается главным образом дробилками типа ЩДП (щековая дробилка с простым качанием щеки). Типоразмер дробилки выбирается по максимальному куску в поступающей руде и проверяется по производительности

Производим расчёт дробилки ЩДП-12*15 с предварительным грохочением. Определим нагрузку на дробилку. Размер отверстия на первой стадии грохочения принимаем равной iH= 150 мм, что соответствует расстоянию между колосниками на колосниковом грохоте, содержание отсеиваемого класса, определяем по характеристике крупности исходного питания: β-150=45%. Масса отсеваемого продукта в отдельной стадии дробления определяется содержанием этого класса в питании грохота (βn-d) и принятой величиной эффективности грохочения (En) по формуле :

n = Q0 * βn-d * En, т/ч;

где: Qn - масса отсеваемого продукта, т/ч;0 - часовая производительность цеха, т/ч;

βn-d - содержание в продукте n класса -d, д.е. (доли единиц);

En - эффективность грохочения

Тогда масса отсеиваемого класса составит:

Q1=Q0* β-150 *E1=401*0,45*0,6=108,3 т/ч

Загрузка дробилки составит:

Q2=Q0-Q1=401-108,3=292,7 т/ч;

Для известных часовой нагрузки на дробилку и коэффициента загрузки разгрузочное отверстие дробилки находится по формуле:


Величина Qn (нагрузка на дробилку) определяется принятой схемой стадии крупного дробления.f - коэффициент, учитывающий крепость руды по М. Протодьяконову;к - коэффициент, учитывающий крупность питания;=1,09;ω - коэффициент, учитывающий влажность руды;ц - коэффициент замкнутого цикла дробления;min - производительность дробилки при минимальной величине разгрузочного отверстия, м3/ч;max - производительность дробилки при максимальной величине разгрузочного отверстия, м3/ч;n - размер разгрузочного отверстия дробилки, мм.

δн - насыпная плотность.

При вычислении величины разгрузочного отверстия по формулам с Kз = 0.85 возможны следующие основные варианты:р < imin - следует принимать iр = iн или imin < iр < iн ;min < iр < iн - следует принимать iр = iн;н < iр < imax - следует принимать iр = iр;р > imax - проверяемый типоразмер дробилки не подходит по производительности, т.к. количество дробилок нужно принимать более одной.


Тогда, iр < imin - следует принимать iр = iн=150мм или imin < iр < iн;

На 1-й стадии : d1= iр*Z=150*1,7=255 мм < 300мм

SI= Dmax/dI=1000/255=3.9II=Sср===3,7III=So/(SI-SII)=50/(3.9*3,7)=3,5

Проверяем количество дробилок исходя из производительности:

Qp= Kf* Kр* Kсл*[gmin+*(ip-imin)]* δн= 0,95* 1,3* 1*[250+*(150-110)]* *1,65 =641.9т\ч;

Кз= Q0/ Qp= 401/641.9 = 0,62 < 0,85 -условие выполняется.

Расчёт дробилок ЩДП-15х21; ККД-1200/150 ; ККД-1360/180 не целесообразен, так как на основании характеристики руды поступающей на ДСЗ делаем вывод, что при заданных условиях и при такой крепости материала, дробилка ЩДП-12х15 может обеспечить нам требуемую крупность материала и является экономически выгодной для предприятия.

3. Анализ выполненных расчётов по подбору дробилок I стадии

цех дробление грохот разгрузочный

После проведённых исследований и расчётов, была выбрана дробилка для первой стадии дробления, ЩДП-12*15.

Целесообразность применения в качестве дробилки на первой стадии дробления

Типоразмер дробилки

DMAX в питании, мм

Номинальная ширина разгрузочного отверстия, мм

Пределы регулирования разгрузочного отверстия, мм

Изменение производительности, м3

Мощность двигателя, кВт

Масса дробилки, т

Целесообразно

ЩДП-1200х1500

1000

150

110-190

230-400

160

144.8









Не целесообразно

ЩДП-1500х2100

1200

180

135-225

450-750

250

250.2

Не целесообразно

ККД-1200/150

1000

1200

130-150-180

560-800

320

240

Не целесообразно

ККД-1360/180

1100

1360

160-180-200

560-800

320

240


Данная дробилка выбрана не только по расчетам часовой производительности цеха дробления, но и по ее техническим характеристикам, по которым все проверенные дробилки ей уступают. В дробилке ЩДП-12х15 меньше мощность двигателя, которая составляет 160 кВт, что способствует экономию энергии на предприятии, и вес которой составляет 144,8 т.

4. Крупность дроблённых продуктов по стадиям

Рассчитаем степени дробления для всех стадий:

-я стадия : S1= Dmax/d1 = 1000/255 = 3,9;

-я стадия: S2= Sср = 3,7;

-я стадия: S3= Sобщ/( S1* S2) = 50/(3,9 * 3,7) = 3,5.

На первой стадии номинальная ширина разгрузочного отверстия равна 150 мм.

Тогда d1= 1000/3,9 = 255 мм;

d2= 255/3,7 = 69 мм;

d3= 69/3,5 = 20 мм.

После проведённых расчётов определено, что все показатели дробления выдержаны и выполняются условия, поставленные в курсовой работе.

5. Расчёт величины разгрузочного отверстия для второй и третьей стадии

Для второй и третьей стадии нам необходимо рассчитать и принять величину разгрузочного отверстия и произвести выбор дробилок.

Так для первой стадии дробления принято, что максимальная величина разгрузки дробилки ЩДП-12*15 равна d1=255 мм. Это материал попадает на грохот и после грохочения попадает в дробилку второй стадии, и по крупности питания выбираем дробилку КСД-2200Гр.

Выбор дробилки

Типоразмер дробилок

Ширина при-емной щели (В), мм

Наибольший размер куска в питании, мм

Диаметр основания дробящего конуса, мм

Размер разгрузочной щели, мм

Производительность, м3/час

Мощность двигателя, кВт

Масса дробилки, т

КСД-600-Гр

75

60

600

12-25

19-40

30

4.3

КСД-900-Гр

130

100

900

15-50

38-57

55

11.2

КСД-1200-Гр

185

150

1200

20-50

80-120

75

23.2

КСД-1200-Т

125

100

1200

10-25

38-85

75

23.2

КСД-1750-Гр

250

215

1750

25-60

170-320

160

50.1

КСД-1750-Т

200

160

1750

15-30

100-190

160

50.1

КСД-2200-Гр

350

300

2200

30-60

360-610

250

89.6

КСД-2200-Т

275

250

2200

15-30

180-360

250

89.6

КСД-3000-Т

475

380

3000

25-50

245-850

400

250.0


Для продукта второй стадии дробления равный d2=70 мм определяем значение Z2 для твёрдой руды, так как наша исходная руда имеет крепость f=18. Для d2=70 мм, значение Z2 = 2,2. Тогда при таких условия мы получим ширину разгрузочного отверстия равную:

iр = d2/ Z2 = 70/2,2 = 30 мм;

Типоразмер

Производительность, м3

Крупность исходного питания, мм

Номинальная крупность дробленого продукта, мм

Мощность двигателя, кВт

Габариты, мм

Масса, т






Длина

Ширина

Высота


КИД-60

0.01

6

0.2

0.55

380

190

300

0.02

КИД-100

0.03

10

0.3

1

400

210

350

0.06

КИД-200

0.16

15

1

5.5

920

365

755

0.32

КИД-300

1.2

20

2

11

1300

800

1450

2

КИД-450

4.2

30

3

1400

1000

1650

4

КИД-600

15.1

50

5

75

2170

1280

2170

7.5

КИД-900

27.3

70

6

160

3115

1970

2290

17

КИД-1200

48.5

80

8

250

3800

2500

3000

30

КИД-1750

90

90

10

500

6500

4000

5400

90

КИД-2200

150

110

12

600

6600

4000

6000

140


В соответствии питание и продуктом на выходе, мы выбираем дробилку КИД-1750,т.к она обладает достаточно большим закрупнением и может выполнить переработку с выходом класса 20мм и менее.

6. Расчёт характеристик крупности для продуктов дробления по стадиям

Для построения и расчёта характеристики по крупности продукта необходимо воспользоваться графиком распределения дробленого продукта по крупности из методики профессора Чиркова:

). Характеристика распределения дробилок ЩДП:


2). Характеристика распределения дробилок КСД:


Где 1-изверженные породы, 2-прочные известняки; дробилки КМД-1750Т и КМД-2200Т.

Таблица распределения крупности дробленого продукта дробилки ЩДП-12*15:

Определяемый класс в долях, iр

Крупность класса, мм

Выход класса по "+"

Выход класса по "-"

0,2 iр

30

93

7

0,4 iр

60

85

15

0,8 iр

120

61

39

1,2 iр

180

28

72

Z iр

255

8

92


Таблица расчётной характеристики крупности потока 4 :

Крупность класса, мм

Расчётный выход класса по "-",%:

Выход класса по "+",%

30

β4-30= β0-30+ ƃ0+150 + β3-30=1,5+0,95*7= 8,15

91,85

60

β4-60= β0-60+ ƃ0+150 + β3-60=2+0,95*15= 16,25

83,75

120

β4-120= β0-120+ ƃ0+150 + β3-120=3+0,95*39= 40,05

59,95

180

β4-180= β0-180+ ƃ0+180 + β3-180=5,1+0,94*72= 72,78

27,22

255

β4-255= β0-255+ ƃ0+255 + β3-255=13+0,89*92= 94,88

5,12



Таблица в графической форме:


Таблица распределения крупности дробленого продукта (7) дробилки КСД-2200Гр:

Определяемый класс в долях, dн

Крупность класса, мм

Выход класса по "+"

Выход класса по "-"

0,2 dн

12

68

32

0,4 dн

24

43

57

0,6 dн

36

33

67

0,8 dн

48

25

75

1 dн

60

18

82


Таблица расчётной характеристики крупности потока 8 :

Крупность класса, мм

Расчётный выход класса по "-",%:

Выход класса по "+",%

12

β8-12= β4-12+ ƃ4+32 + β7-12=3+0,92*32= 32,4

67,6

24

β8-24= β4-24+ ƃ4+32 + β7-24=6+0,92*57= 58,4

41,6

36

β8-36= β4-36+ ƃ4+36 + β7-36=8+0,9*67= 68,3

31,7

48

β8-48= β4-48+ ƃ4+48 + β7-48=12+0,88*75= 78

22

60

β8-60= β4-60+ ƃ4+60 + β7-60=16+0,85*82= 85,7

14,3



Таблица в графической форме:


7. Расчёт нагрузок на дробилки II стадии дробления

Рассчитаем выход продуктов и загрузку дробилок II стадии дробления. Отсеваемый класс -70 мм. Содержание отсеваемого класса в продукте 4 β4-70 = 16 %. Масса отсеваемого класса определяется в соответствии с формулой :

5 = Q4 * β4-60 * EII = 401 * 0.16 * 0.8 = 48 т/ч.

Загрузка дробилки составит:

6 = Q4 - Q5 = 401 - 48 = 353 т/ч.

8. Расчёт нагрузок на дробилки III стадии дробления

Рассчитаем выход продуктов и загрузку дробилок II стадии дробления. Отсеваемый класс -20 мм. Содержание отсеваемого класса в продукте 8 β8-20 = 50 %. Масса отсеваемого класса определяется в соответствии с формулой :

Q9 = Q8 * β8-20 * EIII = 401 * 0.5 * 0.85 = 170,5т/ч.

Загрузка дробилки составит:

10 = Q8 - Q9 = 401 - 170,5 = 230,5 т/ч.

9. Расчёт производительности дробилок

Расчёт производительности дробилок второй стадии

Производительность дробилки КСД-2200-Гр рассчитывается по формуле :

f = 0.95. Для определения коэффициента Kк находится отношение номинальной крупности питания (dн = 255 мм) к ширине загрузочного отверстия B.

По таблице B = 350 мм и dн/B = 255/350 = 0.73. По таблице коэффициент Kк = 1.0; в соответствии с формулой :


Количество дробилок N = Q6/Qр = 353/590.4 = 1 шт.

Коэффициент загрузки Кз = Q6/(Qр * N) = 353/(590.4 * 1) = 0.6.

Расчёт производительности дробилок третьей стадии

Производительность дробилки КИД-1750 рассчитывается по формуле :

Дробилка КИД устанавливается с предварительным грохочением. Отсеваемый класс -20 мм. β8-20 = 50%. Масса отсеваемого класса составит:

9 = Q0 * β8-20 * EIII = 401 * 0.5 * 0.85 = 170,5 т/ч.

Нагрузка на дробилку:

10 = Q8 - Q9 = 401 - 170,5 = 230,5 т/ч.

Производительность дробилки КИД рассчитывается по формуле :

р = Kf * Qn * δн = 0.95 * 90 * 1.65 = 141 т/ч.

Количество дробилок:= 230,5/141 = 2 шт.

Коэффициент загрузки:

КЗ = 230,5/(2* 141) = 0.82.



10. Выбор грохотов

В стадии крупного дробления принимается колосниковый грохот. Размеры грохота определяются по формулам:

) ширина грохота B = (2 ÷ 3) * Dmax = 3 * 800 = 2400 мм;

) длина грохота L = (2 ÷ 4) * B = (2 ÷ 4) * 2400 = 4800 ÷ 9600 мм.

Конкретная длина грохота принимается по чертежам корпуса крупного дробления. В примере принимаем размеры грохота:х L = 2400 х 5000 мм.

Производительность грохота по питанию определяется в соответствии с формулой :

р = 2.4 * a *F, т/ч;

где: a - размер отверстия грохота, мм;- площадь грохота, м2.

р = 2.4 * a * F = 2.4 * 150 * 2.4 * 5 = 4320 т/ч,

что обеспечивает необходимую производительность с большим запасом.

Среднее и мелкое дробление

В стадиях среднего дробления к установке принимаются вибрационные грохоты тяжелого типа. Необходимая площадь грохочения рассчитывается по формуле:


) грохот для стадии среднего дробления. Размер отверстия сетки грохота aII = 60 мм. По таблице значение q0 составляет q0 = 46,3 т/(м3 * ч).

Поправочные коэффициенты принимаются по таблице.

Для определения коэффициента К находим по ситовой характеристике продукта 4 содержание класса a/2 = 70/2 = 35 мм - β4-35 = 8 %. Для β-35 = 8 % значение коэффициента К составит:

К = 0.48.

Для определения коэффициента L находим по ситовой характеристике продукта 4 содержание класса a = 60 мм - β4+70 = 84 %.

Для β+70 = 84 % значение коэффициента L составит:= 0,96.

Значение коэффициента М для эффективности грохочения 80 % составит M = 1.35.

Значения коэффициентов N, O, P принимаются равными 1. По формуле рассчитаем необходимую площадь грохочения:


Если принять по одному грохоту на каждую дробилку, то необходимая площадь грохота составит 8,4 /1 =8,4м2. ГИТ-71Н с F = 10.2 м2 в количестве 1 штуки.

В стадиях мелкого дробления к установке принимаются вибрационные грохоты тяжелого типа. Необходимая площадь грохочения рассчитывается по формуле :


) грохот для стадии среднего дробления. Размер отверстия сетки грохота aIII = 20 мм. По таблице значение q0 составляет q0 = 28 т/(м3 * ч).

Поправочные коэффициенты принимаются по таблице.

Для определения коэффициента К находим по ситовой характеристике продукта 8 содержание класса a/2 = 20/2 = 10 мм - β8-10= 13 %. Для β-10 = 13 % значение коэффициента К составит:

К = 0.59.

Для определения коэффициента L находим по ситовой характеристике продукта 8 содержание класса a = 20 мм - β8+20 = 50 %.

Для β+10 = 72 % значение коэффициента L составит:= 1,18.

Значение коэффициента М для эффективности грохочения 85 % составит M = 1.75.

Значения коэффициентов N, O, P принимаются равными 1. По формуле рассчитаем необходимую площадь грохочения:



Если принять по одному грохоту на каждую дробилку, то необходимая площадь грохота составит 7,1/2 =3,55м2. Принимается грохот ГСТ-41 с F = 4,5 м2 в количестве 2 штуки.

Заключение

В заключении хотелось бы отметить, что я полностью выполнил поставленную задачу и рассчитал рудоподготовку обогатительной фабрики для данной руды и условиях. Все обоснования и расчёты, позволяющие выбрать наиболее оптимальное оборудование, необходимое для осуществления поставленной задачи представлены выше. В качестве графического материала представлен принципиальный чертёж линии рудоподготовки. Данные расчёты справедливы только в отношении данной руды и при данных условиях, в случаи изменения параметров, следует провести уточнение.

Литература

Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения: Учебник для вузов. М.: Недра, 1984. - 383 с.

Куптель Г.А. Обогащение и переработка полезных ископаемых. Теоретические и методические основы лабораторных работ: учебно-методическое пособие/ Г.А. Куптель, А.И. Яцковец, А.А. Кологривко. - Минск: БНТУ, 2010. - 193 с.

Паливода Э.Н. Методическое пособие для расчета КП по дисциплине "Обогащение и переработка ПИ"

Справочник по обогащению руд, Т.1и Т.2. - М.: Недра, 1972.

Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород: Учебник для вузов. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. - 623 с.

Сажин Ю.Г. Расчеты рудоподготовки обогатительных фабрик. Учебник. - Алматы: КазНТУ, 2000, 179 с.

Похожие работы на - Расчёт рудоподготовки обогатительной фабрики

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!