Разработка проекта обогатительной фабрики производительностью 4,7 млн. тонн в год на базе минерального сырья ЦОФ 'Киселевская'
МИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«КУЗБАССКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Т.Ф. ГОРБАЧЕВА»
Институт:
Горный
Кафедра:
Обогащения полезных ископаемых
Выпускная
квалификационная работа
Специальность:
Обогащение полезных ископаемых
Тема:
Разработка проекта обогатительной фабрики производительностью 4,7 млн. тонн в
год на базе минерального сырья ЦОФ «Киселевская»
Введение
Проектная мощность фабрики составляет 4700 тыс.т
в год по рядовому углю. Фабрика предназначена для обогащения угля марок
КО,КС,ОС, добываемые на шахтах и разрезах Кузбасса. Основной продукт фабрики -
высококачественный коксующийся концентрат с зольностью 8,5-9,0%.
На проектируемой обогатительной фабрике
применена схема глубокого обогащения рядового угля. Технология включает в себя
разделение угля на машинные классы крупностью: 13-100мм, 3-13мм, 0,2-3мм,
0-0,2мм и их раздельное обогащение.
Углеподготовка предназначена для доведения угля,
поступающего на обогащение в главный корпус обогатительной фабрики до крупности
0-100мм при крупности рядового угля 400мм, а так же для выборки посторонних
предметов.
Для складирования товарной продукции, получаемой
после обогащения, предусмотрен закрытый склад. Режим работы по отгрузке
товарной продукции - непрерывный.
Отгрузка товарной продукции потребителям
предусмотрена железнодорожным транспортом через существующий погрузочный пункт,
оборудованный ж.д. весами.
Компоновка оборудования в зданиях углеподготовки
и главного корпуса выполнена с использованием комплектно - блочного метода
строительства: приняты здания ангарного типа без межэтажных перекрытий, под
оборудование предусмотрены индивидуальные опорные конструкции, не связанные,
как правило, с наружным каркасом зданий.
Производственное водоснабжение для подпитки
фабрики, гидрообеспыливания, мытья полов, аспирации и восстановления пожарного
запаса воды ОФ, осуществляется за счёт техводозабора из скважин расположенных
на территории фабрики.
Для нужд пожаротушения проектом предусмотрена
противопожарная насосная станция в блоке с двумя резервуарами ёмкостью 400м3
каждый.
В составе проекта противопожарной защиты зданий
и сооружений ОФ предусмотрена автоматическая система пожаротушения.
Источником хозпитьевого водоснабжения принят
городской водопровод.
Источником теплоснабжения объектов ОФ является
котельная, находящаяся на промплощадке ОФ. Проектом предусмотрена система
оперативно - диспетчерского управления фабрикой с размещением её в энергоблоке
главного корпуса.
Описание технологической схемы. Привозные угли
из железнодорожных вагонов разгружаются через вагоноопрокид в яму привозных
углей с пропускной способностью 4700 тыс. тонн в год. Фронт разгрузки привозных
углей - 1 полувагон. Привозные угли, доставляемые автотранспортом с разрезов и
других шахт разгружаются на склад рядового угля, с которого через приёмную
воронку, системой ленточных конвейеров доставляется в здание углеподготовки.
Из аккумулирующих бункеров уголь через питатели
КЛ-8 ленточным конвейерами подаётся на классифицирующие грохота ГИСЛ-62,
классифицируется на 2 класса 13-100мм, 0-13мм. Класс 0-13мм поступает на
дешламацию. Класс 13-100 обогащается в тяжелосредном сепараторе СКВП-32. Класс
3-13 обогащается в четырёх тяжелосредных гидроциклонах ГТ-710. Класс 0-3
классифицируется в четырёх гидроциклонах по зерну 0,2 мм. Класс 0,2-3
обогащается на винтовых сепараторах LD-7.
Класс 0-0,2 обогащается в флотационной машине МФУ-12. Концентрат класса
13-100мм обезвоживается на грохотах ГИСЛ-62, порода обезвоживается на грохотах
ГИСЛ-62. Концентрат класса 3-13 обезвоживается на грохотах ГИСЛ-42 и в
центрифугах ФВШ-1320, порода обезвоживается на грохотах ГИСЛ-42. Концентрат
класса 0,2-3мм обезвоживается на грохоте ГИСЛ-42, порода обезвоживается на
грохоте ГЛК-1500. Концентрат класса 0-0,2 обезвоживается в гипербар-фильтре,
порода отправляется на сгущение в радиальный сгуститель.
Продукты обогащения системой ленточных
конвейеров выдаются на закрытый склад, откуда уголь конвейерами подаётся в
железнодорожные вагоны. Порода автотранспортом вывозится на породный отвал.
Схема технологического процесса:
Проектируемая схема обогащения угля на
Обогатительной Фабрике представлена двумя технологическими методами обогащения
угля:
тяжелосредное обогащение угля класса
13-100 мм в тяжелосредном двухпродуктовомсеператоре;
тяжелосредное обогащение угля класса
3-13 мм в тяжелосредном двухпродуктовом гидроциклоне;
гравитационное обогащение угля
класса 0,2-3 мм в спиральных сепараторах;
обогащение угля класса 0-0,2 мм
методом флотации.
На территории ОФ предусмотрены 1 склад рядового
угля, предназначенный для приема и учета угля в рядовом виде.
Приемный бункер предназначен для приема угля
автопогрузчиками и бульдозерами,а также для выгрузки автомобильным транспортом
непосредственно в бункер.
Исходный уголь дробится до класса 100 мм.
Обогащение класса 3-13 мм производится в тяжелосредном двухпродуктовом
тяжелосредном гидроциклоне, для этого перед обогащением уголь подвергается
дешламации. Класс 3-13 мм после мокрой классификации подается в бак-смеситель
для дальнейшей подачи пульпы угля 3-13 мм насосом на обогащение в тяжелосредном
двухпродуктовомгидроциклоне.
Концентрат класса 3-13 мм подвергается отмыву и
обезвоживанию сначала на грохоте, и после центрифугирования поступает на
сборный конвейер для выгрузки на склад и дальнейшей его погрузки. Отходы после
отмыва и обезвоживания поступают на сборный конвейер, подаются в бункер породы
для дальнейшего вывоза на породный отвал.
Класс 13-100 мм обогащается в двухпродуктовом
тяжелосредном сепараторе. Концентрат класса 13-100 мм обезвоживанию на грохоте,
после он поступает на сборный конвейер для выгрузки на склад и дальнейшей его
погрузки. Отходы после отмыва и обезвоживания поступают на сборный конвейер,
подаются в бункер породы для дальнейшего вывоза на породный отвал.
Класс 0,2-3 мм обогащается на спиральных
сепараторах. Перед обогащением шлам класса 0-3 мм подвергается классификации в
классификационных гидроциклонах по классу 0,2 мм. Пески циклонов подаются на
спиральные сепараторы с выделением концентрата и отходов. Слив циклонов не
подвергается обогащению и сгущается в радиальном сгустителе, после чего
сгущенный шлам обезвоживается и в виде кека подается реверсивным конвейерным
транспортом на конвейер выгрузки кека, либо добавляется к породе на сборный
конвейер.
Концентрат класса 0,2-3 мм обезвоживается на
грохоте и после подвергается центрифугированию, после чего поступает на сборный
конвейер для подачи на склад. Отходы класса 0,2-3 мм после обезвоживания
поступают на сборный конвейер для дальнейшего вывоза их на породный отвал.
Фугаты центрифуг, классифицируются в
классифицирующем гидроциклоне. Пески подвергаются центрифугированию и после
чего поступает на сборный конвейер для подачи на склад концентрата. Слив
классифицирующего гидроциклона направляется для обогащения на флотацию.
Сгущение шламов и осветление воды происходит в
радиальном сгустителе. Обезвоживание сгущённого продукта радиального сгустителя
происходит на камерно-мембранном фильтр-прессе с последующей просушкой в этом
же фильтр-прессе.
1. Технологическая часть
.1 Расчёт теоретического баланса продуктов
обогащения
.1.1 Обработка данных ситового и фракционного
анализов углей
Процентное участие отдельных пластов (шахт,
поставщиков и т.п.) сырьевой базы в шихте определяется в зависимости от
поставки угля в тоннах на углеобогатительную фабрику. Общая поставка угля
принимается:
ƞ1, ƞ2, ƞ3… ƞn - участие
отдельных пластов в шихте, %
Наш расчёт заключается в расчёте
количественного состава шихты, состоящий из двух пластов.
Исходные данные для расчёта:
количественные характеристики пластов (табл. 1.1.1 и 1.1.2); участие пластов в
шихте: первого (пласт № 189) - 70%, второго (пласт № 190) - 30%.
.1.2 Расчет характеристики шихты по машинным
классам
Расчет заключается в определении выхода и
зольности принятых машинных классов. Класс >100мм остается без изменения.
Определяем ситовый состав машинного класса
13-100 мм:
%;
%,
γ50-100, γ25-50, γ13-25 - выходы
отдельных классов (графа 2, табл. 1.1.3), %.
Аd50-100,
Аd25-50, Аd13-25
- соответствующие им зольности (графа 3 табл. 1.1.3), %.
Количественная характеристика пласта № 189
|
Размер
класса,
|
Ситовый
состав
|
Фракционный
состав
|
|
|
<1.3
|
1.3
- 1.4
|
1.4
- 1.5
|
1.5
-1.6
|
1.6
- 1.8
|
>
1.8
|
|
мм
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
|
>100
|
4,8
|
30,3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
50
- 100
|
4,0
|
31,4
|
48,6
|
3,3
|
13,7
|
7,7
|
2,3
|
16,7
|
2,0
|
23,8
|
1,5
|
35,1
|
31,9
|
86,9
|
|
25
- 50
|
6,9
|
35,9
|
33,3
|
2,9
|
22,2
|
5,8
|
4,9
|
15,0
|
1,2
|
29,2
|
1,4
|
34,0
|
37,0
|
87,4
|
|
13
- 25
|
15,6
|
21,9
|
25,4
|
2,7
|
38,5
|
6,2
|
14,3
|
14,5
|
1,2
|
29,5
|
0,8
|
41,9
|
19,8
|
84,1
|
|
6
- 13
|
14,5
|
14,9
|
24,8
|
2,7
|
47,6
|
6,6
|
15,6
|
15,1
|
1,7
|
28,9
|
1,0
|
42,5
|
9,3
|
83,6
|
|
3
- 6
|
16,5
|
13,3
|
18,8
|
2,5
|
52,5
|
6,2
|
18,2
|
15,0
|
2,0
|
29,3
|
1,2
|
41,6
|
7,3
|
82,4
|
|
1
- 3
|
16,5
|
11,5
|
22,2
|
2,2
|
52,3
|
7,1
|
17,0
|
14,5
|
2,4
|
27,8
|
1,2
|
42,5
|
4,9
|
80,5
|
|
0.5
- 1
|
7,9
|
10,6
|
22,6
|
2,2
|
54,8
|
6,9
|
14,1
|
13,6
|
1,0
|
28,5
|
2,5
|
42,5
|
5,0
|
67,8
|
|
0,2-0,5
|
5,3
|
7,9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1-0,2
|
8
|
9,8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
100,0
|
16,9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количественная характеристика пласта № 190
|
Размер
класса,
|
Ситовый
состав
|
Фракционный
состав
|
|
|
<1.3
|
1.3
- 1.4
|
1.4
- 1.5
|
1.5
-1.6
|
1.6
- 1.8
|
>
1.8
|
|
мм
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
|
>100
|
4,5
|
20,2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
50
- 100
|
4,0
|
21,1
|
63,8
|
6,0
|
11,0
|
11,3
|
3,6
|
18,7
|
2,3
|
28,4
|
3,2
|
43,9
|
16,1
|
81,1
|
|
25
- 50
|
11,0
|
29,0
|
54,2
|
5,8
|
10,5
|
11,0
|
3,6
|
19,0
|
1,6
|
28,3
|
2,5
|
43,1
|
27,6
|
82,5
|
|
13
- 25
|
21,1
|
38,9
|
40,9
|
5,5
|
10,2
|
10,5
|
5,1
|
18,4
|
1,9
|
28,8
|
2,7
|
43,3
|
39,2
|
83,2
|
|
6
- 13
|
18,0
|
31,7
|
36,7
|
5,8
|
21,7
|
11,0
|
9,2
|
18,8
|
2,0
|
28,7
|
2,4
|
43,6
|
28,0
|
83,4
|
|
3
- 6
|
14,5
|
22,9
|
37,7
|
4,8
|
30,6
|
9,9
|
9,9
|
18,5
|
2,4
|
29,1
|
2,4
|
43,0
|
83,6
|
|
1
- 3
|
11,2
|
19,4
|
37,6
|
4,1
|
33,2
|
9,7
|
9,7
|
18,6
|
3,7
|
28,8
|
2,3
|
42,9
|
13,9
|
82,4
|
|
0.5
- 1
|
6,1
|
16,0
|
32,6
|
3,8
|
34,0
|
8,9
|
8,9
|
18,2
|
3,8
|
27,1
|
1,8
|
41,7
|
8,1
|
78,8
|
|
0,2-0,5
|
3,9
|
14,9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1-0,2
|
5,7
|
16,08
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
100,0
|
26,8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из исходных данных, ведётся элементарный
расчёт количественного состава шихты по классам
Количественный состав шихты по классам.
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
>100
|
4,710
|
27,405
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
50
- 100
|
4,000
|
28,310
|
2,126
|
4,272
|
0,516
|
8,622
|
0,108
|
17,503
|
0,084
|
25,319
|
0,080
|
39,303
|
1,086
|
85,869
|
|
25
- 50
|
8,130
|
33,099
|
3,397
|
4,427
|
1,419
|
7,070
|
0,355
|
16,337
|
0,111
|
28,771
|
0,150
|
39,001
|
2,698
|
85,746
|
|
13
- 25
|
17,250
|
28,138
|
5,363
|
4,052
|
4,850
|
6,772
|
1,884
|
15,168
|
0,251
|
29,165
|
0,258
|
42,826
|
4,644
|
83,619
|
|
6
- 13
|
15,550
|
20,734
|
4,499
|
4,066
|
6,003
|
7,459
|
2,080
|
15,984
|
0,281
|
28,823
|
0,231
|
43,117
|
2,456
|
83,477
|
|
3
- 6
|
15,900
|
15,926
|
3,811
|
3,490
|
7,395
|
6,866
|
2,533
|
15,595
|
0,335
|
29,238
|
0,243
|
42,201
|
1,583
|
82,961
|
|
1
- 3
|
14,910
|
13,280
|
3,827
|
2,827
|
7,156
|
7,505
|
2,289
|
15,084
|
0,402
|
28,110
|
0,216
|
42,643
|
1,033
|
81,359
|
|
0.5
- 1
|
7,360
|
11,943
|
1,846
|
2,717
|
3,653
|
7,241
|
0,943
|
14,395
|
0,125
|
27,720
|
0,171
|
42,346
|
0,425
|
71,639
|
|
0,2-0,5
|
4,880
|
9,578
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0,2
|
7,310
|
11,291
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
100,000
|
19,876
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обогатительный
фабрика гидроциклон конвейер
Выход класса 13-100мм в шихте:
.
Аналогично определяем выход машинного класса
0,5-13 и 0,0-0,5мм. Результаты помещаем в графы 2 и 3 табл. 1.1.4
Рассчитываем фракционный состав шихты по
машинным классам:
Для фракции менее 1,3 г/см3 выход класса 13 -100
мм:
%;
%,
γ-1,3 - выход соответствующих
классов фракции менее 1,3 г/см3, %;
γ50-100, γ25-50, γ13-25 - выход
класса 50-100, 25-50 и 13-25мм (графа 4, табл. 1.1.3), %.
Аd-1,3 -
зольность соответствующих классов фракций менее 1,3 г/см3, %;
Аd50-100, Аd25-50, Аd13-25 -
зольность класса 50-100, 25-50 и 13-25мм (графа 5, табл. 1.1.3), %.
И т. д. для других фракций.
Аналогично определяем фракционный
состав машинного класса
-13, 0-3мм. Полученные результаты
помещаем в графы 4-15 табл. 1.1.4.
Характеристика шихты по машинным классам
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
>100
|
4,710
|
27,405
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
13-100
|
29,380
|
29,534
|
10,886
|
4,212
|
6,784
|
6,975
|
2,347
|
15,452
|
0,446
|
28,346
|
0,489
|
41,072
|
8,428
|
84,590
|
|
3-13
|
31,450
|
18,303
|
8,310
|
3,801
|
13,398
|
7,132
|
4,613
|
15,770
|
0,616
|
29,049
|
0,474
|
42,648
|
4,039
|
83,275
|
|
0,2-3
|
27,150
|
12,252
|
|
|
0-0,2
|
7,310
|
11,291
|
|
|
Итого
|
100,000
|
19,876
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1.3 Корректировка
зольностей фракций
В результате выполнения анализов по ситовому и
фракционному составу могут быть расхождения в величинах зольности. После
расчёта количественного состава шихты (ситовой и фракционный состав) необходимо
сравнить, а при необходимости и скорректировать значения зольности машинных
классов по ситовому и фракционному составу. Значения зольностей могут
отличаться [ГОСТ] друг от друга не более, чем на:
±0,3% при зольности рядового угля до 12%;
±0,5% при зольности рядового угля от 12 до 25%;
±0,7% при зольности рядового угля более 25%.
В данном примере для класса 13 - 100мм:
При зольности рядового угля 19,88%
корректировка при таком расхождении не проводится.
Для класса 3-13мм эта разность
составляет -0,042%, корректировку зольностей так же не проводим.
.1.4 Количественная характеристика шихты после
дробления класса +100мм
При необходимости дробления угля класса + 100мм
изменяется выход и зольность всех классов крупности. Допускаем, что увеличение
выхода каждого класса происходит пропорционально его количеству. Зольность
класса определяется по балансовой формуле.
Выход машинных классов после дробления крупного
класса:
,
хi -
увеличение выхода i-го класса после дробления
крупногокласса более 100мм.
Находим выход класса 0-100 мм:
Зольность машинных классов после
дробления класса более 100мм находим по формуле:
%,
Например, зольность класса 13-100мм
после дробления:
Аналогично определяется выход и
зольность классов 3-13 и 0-3мм. Результаты заносим в графы 2 и 3 табл. 1.1.5.
1.1.5 Количественный состав шихты с учётом
истирания
Принимаем увеличение выхода класса 0 - 3 мм на
10% за счёт истирания других классов.
Количественный состав шихты по машинным классам
после дробления крупного класса +100мм.
|
Класс
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
13-100
|
30,832
|
29,434
|
11,558
|
4,212
|
7,120
|
6,975
|
2,463
|
15,452
|
0,468
|
28,346
|
0,513
|
41,072
|
8,710
|
84,590
|
|
3-13
|
33,005
|
18,732
|
8,526
|
3,801
|
14,060
|
7,132
|
4,841
|
15,770
|
0,646
|
0,498
|
42,648
|
4,434
|
83,275
|
|
0,2-3
|
28,492
|
12,966
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0,2
|
7,671
|
12,050
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
100,000
|
19,876
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количественный состав шихты по машинным классам
с учетом истирания
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
13-100
|
27,493
|
29,434
|
10,307
|
4,212
|
6,348
|
6,975
|
2,197
|
15,452
|
0,417
|
28,346
|
0,457
|
41,072
|
7,767
|
84,590
|
|
3-13
|
29,430
|
18,732
|
7,602
|
3,801
|
12,537
|
7,132
|
4,317
|
15,770
|
0,576
|
29,049
|
0,444
|
42,648
|
3,954
|
83,275
|
|
0,2-3
|
25,406
|
12,966
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-0,2
|
17,671
|
16,847
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого
|
100,000
|
19,876
|
|
Для пересчёта выходов определяем коэффициент
коррекции:
(1,5)
Выход класса с учётом истирания
определяем из равенства:
. (1,6)
Определяем зольность класса <3мм
из уравнения баланса: 
Полученные значения выходов помещают
в табл. 1.1.6.
.1.6 Расчёт фракционного состава
шихты
Проводим перерасчёт выходов фракций
каждого машинного класса к 100%. Для этого составляем пропорцию:
Для класса 13 - 100мм.
- выход класса 13-100мм; 
- выход к шихте i-й фракции
класса 13-100мм; 
-выход i-й фракции
класса 13-100мм, пересчитанный к 100%.
Для фракции -1,3 г/см3: x-1,3=37,053%
и т.д. для других фракций.
Аналогично проводим перерасчёт
выходов всех машинных классов. Полученные результаты помещаем в табл. 1.1.7.
Значение выходов машинных классов,
пересчитанные к 100%.
|
класс,
мм
|
|
Плотность
фракций, г/см3
|
|
|
<1,3
|
1,3
- 1,4
|
1,4
- 1,5
|
1,5
- 1,6
|
1,6
- 1,8
|
>1,8
|
|
13
- 100
|
37,053
|
23,091
|
7,990
|
1,517
|
1,664
|
28,686
|
|
3-13
|
26,424
|
42,601
|
14,668
|
1,959
|
1,507
|
12,841
|
Проверяем правильность расчёта табл. 1.1.7
(сумма выходов фракций каждого машинного класса должна быть равна 100%)
,053+23,091+…+28,686=100%;
,424+42,601+…+12,841=100%.
Принимаем, что после дробления крупного класса
изменяются только выход фракций -1,3 и +1,8 г/см3. По уравнению баланса для
класса 13-100мм определяем выход фракции -1,3 г/см3.
Полученные значения выходов заносим в табл.
1.1.8.
Фракционный состав машинных классов после
дробления
|
класс,
мм
|
Плотность
фракций, г/см3
|
|
-1,3
|
1,3
- 1,4
|
1,4
- 1,5
|
1,5
- 1,6
|
1,6
- 1,8
|
+1,8
|
|
13
- 100
|
21,520
|
54,933
|
10,112
|
4,593
|
3,447
|
5,395
|
|
3
- 13
|
21,446
|
42,493
|
14,466
|
5,474
|
6,771
|
9,351
|
.1.7. Построение кривых обогатимости.
Для построения кривых обогатимости класса
13-100мм составляют табл. 1.1.9 по данным табл. 1.1.6. Для этого в графы 2 и 3
табл. 1.1.9 переносят значения выходов и зольностей класса 13-100мм (графы 4-15
табл. 1.1.6) без изменения.
Заполняют графу 4 табл. 1.1.9 данными,
полученными последовательным суммированием выходов фракций ( графа 2) сверху:
,307+6,348=16,655%;
,655+2,197=18,852% и т.д.
Заполняют графу 5 табл. 1.1.9 данными расчётной
средней зольности всплывших фракций сверху:
(10,307·16,655+6,348·6,975)/16,655=5,265% и т.
д.·
Заполняют графу 6 данными полученными
последовательным суммированием выходов фракций (графа 2) снизу:
,667+0,457=8,224%;
,224+0,457=8,641% и т. д.
Заполняют графу 7 данными расчётной средней
зольности потонувших фракций снизу:
(7,767·84,59+0,457·41,072)/4,224=82,17%; и т. д.
Аналогично заполняются табл. 1.1.10 и 1.1.11.
Данные для построения кривых обогатимости класса
13-100 мм.
|
плотность
фракций г/см3
|
выход
|
зольность
|
всплывшие
|
потонувшие
|
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
<
1,3
|
10,307
|
4,212
|
10,307
|
4,212
|
27,493
|
29,434
|
|
1,3
- 1,4
|
6,348
|
6,975
|
16,655
|
5,265
|
17,186
|
44,560
|
|
1,4
-1, 5
|
2,197
|
15,452
|
18,852
|
6,452
|
10,838
|
66,576
|
|
1,5
-1,6
|
0,417
|
28,346
|
19,269
|
6,926
|
8,641
|
79,572
|
|
1,6
-1,8
|
0,457
|
41,072
|
19,726
|
7,718
|
8,224
|
82,170
|
|
>
1,8
|
7,767
|
84,590
|
27,493
|
29,434
|
7,767
|
84,590
|
|
итого
|
27,493
|
29,434
|
|
|
|
|
Данные для построения кривых обогатимости класса
3-13 мм.
|
плотность
фракций г/см3
|
выход
|
зольность
|
всплывшие
|
потонувшие
|
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
<
1,3
|
7,602
|
3,801
|
7,602
|
3,801
|
29,430
|
18,732
|
|
1,3
- 1,4
|
12,537
|
7,132
|
20,140
|
5,875
|
21,828
|
23,932
|
|
1,4
-1, 5
|
4,317
|
15,770
|
24,456
|
7,621
|
9,290
|
46,605
|
|
1,5
-1,6
|
0,576
|
29,049
|
25,033
|
8,115
|
4,974
|
73,367
|
|
1,6
-1,8
|
0,444
|
42,648
|
25,476
|
8,716
|
4,397
|
79,176
|
|
>
1,8
|
3,954
|
83,275
|
29,430
|
18,732
|
3,954
|
83,275
|
|
итого
|
29,430
|
18,732
|
|
|
|
|
Данные для построения кривых обогатимости класса
3-100мм.
|
плотность
фракций г/см3
|
выход
|
зольность
|
всплывшие
|
потонувшие
|
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
γ,%
|
Аd,%
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
<
1,3
|
17,909
|
4,038
|
17,909
|
4,038
|
56,923
|
23,901
|
|
1,3
- 1,4
|
18,886
|
7,079
|
36,795
|
5,599
|
39,014
|
33,019
|
|
1,4
-1, 5
|
6,513
|
15,663
|
43,308
|
7,112
|
20,128
|
57,358
|
|
1,5
-1,6
|
0,993
|
28,754
|
44,301
|
7,598
|
13,615
|
77,305
|
|
1,6
-1,8
|
0,901
|
41,848
|
45,202
|
8,280
|
12,621
|
81,126
|
|
>
1,8
|
11,720
|
84,146
|
56,923
|
23,901
|
11,720
|
84,146
|
|
итого
|
56,923
|
23,901
|
|
|
|
|
По данным полученных таблиц согласно
ГОСТ 4790-80 или строим кривые обогатимости для машинных классов (для машинного
класса 0,5-100мм строим только две кривые обогатимости: кривую зольностей
элементарных фракций 
и кривую
всплывших фракций 
).
1.1.8 Определение категории обогатимости
В соответствии с ГОСТ 10100-84, показатель
обогатимости (Т) определяется по формуле:
,
γ1 - выход фракций
промежуточного продукта, %;
γ2 - выход фракций породы, %.
При этом в соответствии с ГОСТ
10100-84, за промпродукт принимаются фракции плотностью 1400-1800 кг/м3 или
1500-1800 кг/м3, в зависимости от зольности фракций до 1500 кг/м3. Если по
фракционному анализу зольность всплывших фракций плотностью до 1500 кг/м3 менее
10 %, то к промежуточному продукту относят фракции плотностью от 1500 до 1800
кг/м3 . В соответствии с ГОСТ 10100-84, в зависимости от значения показателя
обогатимости уголь делят на категории в соответствии с табл. 1.1.15.
Категория обогатимости.
|
Показатель
обогатимости (Т), %
|
|
до
5
|
легкая
|
|
свыше
5 до 10 включительно
|
средняя
|
|
свыше
10 до 15 включительно
|
трудная
|
|
свыше
15
|
очень
трудная
|
Таким образом, для класса 13-100мм показатель
обогатимости определяют следующим образом:
Так как Т13-100 = 0,948%,
следовательно, категория обогатимости лёгкая.
Аналогично определяем показатель
обогатимости для класса 3-13мм.
Так как Т3-13 = 1,062% - категория
обогатимости лёгкая.
.1.9 Составление теоретического
баланса продуктов обогащения
Теоретический баланс продуктов
обогащения предназначен для определения теоретически возможных
качественно-количественных показателей результатов обогащения и расчета
качественно-количественной схемы обогащения.
Теоретический баланс продуктов
обогащения составляют с использованием теоремы Рейнгардта и кривых обогатимости
машинных классов по заданной общей зольности концентрата и зольности породы
отдельных классов.
Зольность продуктов теоретического
баланса проектируемой схемы задаётся исходя из зольности товарных продуктов (
концентрат, отходы ) по обогатительной фабрике - аналога и с учётом
определённой ранее обогатимости машинного класса проектируемой фабрики с учётом
рекомендаций табл. 1.1.16.
Последовательность составления
теоретического баланса продуктов обогащения
|
Категория
обогатимости
|
Т,%
|
Изменение
зольности продукта в теоретическом балансе относительно практического
|
|
|
Увеличение
зольности концентрата, %
|
Уменьшение
зольности отходов, %
|
|
Лёгкая
Средняя Трудная Очень трудная
|
До5
5-10 10-15 Свыше 15
|
0,5-1,0
1,0-1,5 1,5-2,5 1,5-2,5
|
2,0-4,0
4,0-6,0 6,0-10,0 6,0-10,0
|
задаются средней зольностью суммарного
концентрата с учетом обогатимости и требований величины зольности концентрата
по практическому балансу.
· - по кривым обогатимости находят выход и
зольность концентрата по классам. Для получения оптимальных показателей при
раздельном обогащении углей используют теорему максимального выхода
концентрата;
· - по кривым обогатимости машинных
классов определяют выход породы по принятой зольности породы для каждого
класса, выход и зольность промпродукта (по формулам баланса);
· - составляют общую таблицу
теоретического баланса продуктов обогащения.
Задаёмся зольностью суммарного концентрата
класса 0,5-100мм. Откладываем на оси абсцисс значение зольности суммарного
концентрата и восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой β.
Через точку пересечения проводим горизонталь, пересекающую ось ординат и кривую
λ.
Получаем отрезок ab,
характеризующий зольность элементарной фракции.
Теоретический баланс продуктов обогащения.
Класс13-100мм.
Откладываем на оси абсцисс величину отрезка ab
и восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой λ.
Через точку пересечения проводим горизонталь, пересекающую ось ординат и кривые
ϴ и β. Находим выход и
зольность концентрата γк = 18,069
%, Adк = 7,45 %, при
плотности разделения ρк = 1,55
г/см3.
Определяем по кривым обогатимости выход и
зольность концентрата: γк = 18,069
%, Adк = 7,45 %, при
плотности разделения ρк = 1,55
г/см3.
Принимаем зольность отходов Adотх.
= 77,5 %. Этой зольности соответствует выход отходов γотх.
= 7,995 %. Полученные данные заносим в табл. 1.1.17.
Класс 3-13мм
Выход и зольность концентрата γк=
25,395 %, Adк= 7,5 %,
при плотности разделения ρк = 1,55
г/см3.
Принимаем зольность отходов Adотх.
= 72,5 %. Этой зольности соответствует выход отходов γотх.
= 4,812 %. Полученные данные заносим в табл.
Теоретический баланс продуктов гравитационного
обогащения
|
Наименование
продукта
|
Выход,
%
|
Зольность,
%
|
|
Концентрат
класса в мм
|
|
|
|
13
- 100
|
18,069
|
7,45
|
|
3-
13 0,2-3
|
25,395
23,447
|
7,5
10,0
|
|
Итого
концентрата
|
66,911
|
8,363
|
|
Порода
класса, мм
|
|
|
|
13
- 100
|
7,995
|
77,5
|
|
3-
13 0,2-3
|
4,812
2,219
|
72,5
68,0
|
|
Итого
породы
|
15,026
|
74,496
|
|
Класс
< 0,2 мм
|
18,064
|
17,111
|
|
ВСЕГО:
|
100,000
|
19,88
|
.2 Расчёт качественно-количественной схемы
.2.1 Мокрая классификация по классу +13мм.
Расчёт операцииI.
. На мокрую классификацию поступает рядовой
уголь Q1 = 900,833т/ч и оборотная вода.
. Расход воды на мокрую классификацию равен
1,4м3/т.
Q1·1,4= 1261,167 м3/ч.
. Количество воды, поступающей с
рядовым углем: 
67,805 м3/ч.
. Количество оборотной воды:
1261,167 - 67,805 = 1193,362 м3/ч.
. Количество твердого в оборотной
воде:
= 1193,362/(1/0,024 - 1/1,6)= 29,077
м3/ч;
100·29,077 /900,833 = 3,228 %.
. Принимаем влажность надрешётного
продукта 
= 7 %.
. Определяется выход и зольность
надрешетного (класс более +13мм) продукта ( продукт 2) с учётом эффективности
подготовительной классификации:
, %
- эффективность подготовительной
классификации, принимаем 0,94.
Нижний класс в исходном продукте 0-3
и 3-13мм. Содержание в исходном нижнего класса:
γ0-3; γ3-13 -
определяется по ситовой характеристике поступающего на операцию угля:
36,163+33,005 = 69,168%,
, %
27,493+ (1 - 0,96)·69,168 =29,883 %
= (27,493·29,434 + (1 - 0,96)
·69,168·15,616) / 34,982 = 28,38 %
. Определяем количество надрешетного
продукта:
т/ч.
Количество воды:
м3/ч.
. Определяем выход и количество
подрешетного продукта 3 (класс 0-13мм) с учётом эффективности подготовительной
классификации:
т/ч;
;
м3/ч.
.2.2 Расчет основных операций
Дешламация.
Расчёт операции II.
На операцию попадает 2-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность
классификации на грохоте ЕII = 70 %:
т/ч;
т/ч;
Принимаем влажность обезвоженного
концентрата Wr4 = 32 %:
м3/ч;
м3/ч.
.2.2 Расчет основных операций
Обогащение в тяжелой среде.
Расчёт операции III.
На операцию попадает 2-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Определяем содержание классов 0-0,2
и 0,2-2мм в исходном питании отсадки:
Определяем фракционный состав
исходного с учётом КПД грохота (табл. 1.2.1).
Записываем значения выходов и
зольностей фракций класса 13-100мм в графы 2 и 3 табл. 1.2.1.
В графу 5 заносим зольность фракций
класса 0,5-13мм.
В строку "Итого" графы 4 помещаем
выход класса 0,5-13мм. К этой величине пересчитываем выход фракций класса
0,5-13мм (табл. 1.2.1).
Фракционный состав исходного сырья
тяжелосредного сепаратора с учётом КПД грохота.
|
Плотность,
г/см3
|
13-100
мм
|
0,5-13
мм
|
Исходный
|
|
|
gш
|
Ad
|
gш
|
Ad
|
gш
|
Ad
|
g
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
<
1,3
|
10,307
|
4,212
|
0,251
|
3,801
|
10,557
|
4,202
|
37,091
|
|
1,3-1,4
|
6,348
|
6,975
|
0,413
|
7,132
|
6,762
|
6,985
|
23,756
|
|
1,4-1,5
|
2,197
|
15,452
|
0,142
|
15,770
|
2,339
|
15,471
|
8,218
|
|
1,5-1,6
|
0,417
|
28,346
|
0,019
|
29,049
|
0,436
|
28,376
|
1,532
|
|
1,6-1,8
|
0,457
|
41,072
|
0,015
|
42,648
|
0,472
|
41,121
|
1,658
|
|
>
1,8
|
7,767
|
84,590
|
0,130
|
83,275
|
7,897
|
84,568
|
27,745
|
|
Итого
|
27,493
|
29,434
|
0,970
|
18,732
|
28,463
|
29,069
|
100,000
|
Находим выход и зольность исходного угля,
поступающего на сепаратор, графы 6 и 7.
Пересчитываем выход фракций исходного (графа 8
табл. 1.2.1) к 100%
Расчёт шламообразования.
Дополнительный выход шлама в процессе
тяжелосредного обогащения принимаем, а = 4% (от количества материала
поступающего на операцию).
Выход и зольность общего шлама:
Выход и зольность исходного тяжелой
среды без шлама:
Проводим корректировку фракционного
состава исходного тяжелосредного сепаратора к 
. Значение выходов фракций 1,3-1,4,
1,4-1,5, 1,5-1,6 и 1,6-1,8 г/см3 (графа 8 табл. 1.2.1) оставляем без изменения.
Определяем выходы фракций <1,3 и >1,8 г/см3 из уравнения баланса
(значения зольностей фракций в уравнение записываем из графы 7 табл. 1.2.1):
Скорректированный фракционный состав
заносим в графу 2 табл. 1.2.2.
Концентрат
Плотность разделения для концентрата
ρк= 1,68
г/см3. Находим выход концентрата для каждой фракции.
Фракция 1,3-1,4 г/см3 (табл. 1.2.1).
Для плотности разделения ρк= 1,68
г/см3 и средней плотности ρср= 1,7 г/см3 определяем извлечение
фракции в концентрат отсадки Е =100%. 
Аналогично вычисляют значения
выходов для других фракций.
Отходы
Плотность разделения для отходов ρ0= 1,68 г/см3.
Находим извлечение каждой фракции в отходы тяжелосредного сепаратора.
Определяем выход и зольность
продуктов.
Концентрат без шлама:
т/ч.
Концентрат со шламом:
т/ч.
Отходы:
т/ч.
Расход воды на тяжелосредное
обогащение равен 3,2 м3/т.
Устанавливаем сепаратор СКВП-32 с
максимальной производи-тельностью до 390 т/ч и шириной ванны 3,2 м. Определяем
количество циркулирующей суспензии с плотностью 1680 кг/м3. Принимаем
количество суспензии, проходящей через 1 м ширины ванны - 60 м3/ч [1]:
м3/ч.
Расход оборотной воды:
м3/ч.
Определяем объемную концентрацию
магнетита в суспензии:
Принимаем количество суспензии,
удаляемой с потонувшей фракцией, в размере 7 % от циркулирующей суспензии [1]:
Результаты обогащения класса 13-100мм в
тяжелосредном сепараторе
|
Плотность
фракций
|
Исходный
|
Концентрат
|
Отходы
|
|
g
|
Ad
|
g
× Ad
|
rср
|
х
|
Ek
|
gk
|
gk
× Ad
|
go
|
go
× Ad
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
1,2-1,3
|
36,982
|
4,202
|
155,404
|
1250,000
|
6,416
|
100,000
|
36,982
|
155,404
|
0,000
|
0,000
|
|
1,3-1,4
|
23,756
|
6,985
|
165,933
|
1350,000
|
4,924
|
100,000
|
23,756
|
165,933
|
0,000
|
0,000
|
|
1,4-1,5
|
8,218
|
15,471
|
127,139
|
1450,000
|
3,432
|
99,970
|
8,215
|
127,101
|
0,002
|
0,038
|
|
1,5-1,6
|
1,532
|
28,376
|
43,472
|
1550,000
|
1,940
|
97,379
|
1,492
|
42,332
|
0,040
|
1,139
|
|
1,6-1,8
|
1,658
|
41,121
|
68,193
|
1700,000
|
-0,298
|
38,270
|
0,635
|
26,097
|
1,024
|
42,096
|
|
1,8-2,6
|
27,853
|
84,568
|
2355,513
|
2200,000
|
-7,759
|
0,000
|
0,000
|
27,853
|
2355,513
|
|
Итого
|
100,000
|
29,157
|
2915,654
|
-
|
-
|
-
|
71,080
|
516,868
|
28,920
|
2398,786
|
Промывка концентрата.
Расчёт операции IV.
На операцию попадает 6-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Расход воды на отмывку концентрата
принимаем равным 1 м3/т [1]:
Принимаем эффективность отделения
шлама на грохоте ЕIV = 90 % [1]. При этом шлам уходит в
некондиционную суспензию, а в кондиционную не попадает. Тогда:
=x3.
, т/ч
, т/ч
Определяем количество воды,
удаляемой с концентратом. Прини- маем влажность концентрата Wr8 = 7 % [1]:
м3/ч
Принимаем унос магнетита с
концентратом 0,3 кг/т [1]:
, т/ч
Принимаем количество КС 90 % от
исходной суспензии [1]:
,м3/ч
Количество воды в суспензии:
, т/ч
Количество утяжелителя в суспензии:
,т/ч
Отвод КС на регенерацию принимаем 10
% [1]:
,м3/ч
Количество воды в суспензии:
,м3/ч
Количество утяжелителя в суспензии:
,т/ч
Определяем количество суспензии,
воды и магнетита в продукте 9”:
Определяем количество воды и магнетита
в НКС:
Промывка отходов.
Расчёт операции V.
Расход воды на отмывку отходов
принимаем равным1 м3/т [1]:
Принимаем эффективность отделения
шлама на грохоте ЕV = 90 % [1]. При этом шлам уходит в некондиционную
суспензию. Тогда:
, т/ч
, т/ч
Определяем количество воды,
удаляемой с отходами. Принимаем влажность отходов Wr12 = 13 %
[1]:
м3/ч
Принимаем унос магнетита 0,3 кг/т
[1]:
, т/ч
Определяем количество воды и
магнетита в НКС:
Магнитное обогащение.
Расчёт операции VI.
На операцию попадает продукт 11’с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность выделения магнетита в
концентрат ЕVI= 99,8% [1].
Тогда:
Принимаем влажность магнетитового
концентрата Wr13 = 20 %,[1]:
м3/ч
м3/ч
Определяем количество воды, добавляемой при
приготовлении суспензии:
Общие потери магнетита:
Расход магнетита:
Составляем баланс по магнетиту.
Входит в процесс:
Выходит из процесса:
Обогащение в тяжелой среде.
Расчёт операции VII.
Концентрат
Плотность разделения для концентрата ρк=
1,68 г/см3. Находим выход концентрата для каждой фракции.
Фракция 1,3-1,4 г/см3 (табл. 1.2.1). Для
плотности разделения ρк= 1,68
г/см3 и средней плотности ρср=
1,7 г/см3 определяем извлечение фракции в концентрат отсадки Е =100%.
Отходы
Плотность разделения для отходов ρ0=
1,68 г/см3. Находим извлечение каждой фракции в отходы тяжелосредного
сепаратора.
Определяем выход и зольность продуктов.
Концентрат без шлама:
т/ч.
Концентрат со шламом:
т/ч.
Отходы:
т/ч.
Определяем объемную концентрацию
магнетита в суспензии:
Принимаем количество суспензии,
удаляемой с потонувшей фракцией, в размере 7 % от циркулирующей суспензии [1]:
Результаты обогащения класса 3-13мм
в тяжелосредном сепараторе
|
Плот
ность фрак ций
|
Исходный
|
Концентрат
|
Отходы
|
|
g
|
Ad
|
g
× Ad
|
rср
|
х
|
Ek
|
gk
|
gk
× Ad
|
go
|
go
× Ad
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
1,2-1,3
|
8,994
|
3,801
|
34,191
|
1250,000
|
7,819
|
100,000
|
8,994
|
34,191
|
0,000
|
0,000
|
|
1,3-1,4
|
14,833
|
7,132
|
105,787
|
1350,000
|
5,864
|
100,000
|
14,833
|
105,787
|
0,000
|
0,000
|
|
1,4-1,5
|
5,107
|
15,770
|
80,541
|
1450,000
|
3,910
|
99,995
|
5,107
|
80,538
|
0,000
|
0,004
|
|
1,5-1,6
|
0,682
|
29,049
|
19,809
|
1550,000
|
1,955
|
97,470
|
0,665
|
19,308
|
0,017
|
0,501
|
|
1,6-1,8
|
0,525
|
42,648
|
22,385
|
1700,000
|
-0,977
|
16,419
|
0,086
|
3,675
|
0,439
|
18,710
|
|
1,8-2,6
|
4,678
|
83,275
|
389,527
|
2200,000
|
-10,751
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
4,678
|
389,527
|
|
Итого
|
34,819
|
18,732
|
652,241
|
-
|
-
|
-
|
29,685
|
243,499
|
5,134
|
408,742
|
Промывка концентрата.
Расчёт операции VIII.
На операцию попадает 15-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Расход воды на отмывку концентрата
принимаем равным 1 м3/т [1]:
Принимаем эффективность отделения
шлама на грохоте ЕVIII = 90 % [1]. При этом шлам уходит в
некондиционную суспензию, а в кондиционную не попадает. Тогда:
, т/ч
, т/ч
Определяем количество воды,
удаляемой с концентратом. Принимаем влажность концентрата Wr17 = 7 % [1]: 
м3/ч
Принимаем унос магнетита с концентратом
0,3 кг/т [1]: 
, т/ч
Принимаем количество КС 90 % от
исходной суспензии [1]:
,м3/ч
Количество воды в суспензии: 
, т/ч
Количество утяжелителя в суспензии: 
,т/ч
Отвод КС на регенерацию принимаем 10
% [1]: 
,м3/ч
Количество воды в суспензии: 
,м3/ч
Количество утяжелителя в суспензии: 
,т/ч
Определяем количество суспензии,
воды и магнетита в продукте 18”:
Определяем количество воды и
магнетита в НКС:
Промывка отходов.
Расчёт операции IX.
Расход воды на отмывку отходов
принимаем равным1 м3/т [1]:
Принимаем эффективность отделения
шлама на грохоте ЕIX = 90 % [1]. При этом шлам уходит в
некондиционную суспензию. Тогда:
, т/ч
, т/ч
Определяем количество воды,
удаляемой с отходами. Принимаем влажность отходов Wr21 = 13 %
[1]:
м3/ч
Принимаем унос магнетита 0,3 кг/т
[1]:
, т/ч
Определяем количество воды и
магнетита в НКС:
Обезвоживание концентрата на
центрифуге.
Расчёт операции X.
На операцию попадает 17-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем унос твёрдого с фугатом 5
% от питания операции:
т/ч;
т/ч;
Принимаем влажность концентрата Wr22
= 8 %:
м3/ч;
м3/ч.
Магнитное обогащение.
Расчёт операции XI.
На операцию попадает продукт 20’с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность выделения магнетита в
концентрат ЕX= 99,8% [1]. Тогда:
Принимаем влажность магнетитового
концентрата Wr24 = 20 %,[1]:
м3/ч
м3/ч
Определяем количество воды,
добавляемой при приготовлении суспензии: 
Общие потери магнетита: 
Составляем баланс по магнетиту.
Входит в процесс:
Выходит из процесса:
Классификация в гидроциклоне I
стадия.
Расчёт операции XII.
На операцию попадает 26-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность
классификации в гидроциклоне ЕXII=70%:
т/ч;
т/ч;
м3/ч;
м3/ч.
Обогащение в спиральном сепараторе.
Расчёт операции XIII.
На операцию попадает 27-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
На операцию поступают пески
гидроциклона. Принимаем, что зольность концентрата 
10%, а зольность отходов 
68%.
Определяем характеристики продуктов:
Концентрат
т/ч;
м3/ч.
Отходы
т/ч;
м3/ч.
Классификация в гидроциклоне II стадия.
Расчёт операции XIV.
На операцию попадает 23-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
Принимаем эффективность
классификации в гидроциклоне ЕXIV = 70 %:
т/ч;
т/ч;
м3/ч;
м3/ч.
Обезвоживание концентрата на
грохоте.
Расчёт операции XV.
На операцию попадает 33-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность
классификации на грохоте ЕXV = 10 %:
т/ч;
т/ч;
Принимаем влажность обезвоженного
концентрата Wr34 = 25 %:
м3/ч;
м3/ч.
Обезвоживание отходов на грохоте.
Расчёт операции XVI.
На операцию попадает 30-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем эффективность
классификации на грохоте ЕXVI = 10 %:
т/ч;
т/ч;
Принимаем влажность обезвоженных
отходов Wr36 = 20 %:
м3/ч;
м3/ч.
Обезвоживание концентрата в
центрифуге.
Расчёт операции XVII.
На операцию попадает 34-й продукт с
характеристиками:
т/ч;
м3/ч.
Принимаем унос твёрдого с фугатом 5
% от питания операции:
т/ч;
т/ч;
Принимаем влажность концентрата Wr38
= 8 %:
м3/ч;
м3/ч.
Обогащение во флотационной машине.
Расчёт операции XVIII.
По данным практики флотации угля принимаем
зольность концентрата Аd41 = 8,5 %, а зольность отходов Аd42 = 71,1 %.
Из уравнений баланса находим:
Принимаем содержание твёрдого в
концентрате флотации С32=0,03 т/м3:
Фильтрация.
Расчёт операции XIX.
Влажность кека принимаем Wr43=12
%.Содержание твердогов кеке рассчитываем по формуле:
Принимаем содержание твердого в
фильтрате С44=0,2 т/м3
Определяем характеристики фильтрата
и кека:
Принимаем зольность кекаAd43на 1,5 %
ниже зольности питания вакуум-фильтров:
Ad43=Ad41=7,0 %;
Сгущение и обезвоживание на
фильтр-прессе.
Расчёт операций XX и XXI.
Эти операции рассчитываются вместе,
так как они составляют замкнутый цикл.
Определяем характеристики слива
сгустителя и осадка фильтр-пресса.
Влажность осадка фильтр-пресса Wr = 35%.
Содержание твердого в осадке рассчитываем по формуле:
т/м3.
Принимаем содержание твердого в
сливе сгустителя равным содержанию твердого в осветленной воде 
т/м3 и
предварительно рассчитываем 
по формуле
%;
м3/ч;
%;
м3/ч;
т/ч;
%;
Принимаем содержание твердого в
сгущенном продукте
С46 =0,4 т/м3, а содержание твердого в фильтрате на 0,005т/м3 выше содержания
твердого в осветленной воде:
т/м3.
Зольность сгущенного продукта:
%.
Определяем характеристики сгущенного
продукта и фильтрата:
%;
м3/ч;
м3/ч;
т/ч;
%.
По результатам расчета дипломного проекта
составляем практический баланс продуктов обогащения и воды (таблицы. 13, 14,
15).
Баланс продуктов по операциям.
|
Результаты
расчета водно-шламовой схемы.
|
|
№
|
Наименование
|
γ, %
|
Ad,
%
|
Q,
т/ч
|
W,
м3/ч
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
I.Мокрая
классификация
|
|
|
Поступает:
|
|
|
|
|
|
1
|
Рядовой
уголь
|
100,000
|
19,876
|
900,833
|
67,805
|
|
|
Итого:
|
100,000
|
19,876
|
900,833
|
67,805
|
|
|
Выходит:
|
|
|
2
|
Надрешетный
продукт
|
29,883
|
28,380
|
269,200
|
23,409
|
|
3
|
Подрешетный
продукт
|
70,117
|
16,252
|
631,633
|
1237,758
|
|
|
Итого:
|
100,000
|
19,876
|
900,833
|
1261,167
|
|
II.
Дешламация
|
|
|
Поступает:
|
|
|
3
|
Подрешетный
продукт
|
70,117
|
16,252
|
631,633
|
1237,758
|
|
|
Итого:
|
70,117
|
16,252
|
631,633
|
1237,758
|
|
|
Выходит:
|
|
|
4
|
Надрешетный
продукт
|
41,772
|
16,771
|
376,293
|
177,079
|
|
5
|
Подрешетный
продукт
|
28,345
|
15,487
|
255,340
|
1060,679
|
|
|
Итого:
|
70,117
|
16,252
|
631,633
|
1237,758
|
|
III.
Обогащение в тяжелой среде
|
|
|
Поступает:
|
|
|
2
|
Надрешетный
продукт
|
29,883
|
28,380
|
269,200
|
23,409
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
132,325
|
|
|
Итого:
|
29,883
|
28,380
|
269,200
|
155,733
|
|
|
Выходит:
|
|
|
6
|
Концентрат
|
21,998
|
8,818
|
198,163
|
144,832
|
|
7
|
Отходы
|
7,886
|
82,946
|
71,038
|
10,901
|
|
|
Итого:
|
29,883
|
28,380
|
269,200
|
155,733
|
|
IV.
Промывка концентрата
|
|
|
Поступает:
|
|
|
6
|
Концентрат
|
21,998
|
8,818
|
198,163
|
144,832
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
198,163
|
|
|
Итого:
|
21,998
|
8,818
|
198,163
|
342,995
|
|
|
Выходит:
|
|
|
8
|
Концентрат
|
20,069
|
7,717
|
180,784
|
13,607
|
|
9
|
КС
|
-
|
-
|
-
|
130,349
|
|
10
|
НКС
|
1,929
|
20,280
|
17,379
|
199,038
|
|
|
Итого:
|
21,998
|
8,818
|
198,163
|
342,995
|
|
V.
Промывка отходов
|
|
|
Поступает:
|
|
|
7
|
Отходы
|
7,886
|
82,946
|
71,038
|
10,901
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
71,038
|
|
|
Итого:
|
7,886
|
82,946
|
71,038
|
81,939
|
|
|
Выходит:
|
|
|
11
|
НКС
|
0,390
|
82,946
|
3,516
|
71,850
|
|
12
|
Отходы
|
7,495
|
82,946
|
67,521
|
10,089
|
|
|
Итого:
|
7,886
|
82,946
|
71,038
|
81,939
|
|
VI.
Магнитное обогащение
|
|
|
Поступает:
|
|
|
9"
|
КС
|
-
|
-
|
-
|
13,035
|
|
10
|
НКС
|
1,929
|
20,280
|
199,038
|
|
11
|
НКС
|
0,390
|
82,946
|
3,516
|
71,850
|
|
|
Итого:
|
2,320
|
30,826
|
20,895
|
283,923
|
|
|
Выходит:
|
|
|
13
|
Магнетит
|
-
|
-
|
-
|
0,080
|
|
14
|
Слив
|
2,320
|
30,826
|
-
|
283,843
|
|
|
Итого:
|
2,320
|
30,826
|
-
|
283,923
|
|
VII.
Обогащение на тяжелосредных циклонах
|
|
|
Поступает:
|
|
|
4
|
Надрешетный
продукт
|
41,772
|
16,771
|
376,293
|
177,079
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
109,727
|
|
|
Итого:
|
41,772
|
16,771
|
376,293
|
286,806
|
|
|
Выходит:
|
|
|
15
|
Концентрат
|
36,638
|
9,703
|
330,045
|
266,729
|
|
16
|
Отходы
|
5,134
|
67,212
|
46,247
|
20,076
|
|
|
Итого:
|
41,772
|
16,771
|
376,293
|
286,806
|
|
VIII.
Обезвоживание и промывка концентрата
|
|
|
Поступает:
|
|
|
15
|
Концентрат
|
36,638
|
9,703
|
330,045
|
266,729
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
330,045
|
|
|
Итого:
|
36,638
|
9,703
|
330,045
|
596,775
|
|
|
Выходит:
|
|
|
17
|
Концентрат
|
30,153
|
8,659
|
271,628
|
51,739
|
|
18
|
КС
|
-
|
-
|
-
|
240,056
|
|
19
|
НКС
|
6,485
|
14,558
|
58,417
|
304,980
|
|
|
Итого:
|
36,638
|
9,703
|
330,045
|
596,775
|
|
IX.
Обезвоживание и промывка отходов
|
|
|
Поступает:
|
|
|
16
|
Отходы
|
5,134
|
67,212
|
46,247
|
20,076
|
|
|
Оборотная
вода
|
-
|
-
|
-
|
46,247
|
|
|
Итого:
|
5,134
|
67,212
|
46,247
|
66,324
|
|
|
Выходит:
|
|
|
20
|
НКС
|
0,322
|
67,212
|
2,901
|
59,847
|
|
21
|
Отходы
|
4,812
|
67,212
|
43,346
|
6,477
|
|
|
Итого:
|
5,134
|
67,212
|
46,247
|
66,324
|
|
X.
Обезвоживание концентрата на центрифуге
|
|
|
Поступает:
|
|
|
17
|
Концентрат
|
30,153
|
8,659
|
271,628
|
51,739
|
|
|
Итого:
|
30,153
|
8,659
|
271,628
|
51,739
|
|
|
Выходит:
|
|
|
22
|
Концентрат
|
28,645
|
8,554
|
258,047
|
35,188
|
|
23
|
Фугат
|
1,508
|
10,659
|
13,581
|
16,551
|
|
|
Итого:
|
30,153
|
8,659
|
271,628
|
51,739
|
|
XI.
Магнитное обогащение
|
|
|
Поступает:
|
|
|
21'
|
КС
|
-
|
-
|
-
|
24,006
|
|
19
|
НКС
|
6,485
|
14,558
|
58,417
|
304,980
|
|
20
|
НКС
|
0,322
|
67,212
|
2,901
|
59,847
|
|
|
Итого:
|
6,807
|
17,049
|
61,318
|
388,832
|
|
|
Выходит:
|
|
|
24
|
Магнетит
|
-
|
-
|
-
|
17,368
|
|
25
|
Слив
|
6,807
|
17,049
|
-
|
371,464
|
|
|
Итого:
|
6,807
|
17,049
|
-
|
388,832
|
|
XII.
Классификация в гидроциклоне I стадия
|
|
|
Поступает:
|
|
|
26
|
Объединенный
продукт
|
37,471
|
16,720
|
337,554
|
1715,986
|
|
|
Итого:
|
37,471
|
16,720
|
337,554
|
1715,986
|
|
|
Выходит:
|
|
|
27
|
Пески
|
26,230
|
16,720
|
236,288
|
324,895
|
|
28
|
Слив
|
11,241
|
16,720
|
101,266
|
1391,091
|
|
|
Итого:
|
37,471
|
16,720
|
337,554
|
1715,986
|
|
XIII.
Обогащение на винтовых сепараторах
|
|
|
Поступает:
|
|
|
27
|
Пески
|
26,230
|
16,720
|
236,288
|
324,895
|
|
|
Итого:
|
26,230
|
16,720
|
236,288
|
324,895
|
|
|
Выходит:
|
|
|
29
|
Концентрат
|
23,191
|
10,000
|
208,909
|
287,250
|
|
30
|
Отходы
|
3,039
|
68,000
|
27,378
|
37,645
|
|
|
Итого:
|
26,230
|
16,720
|
236,288
|
324,895
|
|
XIV.
Классификация в гидроциклоне I стадия
|
|
|
Поступает:
|
|
|
23
|
Фугат
|
1,508
|
10,659
|
13,581
|
16,551
|
|
|
Итого:
|
1,508
|
10,659
|
13,581
|
16,551
|
|
|
Выходит:
|
|
|
31
|
Пески
|
10,659
|
9,507
|
13,072
|
|
32
|
Слив
|
0,452
|
10,659
|
4,074
|
3,478
|
|
|
Итого:
|
1,508
|
10,659
|
13,581
|
16,551
|
|
XV.
Обезвоживание концентрата
|
|
|
Поступает:
|
|
|
33
|
Объединенный
продукт
|
24,246
|
10,029
|
218,416
|
300,322
|
|
|
Итого:
|
24,246
|
10,029
|
218,416
|
300,322
|
|
|
Выходит:
|
|
|
34
|
Концентрат
|
19,154
|
8,825
|
172,549
|
47,945
|
|
35
|
Шламовая
вода
|
5,092
|
14,558
|
45,867
|
252,377
|
|
|
Итого:
|
24,246
|
10,029
|
218,416
|
300,322
|
|
XVI.
Обезвоживание отходов
|
|
|
Поступает:
|
|
|
30
|
Отходы
|
3,039
|
68,000
|
27,378
|
37,645
|
|
|
Итого:
|
3,039
|
68,000
|
27,378
|
37,645
|
|
|
Выходит:
|
|
|
36
|
Отходы
|
2,219
|
87,766
|
19,986
|
5,215
|
|
37
|
Шламовая
вода
|
0,821
|
14,558
|
7,392
|
32,430
|
|
|
Итого:
|
3,039
|
68,000
|
27,378
|
37,645
|
|
XVII.
Обезвоживание концентрата на центрифуге
|
|
|
Поступает:
|
|
|
34
|
Концентрат
|
19,154
|
8,825
|
172,549
|
47,945
|
|
|
Итого:
|
19,154
|
8,825
|
172,549
|
47,945
|
|
|
Выходит:
|
|
|
38
|
Концентрат
|
18,197
|
8,719
|
163,921
|
22,353
|
|
39
|
Фугат
|
0,958
|
10,825
|
8,627
|
25,592
|
|
|
Итого:
|
19,154
|
8,825
|
172,549
|
47,945
|
|
XVIII.
Флотация
|
|
|
Поступает:
|
|
|
40
|
Объединенный
продукт
|
18,933
|
15,664
|
170,558
|
1800,844
|
|
|
Итого:
|
18,933
|
15,664
|
170,558
|
1800,844
|
|
|
Выходит:
|
|
|
|
41
|
Концентрат
|
|
16,766
|
8,500
|
151,036
|
409,056
|
|
42
|
Отходы
|
|
2,166
|
71,100
|
19,518
|
1391,787
|
|
|
Итого:
|
|
18,933
|
15,664
|
170,558
|
1800,844
|
|
XIX.
Фильтрование
|
|
|
Поступает:
|
|
|
41
|
Концентрат
|
16,766
|
8,500
|
151,036
|
409,056
|
|
|
Итого:
|
16,766
|
8,500
|
151,036
|
409,056
|
|
|
Выходит:
|
|
|
43
|
Кек
|
15,864
|
7,000
|
143,375
|
19,551
|
|
44
|
Фугат
|
0,901
|
34,904
|
7,660
|
389,504
|
|
|
Итого:
|
16,766
|
8,500
|
151,036
|
409,056
|
|
XX.
Сгущение
|
|
|
Поступает:
|
|
|
45
|
Объединенный
продукт
|
3,067
|
60,467
|
27,178
|
1781,291
|
|
|
Итого:
|
3,067
|
60,467
|
27,178
|
1781,291
|
|
|
Выходит:
|
|
|
|
46
|
Сгущенный
продукт
|
|
17,101
|
15,673
|
154,051
|
160,470
|
|
47
|
Слив
|
|
1,832
|
15,580
|
16,507
|
1640,374
|
|
|
Итого:
|
|
18,933
|
15,664
|
170,558
|
1800,844
|
|
XXI.
Фильтр-пресс
|
|
|
Поступает:
|
|
|
46
|
Сгущенный
продукт
|
17,101
|
15,673
|
154,051
|
160,470
|
|
|
Итого:
|
17,101
|
15,673
|
154,051
|
160,470
|
|
|
Выходит:
|
|
|
48
|
Отходы
|
16,731
|
15,580
|
150,721
|
64,595
|
|
49
|
Слив
|
0,370
|
19,876
|
3,331
|
95,875
|
|
|
Итого:
|
17,101
|
15,673
|
154,051
|
160,470
|
Выбор и расчёт оборудования
1.3 Выбор и расчёт оборудования
Мокрая классификация по классу +13мм.
Расчёт операцииI -II.
Для мокрой классификации принимаем грохот ГИСЛ -
62.
Определяем производительность одного грохота:
;
- удельная производительность грохота(q=35,84);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=10,46);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=35,84·20,92·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=300,9
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 1 грохота ГИСЛ
- 62.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм. длина ширина высота
Масса, кг.
|
650
1 7650 3742 2561 18900
|
Обогащение класса 13-100мм в тяжелой среде.
Расчёт операции III.
Для крупной отсадки принимаем машину СКВП- 32.
Производительность колесных сепараторов
рассчитывается по формуле
- удельная нагрузка на 1 м ширины
ванны сепаратора, т/ч·м; B - ширина ванны сепаратора, м, принимается по
технической характеристике.
Производительность элеваторного
колеса 
-
вместимость ковша, принимается для СКВП-32 0,25 м3, для СКВП-32 - 0,49 м3; n -
частота вращения элеваторного колеса, принимается по технической
характеристике, об/мин; z - число ковшей элеваторного колеса, принимается по
технической характеристике; 
- коэффициент заполнения ковшей, (
);
- насыпная
плотность материала, т/м3;
, т/ч
Производительность элеваторного
колеса: 
|
СКВП
32
|
|
|
Ширина
ванны, мм
|
3200
|
|
Производительность
по исходному продукту, т/ч:
|
|
|
при
крупности 13-300 мм
|
400
|
|
при
крупности 25-300 мм
|
500
|
|
Мощность
электродвигателей, кВт:
|
|
|
привода
элеваторного колеса
|
|
|
привода
гребкового механизма
|
2.2
|
|
лотка
|
4
|
|
Габаритные
размеры, мм:
|
|
|
длина
|
7000
|
|
ширина
|
6400
|
|
высота
|
5800
|
|
Масса,
кг
|
31200
|
Промывка концентрата.
Расчёт операции IV.
Для обезвоживания принимаем грохот ГИСЛ - 42.
Определяем производительность одного грохота:
;
- удельная производительность грохота(q=21,05);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=13,77);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=21,05·13,77·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=113,01
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 2 грохота ГИСЛ
- 42.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч при обезвоживании Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм.
длина ширина высота Масса, кг.
|
300
2 5700 2533 2461 7260-7650
|
Промывка отходов.
Расчёт операции V.
Для обезвоживания принимаем грохот ГИСЛ - 42.
Определяем производительность одного грохота:
q - удельная производительность грохота(q=21,05);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=13,77);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=21,05·13,77·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=113,01
т/ч.
Количество грохотов:
, 
.
К установке принимаем 1 грохот ГИСЛ
- 42.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч при обезвоживании Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм.
длина ширина высота Масса, кг.
|
300
2 5700 2533 2461 7260-7650
|
Магнитное обогащение.
Расчёт операции VI
.
Для магнитного обогащения принимаем сепаратор
ЭБМ-80/170П
Производительность магнитных сепараторов при
регенерации суспензии тяжелосредных сепараторов определяется по формуле
- суммарная производительность
магнитных сепараторов на первой стадии, м3/ч;- ширина ванны тяжелосредных
сепараторов, м;- количество тяжелосредных сепараторов;
- удельный расход суспензии на
тяжелосредные сепараторы, м3/ч на 1 м ширины ванны; принимается равным 80
м3/ч·м);- количество суспензии, отводимой на регенерацию;
- удельный расход воды при отмывке
магнетита от продуктов обогащения м3/т;
- выход класса, направляемого в
тяжелосредные сепараторы, %; принимается по ситовому составу исходного угля,
поступающего на фабрику;
- удельный расход суспензии на
тяжелосредные циклоны, м3/т;
- выход класса, направляемого в
тяжелосредные циклоны, %; принимается по ситовому составу исходного угля,
поступающего на фабрику;
К установке принимаем 2 сепаратора
ЭБМ-80/170П.
|
Производительность
по эмульсии, куб.м/ч
|
270
|
|
Плотность
магнитного продукта (при содержании шлама в питании до 150г/л), г/кв.см
|
2,1-2,3
|
|
Габаритные
размеры барабана, мм: - диаметр рабочей части - длина (включая реборды)
|
800
1700
|
|
Напряженность
магнитного поля на поверхности барабана, кА/м
|
210
|
|
Установленная
мощность привода барабана, кВт
|
3
|
|
Габаритные
размеры, мм: - длина - ширина - высота
|
3100
2100 2100
|
|
Масса,
кг
|
5500
|
Обогащение в тяжелосредных гидроциклонах.
Расчёт операции VII.
Для обогащения в тяжелосредных гидроциклонах
принимаем ГТ-710
Производительность суспензионных гидроциклонов
определяется по формуле
- диаметр цилиндрической части гидроциклона,
принимается по технической характеристике гидроциклона, м;
|
Диаметр,
мм:
|
|
|
I
ступени
|
710
|
|
II
ступени
|
500
|
|
Производительность,
т/ч
|
105
|
|
Крупность
обогащаемого материала, мм
|
0,5-40
|
|
Качество
продуктов обогащения (среднее вероятное отклонение Ер), кг/м3:
|
|
|
в
I ступени
|
21-45
|
|
во
II ступени
|
35-80
|
|
Масса,
кг
|
2450
|
Обезвоживание и промывка концентрата.
Расчёт операции VIII.
Для обезвоживания принимаем грохот ГИСЛ - 42.
Определяем производительность одного грохота:
;
q - удельная производительность грохота(q=21,05);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=13,77);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=21,05·13,77·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=113,01
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 3 грохота ГИСЛ
- 42.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч при обезвоживании Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм.
длина ширина высота Масса, кг.
|
300
2 5700 2533 2461 7260-7650
|
Обезвоживание и промывка отходов.
Расчёт операции IX.
Для обезвоживания принимаем грохот ГИСЛ - 42.
Определяем производительность одного грохота:
;
- удельная производительность грохота(q=21,05);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=13,77);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=21,05·13,77·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=113,01
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 1 грохот ГИСЛ
- 42.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч при обезвоживании Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм.
длина ширина высота Масса, кг.
|
300
2 5700 2533 2461 7260-7650
|
Обезвоживание концентрата в центрифуге.
Расчёт операции X.
Для обезвоживания принимаем центрифугу ФВШ-1320.
Производительность одной центрифуги определяем
по технической характеристике:
|
Производительность
по исходному материалу, т/ч
|
180-200
|
|
Производительность
по осадку, т/ч
|
150-180
|
|
Общая
влажность осадка, %
|
7-10
|
|
Максимальный
внутренний диаметр ротора, мм
|
1320
|
|
Частота
вращения шнека, об/мин
|
454
|
|
Частота
вращения ротора, об/мин
|
464
|
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
55
|
|
Габаритные
размеры, мм:
|
|
|
длина
|
3030
|
|
ширина
|
2170
|
|
высота
|
1750
|
|
Масса,
кг
|
4850
|
С учётом неравномерности питания принимаем Qц=180
т/ч.
Количество центрифуг:
,
.
К установке принимаем 2 центрифуги
ФВШ-1320.
Магнитное обогащение.
Расчёт операции XI.
Для магнитного обогащения принимаем сепаратор
ЭБМ-80/170П
Производительность магнитных сепараторов при
регенерации суспензии тяжелосредных сепараторов определяется по формуле
- суммарная производительность
магнитных сепараторов на первой стадии, м3/ч;- ширина ванны тяжелосредных
сепараторов, м;- количество тяжелосредных сепараторов;
- удельный расход суспензии на
тяжелосредные сепараторы, м3/ч на 1 м ширины ванны; принимается равным 80
м3/ч·м);- количество суспензии, отводимой на регенерацию;
- удельный расход воды при отмывке
магнетита от продуктов обогащения м3/т;
- выход класса, направляемого в
тяжелосредные сепараторы, %; принимается по ситовому составу исходного угля,
поступающего на фабрику;
- удельный расход суспензии на
тяжелосредные циклоны, м3/т;
- выход класса, направляемого в
тяжелосредные циклоны, %; принимается по ситовому составу исходного угля,
поступающего на фабрику;
К установке принимаем 1 сепаратор
ЭБМ-80/170П.
|
Производительность
по эмульсии, куб.м/ч
|
270
|
|
Плотность
магнитного продукта (при содержании шлама в питании до 150г/л), г/кв.см
|
2,1-2,3
|
|
Габаритные
размеры барабана, мм: - диаметр рабочей части - длина (включая реборды)
|
800
1700
|
|
Напряженность
магнитного поля на поверхности барабана, кА/м
|
210
|
|
Установленная
мощность привода барабана, кВт
|
3
|
|
Габаритные
размеры, мм: - длина - ширина - высота
|
3100
2100 2100
|
|
Масса,
кг
|
5500
|
Классификация в гидроциклоне I стадия.
Расчёт операции XII.
Для классификации принимаем гидроциклон ГЦМ-710.
Производительность одного гидроциклона равна:
kD -
поправочный коэффициент на диаметр гидроциклона;
Dэ -
эквивалентный диаметр питающего отверстия, см;
Dс - диаметр
сливного отверстия, см;
h - давление
на вводе, МПа.
Количество гидроциклонов:
,
.
К установке принимаем 1 гидроциклон
ГЦМ-710.
|
Наименование
|
Значение
|
|
Производительность
по питанию с содержанием твердого 40% при давлении 0,1 МПа, м³/ч
|
260
|
|
Давление
на входе, МПа, (кгс/см²)
|
0,03-0,25
(0,3-2,5)
|
|
Угол
конуса, град
|
20
|
|
Внутренний
диаметр, мм
|
710
|
|
Эквивалентный
диаметр питающего отверстия, мм
|
150
|
|
Диаметр
сливного отверстия, мм
|
220
|
|
Внутренний
диаметр стакана, мм
|
320
|
|
Диаметр
песковогоотверстия,d, мм
|
50-150
|
|
Угол
установки гидроциклона к горизонтали не менее, град
|
15
|
|
Габаритные
размеры, мм, не более
|
|
|
длина
|
980
|
|
ширина
|
1100
|
|
высота
|
3000
|
|
Масса,
кг, не более
|
1200
|
Обогащение на винтовых сепараторах.
Расчёт операции XIII.
Для обогащения принимаем сепаратор LD-7.
Определяем производительность одного сепаратора:
ρ - плотность материала,
г/см3;
D2 - диаметр
жёлоба, м;
dср - средний
диаметр зерен обрабатываемого материала, мм.
Qсс=350·0,25·1,6
=140
,
.
К установке принимаем 2 спиральных
сепаратора LD-7.
Классификация в гидроциклоне II
стадия.
Расчёт операции XIV.
Для классификации принимаем
гидроциклон ГЦ-150.
Производительность одного
гидроциклона равна:
kD -
поправочный коэффициент на диаметр гидроциклона;
Dэ -
эквивалентный диаметр питающего отверстия, см;
Dс - диаметр
сливного отверстия, см;
h - давление
на вводе, МПа. 
Количество гидроциклонов:
,
.
К установке принимаем 1 гидроциклон
ГЦ-150.
Обезвоживание концентрата.
Расчёт операции XV.
Для обезвоживания принимаем грохот ГИСЛ-42.
Определяем производительность одного грохота:
;
q - удельная производительность грохота(q=21,05);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=13,77);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение
просеивающей поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=21,05·13,77·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=113,01
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 2 грохота ГИСЛ
- 42.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Производительность
по углю, т/ч при обезвоживании Число ярусов, шт. Габаритные размеры, мм.
длина ширина высота Масса, кг.
|
300
2 5700 2533 2461 7260-7650
|
Обезвоживание отходов.
Расчёт операции XVI.
Для обезвоживания принимаем грохот ГЛК-1500.
Определяем производительность одного грохота:
;
- удельная производительность грохота(q=6,7);-
рабочая площадь сита одного грохота, м2(F=5,8);-
коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава исходного
угля(k1=0,6);- коэффициент, учитывающий требуемую эффективность
грохочения(k2=1,0);- коэффициент, учитывающий внешнюю влажность угля(k3=1,0);-
коэффициент, учитывающий содержание глинистых примесей(k4=0,8);- коэффициент,
учитывающий угол наклона грохота(k5=0,9);- коэффициент, учитывающий тип
просеивающей поверхности(k6=0,95);- коэффициент, учитывающий расположение просеивающей
поверхности на грохоте(k7=0,95);
Qгр=6,7·5,8·0,6·1,0·1,0·0,8·0,9·0,95·0,95=15
т/ч.
Количество грохотов:
,
.
К установке принимаем 1 грохот
ГЛК-1500.
Обезвоживание отходов.
Расчёт операции XVI.
Для обезвоживания принимаем
центрифугу ФВШ-1000.
Производительность одной центрифуги
определяем по технической характеристике:
|
Производительность,
т/ч по исходному материалу
|
80-100
|
|
Влажность
исходного материала,%
|
20-25
|
|
Общая
влажность осадка,%
|
7-10
|
|
Максимальный
внутренний диаметр ротора, мм
|
1000
|
|
Частота
вращения шнека, об/мин
|
588
|
|
Частота
вращения ротора, об/мин
|
600
|
|
Номинальная
мощность электродвигателя, кВт
|
37
|
|
Габариты,
мм
|
2950,2300,1400
|
|
Масса,
кг
|
3670
|
С учётом неравномерности питания принимаем Qц=80
т/ч.
Количество центрифуг:
,
.
К установке принимаем 3 центрифуги
ФВШ-1000.
Обогащение во флотационной машине.
Расчёт операции XVII.
Для флотации принимаем флотационную
машинуМФУ - 12.
Производительность одной машины
равна:
235,777≈236 
- число камер;- отношение объема пульпы к
геометрическому объему камеры;- объем одной камеры, м3;- отношение Ж:Т, т/м3;
ρ - плотность
твердого, кг/м3.- время флотации, (t = 6÷12мин).
Количество флотационных машин:
,
.
К установке принимаем 8 флотационных
машин МФУ - 12.
|
Показатели
|
Значения
|
|
Вместимость
камеры, м3 Количество камер Пропускная способность, м3·мин-1
Производительность по твёрдому продукту Мощность электродвигателя привода
аэратора, кВт Габаритные размеры, мм. длина ширина высота Масса, кг.
|
12,5
6 40 56 30 19600 3715 3400 28570
|
Фильтрование.
Расчёт операции XVIII.
Для фильтрования принимаем гипербар-фильтр
«Андритц».
Определяем производительность одного фильтра:
;
q - удельная
производительность одного фильтра, т/ч·м3;
F -
поверхность фильтрации одного фильтра, м2.
Qом=50·2=100
т/ч.
Количество отсадочных машин:
,
.
К установке принимаем 2
гипербар-фильтра «Андритц».
Сгущение.
Расчёт операции XX и XXI.
Для сгущения принимаем радиальный сгуститель
EIMCO.
Определяем производительность одного фильтра:
;
Qом=1,21·370=450
т/ч.
q - удельная
производительность, т/ч·м3;
F - поверхность
зеркала осветления, м2.
Количество отсадочных машин:
,
.
К установке принимаем 1 радиальный
сгуститель EIMCO.
Для фильтрования принимаем
вертикальный фильтр, с горизонтальными камерами - Larox PF 120/120 М1 60.
Определяем производительность одного
фильтра:
;
Qом=56·1,9=111,6/ч.
q - удельная
производительность одного фильтра, т/ч·м3;
F - поверхность
фильтрации одного фильтра, м2.
Количество отсадочных машин:
,
.
К установке принимаем 2 вертикальных
фильтра, с горизонтальными камерами - Larox PF 120/120 М1 .
2. Специальная часть
Гидроциклон применяют: для
классификации материалов по крупности (классификаторы); отделения избытка воды
<#"898360.files/image366.gif">
Гидроциклон:
1 - коническая часть; 2 - цилиндрическая часть;
3 - питающий патрубок; 4 - патрубокразгрузки тонкозернистых фракций,
разжиженных, рыхлых материалов и очищенной жидкости приосветлении (слива); 5 -
диафрагма (крышка); 6 - патрубок разгрузки грубозернистых, сгущённых илитяжёлых
фракций (песков).
Основные преимущества гидроциклонов
К основным преимуществам гидроциклонов можно
отнести:
· высокую удельную производительность
по обрабатываемой суспензии;
· сравнительно низкие расходы на
строительство и эксплуатацию установок;
· отсутствие вращающихся механизмов,
предназначенных для генерирования центробежной силы; центробежное поле
создается за счет тангенциального ввода сточной воды;
· возможность создания компактных
автоматизированных установок.
· предназначены для классификации
пульп вихривом потоке
Характеристики гидроциклонов
· диаметр цилиндрической части - до
2000мм
· угол конуса - от 5° до 180°, в
основном применяются с 20°
· эквивалентный диаметр питающего
отверстия - до 420мм
· диаметр сливового отверстия - до
520мм
· диаметр пескового отверстия - до
500мм
· давление на воде - до 4,5кг/см²
· крупность слива - до 300мкм
· габаритные размеры: длина - до 3400
мм, ширина - до 3500 мм, высота - до 8500мм
· производительность - до 2100м³/час
· масса - до 11 500кг
Особенности оборудования
· Двухуровневая система защиты от
засорения
· Возможность эксплуатации установок
за счет гидростатического напора, без использования центробежных насосов и
дополнительных ёмкостей
· Использование полиуретанов при
изготовлении быстроизнашиваемых частей позволяет увеличить срок службы песковых
насадок до двух с половиной лет, корпусов и сливных насадок - до четырех-пяти
лет, что существенно сокращает затраты на ремонт и обслуживание
· Технологическая схема подключения,
конструкция и режим работы рассчитываются индивидуально.
Преимущества
· Стойкость материалов, применяемых
для изготовления аппаратов, позволяет увеличить ресурс оборудования в 5-9 раз
по сравнению с гидроциклонами, выполненными из износоустойчивого чугуна
· Устойчивая работа гидроциклонов в
широком диапазоне изменения входных параметров позволяет максимально упростить
алгоритм автоматизированного управления
· К каждому аппарату прилагается
блок-схема управления процессом, которая позволяет составить программу
контроля, адаптированную под уже существующую информационно-управляющую систему
технологическим процессом.
· Последнее время к гидроциклонам
применяют футеровку из износостойкого каменного литья. Основной производитель -
ООО НПЦ "Уральское горное оборудование" (г. Первоуральск)
Расчет гидроциклона
Для классификации принимаем гидроциклон ГЦМ-710.
Производительность одного гидроциклона равна:
kD -
поправочный коэффициент на диаметр гидроциклона;
Dэ -
эквивалентный диаметр питающего отверстия, см;
Dс - диаметр
сливного отверстия, см;
h - давление
на вводе, МПа.
Количество гидроциклонов:
,
.
К установке принимаем 1 гидроциклон
ГЦМ-710.
|
Наименование
|
Значение
|
|
Производительность
по питанию с содержанием твердого 40% при давлении 0,1 МПа, м³/ч
|
260
|
|
Давление
на входе, МПа, (кгс/см²)
|
0,03-0,25
(0,3-2,5)
|
|
Угол
конуса, град
|
20
|
|
Внутренний
диаметр, мм
|
710
|
|
Эквивалентный
диаметр питающего отверстия, мм
|
150
|
|
Диаметр
сливного отверстия, мм
|
220
|
|
Внутренний
диаметр стакана, мм
|
320
|
|
Диаметр
песковогоотверстия,d, мм
|
50-150
|
|
Угол
установки гидроциклона к горизонтали не менее, град
|
15
|
|
Габаритные
размеры, мм, не более
|
|
|
длина
|
980
|
|
ширина
|
1100
|
|
высота
|
3000
|
|
Масса,
кг, не более
|
1200
|
3. Внутрифабричный транспорт и складское
хозяйство
Схема транспорта.
На фабрику уголь поступает в железнодорожных
вагонах. Разгружается в яму привозных углей вместимостью не менее двух вагонов,
далее проходит шихтование (по зольности) и усреднение (по крупности).После чего
идет на предварительное грохочение (отделение крупных кусков от рядового для
последующего дробления) и на подготовительное (разделение угля на машинные
классы).
Груз прибывает на ст. Черкасов Камень, затем
силами Киселёвского ПТУ груз доставляют на пром. площадку фабрики, в ж/д
вагонах с грузоподъёмностью 65,69,70,71 . Постановка на выгрузку вагонов
производится в количестве не более 15 вагонов. Установка каждого вагона
тепловозом ПТУ на вагоноопрокид оператором пульта управления ДСО при помощи
вагонотолкателя. При установке вагона на опрокид производится его отцепка , от
порожних вагонов и гружёных вагонов, затем осуществляется поворот опрокида
160-165 С. Одним бортом вагон прислоняется к привалочной стенке вагоноопрокида,
а верхняя часть вагона упирается на поддерживающие опоры (лапы ) происходит
освобождение вагона от массы угля. Дополнительная зачистка вагонов происходит
при помощи двух вибраторов. Вагоны находятся в вертикальном положении. (при
зачистке) . Затем опрокид устанавливают в исходное положение. Выгруженный вагон
ставят при помощи вагонотолкателя к порожним вагонам, а на его место ставят
следующий вагон и тд. Удаление из угля посторонних предметов. Рядовой уголь
поступающий на обогатительную фабрику содержит в себе посторонние предметы. Для
удаления дерева, крупно-кусковой породы и других посторонних предметов
предусмотрена ручная породовыборка (визуальное обогащение). Для удаления
металлических предметов применяют специальное оборудование - железоотделители.
Они устанавливаются на конвейерах транспортирующих уголь из приемных ям, в
дробильно-сортировочное отделение (ДСО). Принцип работы железоотделителей
основан на создании электромагнитного поля, при помощи электромагнитных катушек
и электромагнитных полюсов. Металлические предметы притягиваются к железоотделителям,
а уголь транспортируется по назначению.
В части транспортные устройства и складское
хозяйство дипломного проекта выполнен расчет:
)Горизонтально наклонного ленточного,
обладающего следующими характеристиками:
Q = 900,833т/ч;
L = 44,43 м;
β =150;
2) Расчет челнокового (катучего),обладающего
следующими характеристиками:
Q = 900,833 т/ч;
L = 56,55 м;
β =00;
) Горизонтально наклонного ленточного,
обладающего следующими характеристиками:
Q = 900,833 т/ч;
β = 10º;
L = 78,423 м;
) Горизонтально наклонного ленточного конвейера,
обладающего следующими характеристиками:
Q = 257,9 т/ч;
β = 15º;
L = 49,337 м;
) Расчет челнокового (катучего),обладающего
следующими характеристиками:
Q = 801,489 т/ч;
L = 16,05 м;
β =00;
) Расчет приёмного бункера
V=111,111м3;
) Расчет аккумулирующего бункера
V=19017,586 м3;
) Расчет погрузочного бункера
V=3067,618 м3.
. Расчёт приёмного бункера. [1]
Определяем полезную емкость бункера:
- производительность бункера, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- время работы фабрики без загрузки
сырья, ч;
Принимаем количество ячеек в бункере
n=2;
Находим полезную емкость ячейки:
Принимаем диаметр верхней части
одной ячейки А=7,8 м;
Определяем размер выпускного
отверстия:
приближенно принимаем 435мм;
- часовая производительность
питателя;
Принимаем питатель ПК-1,2-10 Qп=420 т/ч; 
=1000 мм; 
=2060 мм;
- угол наклона стенок выпускной
части бункера;
Определяем высоту выпускной части
бункера (h) :
и 
- диаметр бункера соответственно по
верху и по низу;
Определим ширину ленты конвейера[1]:
- часовая производительность
фабрики, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- скорость ленты, м/с;
- ширина ленты, м;
- коэффициент, зависящий от угла b наклона конвейера к
горизонту, угла φ
естественного откоса груза в покое и желобчатости ленты, характеризуемой углом a'р наклона боковых роликов
роликоопор верхней ветви ленты;
Тогда принимаем ширину ленты В=1,4м;
Определяем объём пустот бункера (
): 
Определяем строительный
(геометрический) объём ячейки бункера (
):
Рассчитываем объём выпускной части
бункера (
):
Находим высоту верхней части бункера
(
):
Тогда высота бункера 
:
Следовательно, считаем, что бункер
мелкий.
Находим коэффициент заполнения
бункера (
):
Определяем вертикальное давление на
дно бункера
Рв: 
Па,
f -
коэффициент трения груза о стенки бункера; 
-коэффициент подвижности груза, для
идеального сыпучего груза; R- гидравлический радиус бункера,
равный отношению площади поперечного сечения бункера к его периметру.
Вычисляем скорость истечения груза
из бункера ():
λ -
коэффициент истечения;
Эскиз приёмного бункера
Вычисляем пропускную способность
бункера ():
- площадь выпускного отверстия
бункера;
2. Расчёт аккумулирующего бункера.[1]
Определяем полезную емкость бункера:
- производительность бункера, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- время работы фабрики без загрузки
сырья, ч;
Принимаем количество ячеек в бункере
n=12;
Находим полезную емкость ячейки:
Принимаем диаметр верхней части
одной ячейки А=9 м;
Определяем размер выпускного
отверстия:
приближенно принимаем 435мм;
- часовая производительность
питателя;
Принимаем питатель ПК-1,2-8 Qп=320 т/ч; =800 мм; =1800 мм;
- угол наклона стенок выпускной
части бункера;
Определяем высоту выпускной части
бункера (h) :
и - диаметр бункера соответственно по
верху и по низу;
Определим ширину ленты конвейера[1]:
- часовая производительность
фабрики, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- скорость ленты, м/с;
- ширина ленты, м;
- коэффициент, зависящий от угла b наклона конвейера к
горизонту, угла φ
естественного откоса груза в покое и желобчатости ленты, характеризуемой углом a'р наклона боковых роликов
роликоопор верхней ветви ленты;
Тогда принимаем ширину ленты В=1,4м;
Определяем объём пустот бункера ():
Определяем строительный
(геометрический) объём ячейки бункера ():
Рассчитываем объём выпускной части
бункера (): 
Находим высоту верхней части бункера
():
Тогда высота бункера :
Находим коэффициент заполнения
бункера ():
Определяем вертикальное давление на
дно бункера Рв:
Па,
f -
коэффициент трения груза о стенки бункера; -коэффициент подвижности груза, для
идеального сыпучего груза; R- гидравлический радиус бункера,
равный отношению площади поперечного сечения бункера к его периметру.
Вычисляем скорость истечения груза
из бункера ():
λ -
коэффициент истечения;
Вычисляем пропускную способность
бункера ():
- площадь выпускного отверстия
бункера; 
Эскиз аккумулирующего бункера
3. Расчёт погрузочного бункера. [1]
Определяем полезную емкость бункера:
- коэффициент неравномерности
поступления готового продукта с фабрики (К=1,1 - 1,5);
- часовая производительность
фабрики, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- грузоподъемность состава ( Gc=1500-2000),
т;
- время задержки в подаче порожняка
(Т3=2-3 ч);
- время погрузки состава (Т=1,5-2
ч);
Принимаем количество ячеек в
бункере: n=3;
Находим полезную емкость ячейки:
Принимаем размер ячейки:В ´A= 9´9;
Определяем наименьший размер выпускного
отверстия:
приближенно принимаем 400 мм;
- часовая производительность
питателя;
Принимаем питатель ПК-1,2-8,0 Qп=210 т/ч; =800 мм; =1450 мм;
- угол наклона стенок выпускной
части бункера;
Определяем высоту выпускной части
бункера (h) :
и - диаметр бункера соответственно по
верху и по низу;
Определим ширину ленты конвейера[1]:
- часовая производительность
фабрики, т/ч;
- насыпная плотность груза, т/м3;
- скорость ленты, м/с;
- ширина ленты, м;
- коэффициент, зависящий от угла b наклона конвейера к
горизонту, угла φ
естественного откоса груза в покое и желобчатости ленты, характеризуемой углом a'р наклона боковых роликов
роликоопор верхней ветви ленты;
Тогда принимаем ширину ленты В=1,4м;
Определяем объём пустот бункера (): 
Определяем строительный
(геометрический) объём ячейки бункера ():
Рассчитываем объём выпускной части
бункера (): 
Находим высоту верхней части бункера
():
Тогда высота бункера :
Находим коэффициент заполнения
бункера ():
Определяем вертикальное давление на
дно бункера Рв:
Па,
f -
коэффициент трения груза о стенки бункера; -коэффициент подвижности груза, для
идеального сыпучего груза; R- гидравлический радиус бункера,
равный отношению площади поперечного сечения бункера к его периметру.
Вычисляем скорость истечения груза
из бункера ():
λ - коэффициент
истечения;
Вычисляем пропускную способность
бункера ():
- площадь выпускного отверстия
бункера;
Эскиз погрузочного бункера
4. Расчёт горизонтально-наклонного
ленточного конвейера
.1 Определение параметров трассы
Схема устройства
горизонтально-наклонного ленточного конвейера
Принимаем R2=210 м,
- вогнутый изгиб;
- коэффициент;
.2 Тяговый расчёт конвейера: [2]
Определение постоянных линейных
нагрузок:
- масса груза, приходящаяся на 1 м
длины ленты;
Ширина ленты 
- средняя линейная нагрузка от
массы ленты;
- расстояние между роликоопорами
верхней ветви;
- расстояние между роликоопорами
нижней части ветви;
и 
- линейные нагрузки от массы
вращающихся частей роликоопор верхней и нижней ветви ленты;
Определяем натяжения ленты в
характерных точках трассы конвейера:
- натяжение сбегания;
- натяжение набегания; 
т.к. 
значит 
,
;
- угол обхвата барабана лентой;
- коэффициент сцепления;
.3 Выбор основного оборудования
Окружное усилие Р на приводном барабане определится:
- КПД приводного барабана;
т.к. 
, то 
;
Принимаем типоразмер приводного
барабана: 14063Г-100
Расчётный крутящий момент на валу
приводного барабана определяется:
Выбор типоразмеров электродвигателя
и редуктора привода
Определяем расчётную мощность
электродвигателя Nр:
- коэффициент неучтённых потерь;
Принимаем электродвигатель
4АН200М4У3: 
Определяем расчётную частоту
вращения приводного барабана:
Принимаем редуктор Ц2У-200 
Определяем фактическую скорость
ленты при выбранных параметрах привода:
Выбор типоразмера ленты:
Определяем расчётное число прокладок
резинотканевой ленты 
:
- запас прочности ленты на разрыв;
- ширина ленты, см;
- номинальная прочность тканевых
прокладок, даН/см ширины прокладки;
Т.к. тип ленты 2Л-2ТЛК-100-3-1,то 
;
Принимаем 
4.4 Выбор типоразмера ленты
По каталогу-справочнику (конвейерных
лент, допущенных к применению на опасных производственных объектах)табл. 3[2]
принимаем:
Трудносгораемуюрезинотканевуюмногопрокладочную
конвейерную лентуУральского завода резинотехнических изделий (Россия)
Условное обозначение:
2Л-2ТЛК-100-3-1
Номинальная мощность: 150 Н/мм,
Количество прокладок: 2,
Относительное удлинение при рабочей
нагрузке :2%,
Минимальный диаметр приводного
барабана: 400 мм.
.5 Выбор типоразмеров приводного и
неприводного барабана конвейера.[3]
По каталогу-справочнику табл. 2[2]
(приводных барабанов, допущенных к применению на опасных производственных
объектах) принимаем: 14063Г-100.
Приводной барабан ленточного конвейера
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
приводного барабана
|
14063Г-100
|
|
Допустимые:
Крутящий момент Мкр,даН·м Окружное усилие, Рдоп,даН Нагрузка на барабан,Sб доп, даН
|
600
1905 4400
|
|
Размеры:
D А L
L1 L3
|
630
2000 1600 2360 280
|
По каталогу-справочнику табл. 3[2] (неприводных
барабанов, допущенных к применению на опасных - производственных объектах)
принимаем: 14063-100
Неприводной барабан ленточного конвейера
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
неприводного барабана
|
14063-100
|
|
Допустимая
нагрузка на барабан,Sб доп, даН
|
8000
|
|
Условное
обозначение подшипника
|
3620
|
|
Размеры:
D
A
L
L1
|
630
2000 1600 2130
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем верхнюю желобчатую
гладкую роликоопору: ЖГ 140-159-30. табл. 6[2]
ЖГ - верхняя желобчатая гладкая роликоопора
(рис. 5),основная рядовая опора ленточного конвейера. Эти роликоопоры
устанавливают также с шагом 0,5 м и менее на выпуклых участках трассы
конвейера.
Верхняя желобчатая гладкая роликоопора
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
ЖГ
140-159-30
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
170
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем верхнюю прямую
роликоопору: ПГ 140-159.
ПГ - верхняя прямая роликоопора (рис.6), табл.
6[2] применяется для выполаживания верхней (грузовой) ветви конвейера перед
барабанами.
Верхняя прямая роликоопора
Технические характеристики:
|
ПараметрыЗначения
|
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
ПГ
140-159
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
100
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем прямую нижнюю
роликоопору: НГ 140-159. табл. 6[2]
НГ - прямая нижняя роликоопора (рис. 7)
применяется для транспортировки нижней (порожней) ветви конвейера.
Прямая нижняя роликоопора
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
НГ
140-159
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
100
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем грузовую натяжную
тележку: 14063ТО-100. табл. 8[2]
Грузовые натяжные тележки ленточных конвейеров
Технические характеристики
|
ПараметрыЗначения
|
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
|
14063ТО-100
|
|
Дополнительное
усилие, Sб доп,даН
|
8000
|
|
Размеры,
мм А А1 А2 А3 В1 H H1 H2 L
L1 K
Dk
α0 Масса, qт, кг
|
2000
900 700 850 2290 170 725 265 1710 1800 2180 250 5 920
|
Грузовое натяжное устройство без полиспаста
(исполнение ТП)
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Наибольшее
усилие Sгр, даН
без полиспаста с полиспастом
|
7500
15000
|
|
Количество
грузов, шт
|
72…84
|
|
Количество
гирлянд, шт
|
3
|
|
Размеры,
мм А1тележ. А1 рамные А2 А2 А3 А4 Dб H* H1*
|
850
850 850 850 1100 600 315 1820 3180
|
5. Расчет челнокового (катучего) конвейера
.1 Определение параметров трассы
Схема загрузки бункера челноковым (катучим)
конвейером:
а - общий вид; б, в, г - узлы загрузки конвейера
Для конвейера без бортов длина зоны, не
заполняемой материалом при конечном положении натяжного барабана, может быть
ориентировочно получена в виде суммы:
- ход натяжного устройства, м;
Для
длина бортов 
Принимаем 
Длина конвейера L принимается
в зависимости от длины бункеров (числа и размеров ячеек):
5.2 Тяговый расчёт конвейера
Схема устройства челнокового
(катучего) конвейера
Определение постоянных линейных
нагрузок:
- масса груза, приходящаяся на 1 м
длины ленты;
Ширина ленты
- средняя линейная нагрузка от
массы ленты;
и - линейные нагрузки от массы
вращающихся частей роликоопор верхней и нижней ветви ленты;
Определяем натяжения ленты в
характерных точках трассы конвейера:
- натяжение сбегания;
т.к. 
значит 
, 
;
- угол обхвата барабана лентой;
- коэффициент сцепления;
.3 Выбор основного оборудования
Окружное усилие Р на приводном барабане определится:
- КПД приводного барабана;
т.к. , то 
;
Принимаем типоразмер приводного
барабана: 14050Г-80
Расчётный крутящий момент на валу
приводного барабана определяется:
Выбор типоразмеров электродвигателя
и редуктора привода
Определяем расчётную мощность
электродвигателя Nр:
- коэффициент неучтённых потерь;
Принимаем электродвигатель 4AН160S4У3:
Определяем расчётную частоту вращения
приводного барабана:
Расчётное передаточное число
редуктора определится:
Принимаем редуктор Ц2У-160
Определяем фактическую скорость
ленты при выбранных параметрах привода:
Выбор типоразмера ленты:
Определяем расчётное число прокладок
резинотканевой ленты :
- запас прочности ленты на разрыв;
- ширина ленты, см;
- номинальная прочность тканевых
прокладок, даН/см ширины прокладки;
Т.к. тип ленты EP 200/3 2/2,то 
;
Принимаем
.4 Выбор типоразмера ленты
По каталогу-справочнику (конвейерных
лент, допущенных к применению на опасных производственных объектах)табл. 3[2]
принимаем:
Трудносгораемуюрезинотканевуюмногопрокладочную
конвейерную лентуУральского завода резинотехнических изделий (Россия)
Условное обозначение:
2Л-2ТЛК-100-3-1
Номинальная мощность: 150 Н/мм,
Количество прокладок: 2,
Относительное удлинение при рабочей
нагрузке :2%,
Минимальный диаметр приводного
барабана: 400 мм.
5.5 Выбор типоразмеров приводного и
неприводного барабана конвейера
По каталогу-справочнику табл. 2[2]
(приводных барабанов, допущенных к применению на опасных производственных
объектах) принимаем: 14050Г-80.
Приводной барабан ленточного конвейера
Технические характеристики:
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
приводного барабана
|
14050Г-80
|
|
Допустимые:
Крутящий момент Мкр,даН·м Окружное усилие, Рдоп,даН Нагрузка на барабан,Sб доп, даН
|
280
1120 3000
|
|
Размеры:
D А L
L1 L3
|
500
2000 1600 2295 235
|
По каталогу-справочнику табл. 3[2] (неприводных
барабанов, допущенных к применению на опасных - производственных объектах)
принимаем: 14050-80
Неприводной барабан ленточного конвейера
Технические характеристики:
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
неприводного барабана
|
14050-80
|
|
Допустимая
нагрузка на барабан,Sб доп, даН
|
5200
|
|
Условное
обозначение подшипника
|
3616
|
|
Размеры:
D
A
L
L1
|
500
2000 1600 2120
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем верхнюю желобчатую
гладкую роликоопору: ЖГ 140-159-30. табл. 6[2]
ЖГ - верхняя желобчатая гладкая роликоопора (рис.
5),основная рядовая опора ленточного конвейера. Эти роликоопоры устанавливают
также с шагом 0,5 м и менее на выпуклых участках трассы конвейера.
Рис.16. Верхняя желобчатая гладкая роликоопора
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
ЖГ
140-159-30
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
170
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем верхнюю прямую
роликоопору: ПГ 140-159.
ПГ - верхняя прямая роликоопора (рис.6), табл.
6[2] применяется для выполаживания верхней (грузовой) ветви конвейера перед
барабанами.
Верхняя прямая роликоопора
Технические характеристики:
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
ПГ
140-159
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
100
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем прямую нижнюю
роликоопору: НГ 140-159. табл. 6[2]
НГ - прямая нижняя роликоопора (рис. 7)
применяется для транспортировки нижней (порожней) ветви конвейера.
Прямая нижняя роликоопора
Технические характеристики:
|
ПараметрыЗначения
|
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
роликоопор
|
НГ
140-159
|
|
Нагрузка
на роликоопор, даН Р’ Р’’
|
320
100
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем грузовую натяжную
тележку: 14063ТО-100.
Грузовые натяжные тележки ленточных конвейеров
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Типоразмер
|
14063ТО-100
|
|
Дополнительное
усилие, Sб доп,даН
|
8000
|
|
Размеры,
мм А А1 А2 А3 В1 H H1 H2 L
L1 K
Dk
α0 Масса, qт, кг
|
2000
900 700 850 2290 170 725 265 1710 1800 2180 250 5 920
|
По ГОСТу 22645-77 принимаем: табл. 9[2]
Грузовое натяжное устройство без полиспаста
(исполнение ТП)
Технические характеристики
|
Параметры
|
Значения
|
|
Ширина
ленты,В, мм
|
1400
|
|
Наибольшее
усилие Sгр, даН
без полиспаста с полиспастом
|
7500
15000
|
|
Количество
грузов, шт
|
72…84
|
|
Количество
гирлянд, шт
|
3
|
|
Размеры,
мм А1тележ. А1 рамные А2 А2 А3 А4 Dб H* H1*
|
850
850 850 850 1100 600 315 1820 3180
|
6. Охрана труда и промышленная безопасность
6.1 Опасные вредные производственные факторы
Флотационное отделение, в связи с наличием в нем
движущихся транспортеров, влажности, является цехом, требующим особого внимания
к выполнению требований правил безопасности.
Эксплуатация флотационного отделения заключается
в осуществлении следующих технологических операций: обогащение сырья
(разделение на концентрат и отходы), фильтрации продукта (концентрата)
обогащения на вакуум - фильтрах и дальнейшая их транспортировка на склад.
Рабочие флотационного отделения подвергаются
следующим опасным и вредным факторам:
· Д - движущиеся и вращающиеся части
оборудования;
· Дм - движущиеся материалы;
· Н - повышенное напряжение в
электрической сети;
· Х - химическая опасность;
· П - пожаропасность;
· В - повышенная влажность;
· Ш - повышенные уровни шума;
Опасным производственным фактором (ОПФ) называется
такой производственный фактор, воздействие которого на работника может привести
к травме.
Вредным производственным фактором (ВПФ)
называется такой производственный фактор, воздействие которого на работника
может привести к заболеванию (ст. 209 ТК РФ).
Оборудование в отделении флотации вследствие
значительного количества вращающихся и движущихся частей представляют особую
опасность для обслуживающего персонала. При неумелой эксплуатации или при
несоблюдении основных требований правил техники безопасности несчастные случаи
не исключены.
В отделении возможны следующие аварии:
· отключение электроэнергии,
прекращение подачи воздуха (поломка вентилятора);
· сход или разрыв ленты конвейера;
· возгорание реагентов.
Причиной возникновения аварийной ситуации может
служить ошибка обслуживающего персонала, а также механические неполадки
оборудования, в связи с его «усталостью» и отсутствием своевременного осмотра и
ремонта оборудования.
Опасные и вредные производственные факторы.
1- классифицирующие
циклоны; 2- флотационная машина; 3,4- вакуум-фильтры; 5- ленточный конвейер; Ш
- повышенный уровень шума; В - повышенная влажность; Х - химическая опасность;
Н - повышенные уровни напряжения в электрической сети, Д - движущиеся части; Р
- работа на высоте; Дм- движущийся материал.
6.2 Производственная санитария
Общие санитарно-гигиенические требования.
Необходимые мероприятия в соответствии с требованиями СН 245-71 «Санитарных
норм проектирования промышленных предприятий» и СанПиН 2.2.2948-11
«Гигиенические требования к организациям, осуществляющим деятельность по добыче
и переработке угля (горючих сланцев) и организации работ ».
Бытовое обслуживание трудящихся - переодевание и
помывка, стирка спецодежды, предусматривается в АБК фабрики, на территории ОФ
работает медпункт.