Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Энергетические законы дробления

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Содержание

1. Теоретическое введение

2. Выбор и расчёт схемы дробления

3. Выбор и расчёт схемы измельчения

4. Расчёт гидроциклонов

Список литературы

1. Теоретическое введение

Руда - это природное минеральное сырьё, содержащее ценные компоненты в концентрациях и видах, пригодных для промышленного извлечения.

Горная порода - это природная ассоциация минералов, которые характеризуются определённым составом и строением. Горные породы образуются в результате геологических процессов.

Свойства горных пород.

Дробимость - обобщающий параметр механических свойств горных пород, характеризующийся энергоемкостью процесса дробления (удельный расход энергии).

Абразивность - способность горных пород изнашивать при трении рабочие органы дробилок, мельниц и других машин.

Твёрдость - сопротивление местному локализованному разрушению или местной деформации под действием сосредоточенных на небольшом участке поверхности тела сил.

Крупность - усреднённое значение размера куска неправильной формы, характеризующееся средним диаметром.

Плотность (тела) - отношение массы тела к его объёму.

Дробление, измельчение, грохочение и классификация являются подготовительными процессами обогащения.

Задача подготовительных процессов - доведение минерального сырья до крупности, необходимой для последующего обогащения, а в некоторых случаях получения конечных продуктов заданного гранулометрического состава, непосредственно в качестве товарных.

Дробление - процесс предварительного уменьшения крупности руды путём её разрушения под действием внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления, которые связывают между собой частицы твёрдого тела.

Уменьшение крупности тела осуществляется посредством следующих воздействий(рис.1): раздавливание (а), раскалывание (б), истирание (в) и удар (г). Прочные и абразивные материалы дробят преимущественно раздавливанием, прочные и вязкие - раздавливанием с истиранием, мягкие и хрупкие - раскалыванием и ударом.

Рис.1

Раздавливание - разрушение куска путём сжатия его между двумя дробящими поверхностями.

Истирание - одновременное сжатие и перемещение двух дробящих поверхностей.

Раскалывание - усилие сжатия дробящей поверхности, сосредоточенное на очень маленькой площади.

Удар - внезапное приложение к телу внешних сил.

Излом - усилие сжатия дробящей поверхности, сосредоточенное на очень маленькой площади, приложенное в нескольких точках.

Сдвиг - смешение частиц твёрдого тела относительно друг друга.

Эффективность работы дробящих машин оценивается расходом энергии на дробление и выражается в тоннах дроблёного продукта на 1кВт/ч израсходованной энергии:

Удельный расход энергии - величина обратная :

где - массовая производительность дробильной машины;

- энергия, затраченная на дробление.

Предварительный выбор дробилок.

а) выбираем размеры отверстий сит грохотов и эффективность грохочения по стадиям:

I стадия: нет грохота

II стадия: ;

III стадия: ;

б) определяем приблизительные значения масс продуктов (γ_i) 1;4 и 7, поступающих на операции дробления, с учётом того, что руда твердая:

γ₁=100%; (т.к. нет грохота) Возьмём: γ₁=100%;

γ₄=80-85%; γ₄=80%;

γ₇=150-190%. γ₇=150%.

г) найдём производительность фабрики по отделениям:

Q=10000000 т/г

- отделение крупного дробления: режим работы корпуса крупного дробления принимаем без выходных дней, то есть число рабочих дней в году 365, число смен в сутки 3, число рабочих часов в смену 7. Часовая производительность оборудования отделения крупного дробления:

отделение среднего и мелкого дробления:

По общим условиям проектирования обогатительной фабрики предусматриваем склад крупнодробленой руды, поэтому режим работы корпусов среднего и мелкого дробления принимаем с выходными днями, то есть число рабочих дней в году 305, число смен в сутки 3, число рабочих часов в смену 7.

Часовая производительность оборудования отделения среднего и мелкого дробления:

Рассчитаем насыпную плотность:

Итак, ;

;

Таблица 1.Технологические характеристики дробилок

Показатели

Стадия дробления

III

Крупность кусков в питании, мм

1000

314

Ширина приемного отверстия, мм

1294

369

Ширина разгрузочного отверстия, мм

196

Требуемая производительность,

Таблица 2.Технологические характеристики выбранных дробилок

Показатели

Стадия дробления

I II III Типоразмер ККД-1500/180 КСД-3000Т КМД-3000Т Ширина приёмного отверстия, мм 1500 475 95 Ширина разгрузочного отверстия, мм 200 25-50 6-20 Производительность при запроектированных целях, м³/ч 1300 850 440 Количество дробилок n*, шт. 1 1 4

* - .

Таблица 3.Результаты окончательного расчёта дробилок

Стадия дробления

I II III

Вид схемы дробления

Дробление в открытом цикле Дробление с предварительным грохочением Дробление с предварительным и поверочным грохочением

Производительность отделения дробления, м³/ч

953 671 961

Марка дробилки

ККД 1500/180 КСД-3000Т КМД-3000Т

Производительность дробилки, м³/ч

1300 850 440 Крупность кусков, мм исходная 1100 314 79 конечная 314 79 15 Ширина отверстия, мм приёмного 1500 475 95 разгрузочного 200 25-50 6-20

Количество дробилок, шт.

1 1 4

Масса дробилки, т

403 208 220

Суммарная масса дробилок, т

403 208 880

Мощность электродвигателя одной дробилки, кВт

400 400 400

Суммарная мощность электродвигателей дробилок, кВт

400 400 1600

Коэффициент загрузки

0,65 0,70 0,64

Вывод: для заданных исходных данных подходят:

для первой стадии дробления дробилка ККД 1500/180 1 шт.;

для второй стадии дробления дробилка КСД-3000Т 1 шт.;

для третьей стадии дробления дробилка КМД-3000Т 4 шт.

Выбор и расчет грохотов

Расчёт потребляемой площади грохочения:

где - удельная производительность грохочения;

- насыпной вес;

- коэффициент, зависящий от содержания в питании класса меньше половины отверстия грохота;

- коэффициент, зависящий от содержания питания грохота крупнее отверстия грохота;

- коэффициент, зависящий от эффективности грохочения;

- коэффициент, зависящий от формы зерен материала;

- коэффициент, зависящий от влажности;

- коэффициент, зависящий от способа грохочения.

Вторая стадия дробления:

при отверстии сита 50 мм,

при

По площади грохочения нам подходят грохот типа ГСТ62.

Третья стадия дробления:

при отверстии сита 12 мм,

при

По площади грохочения нам подходят 4 грохота типа ГСТ62.

Таблица 4.Технические характеристики выбранных грохотов

Типоразмер или марка	Количество	Длина просеивающей поверхности, мм	Площадь грохочения, м²	Амплитуда колебаний, мм	Частота колебаний, мин^-1	Размеры отверстий просеивающей поверхности, мм	Крупность кусков исходного материала, мм	Установочная мощность двигателя, кВт	Масса, т	Суммарная масса дробилок, т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ГСТ62	1	5000	10	5-6	700-735	8;10;15; 20;30;40;50	120	22	10	10
ГСТ62	4	5000	10	5-6	700-735	8;10;15; 20;30;40; 50	120	22	10	40

Вывод: для заданных исходных данных подходят:

для первой стадии дробления дробилка ККД 1500/180 1 шт.;

для второй стадии дробления дробилка КСД-3000Т 1 шт.;

для третьей стадии дробления дробилка КМД-3000Т 4 шт.;

грохоты:

для второй стадии дробления ГСТ62 1 шт.;

для третьей стадии дробления ГСТ62 4 шт.

Расчет схемы измельчения

Таблица 5.Технические характеристики шаровых мельниц

Марка мельницы	Внутренние размеры мельницы (без футеровки), мм		Рабочий объем, м³	Частота вращения барабана, мин^-1	Приводной электродвигатель		Масса мельницы без двигателя и шаров, т
	диаметр	длина			мощность, кВт	частота вращения, мин^-1
1 стадия
МШР 3600×5000	3600	5000	45,0	18,12	1250	187	165,3
МШР 4000×5000	4000	5000	55,0	17,18	2000	150	261,5
МШР 4500×5000	4500	5000	71,0	16,66	2500	150	300

Таблица 6. Выбор мельниц

Марка мельницы	Количество	Суммарная масса, т	Суммарная мощность, кВт
МШР 3600×5000	8	1700	1287
МШР 4000×5000	6	2197	16800
МШР 4500×5000	4	1500	12500

Таблица 7. Расчёт мельницы для второй стадии измельчения

Марка мельницы	Внутренние размеры мельницы (без футеровки), мм		Рабочий объем, м³	Частота вращения барабана, мин^-1	Приводной электродвигатель		Масса мельницы без двигателя и шаров, т
	диаметр	длина			мощность, кВт	частота вращения, мин^-1
2 стадия
МШЦ-3600×5500	3600	3600	49	18,12	1250	187	161
МШЦ 4000×5500	4000	5500	60,0	17,18	2000	150	250
МШЦ 4500×6000	4500	6000	82,0	16,7	2500	150	310

Таблица 8. Выбор мельниц

Марка мельницы	Количество	Суммарная масса, т	Суммарная мощность, Вт
МШЦ 3600×5500	6	1350	9450
МШЦ 4000×5500	4	1167	9333
МШЦ 4500×6000	3	1163	9375

Вывод: при заданных исходных данных

для первой стадии измельчения подходит мельница МШР 4500×5000 4шт.;

для второй стадии измельчения подходит мельница МШЦ 4500×6000 2 шт.

Расчёт гидроциклонов

Первая стадия измельчения.

Таблица 9. Расчет гидроциклонов

Операция / продукт

Выход

R % _тв. W, V, % т/ч м3/ч м3/ч I стадия измельчения поступает: исходная руда 100,00 417,00 0,05 95,00 21,95 160,95 пески I классификации 200,00 834,00 0,25 80,00 208,50 486,50 вода 305,70 305,70 ИТОГО 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 выходит: разгрузка мельницы I стадии 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 ИТОГО 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 I классификация поступает: разгрузка мельницы I стадии 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 вода 27,58 27,58 ИТОГО 300,00 1251,00 0,45 68,94 563,72 980,72 выходит: слив I классификации 100,00 417,00 0,85 54,00 355,22 494,22 пески I классификации 200,00 834,00 0,25 80,00 208,50 486,50 ИТОГО 300,00 1251,00 0,45 68,94 563,72 980,72

Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ - 710, ГЦ - 1000, ГЦ-1400, ГЦ-500

Таблица 10. Расчет гидроциклонов

I классификация	ГЦ-1400	ГЦ-1000	ГЦ-710	ГЦ-500
D, м	1,40	1,00	0,71	0,50
Давление на входе, МПа	0,1	0,1	0,1	0,1
W_г/ц, м³/ч	933	444	265	181
d_э, м	0,300	0,210	0,150	0,130
d_с, м	0,380	0,250	0,200	0,150
d_п, м	0,250	0,200	0,150	0,096
Количество	1,1	2,2	3,7	5,4
d_н, мкм	243,5	183,5	156,3	138,4
q_п, т/(ч м²)	16171	12033	12761	21317

Вторая стадия измельчения

Таблица 11. Расчет гидроциклонов

Операция / продукт

Выход

R % _тв. W, V, % т/ч м3/ч м3/ч II классификация поступает: слив I классификации 100,00 417,00 0,85 54,00 355,22 494,22 разгрузка мельницы II стадии 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 вода 1040,82 1040,82 ИТОГО 400,00 1668,00 1,16 46,33 1932,19 2488,19 выходит: слив II классификации 100,00 417,00 3,35 23,00 1396,04 1535,04 пески II классификации 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 ИТОГО 400,00 1668,00 1,16 46,33 1932,19 2488,19 II стадия измельчения поступает: пески II классификации 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 ИТОГО 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 выходит: разгрузка мельницы II стадии 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14 ИТОГО 300,00 1251,00 0,43 70,00 536,14 953,14

Для расчета предварительно выбираем гидроциклоны: ГЦ - 500, ГЦ - 710, ГЦ-1000

Таблица 12. Расчет гидроциклонов

II классификация	ГЦ-1000	ГЦ-710	ГЦ-500
D, м	1,00	0,71	0,50
Давление на входе, МПа	0,1	0,15	0,1
W_г/ц, м³/ч	444	325	181
d_э, м	0,210	0,150	0,130
d_с, м	0,250	0,200	0,150
d_п, м	0,200	0,150	0,096
Количество	5,6	7,7	13,7
d_н, мкм	150,5	118,3	119,0
q_п, т/(ч м²)	7114	9241	12603

Определяем производительность гидроциклона по исходной пульпе: ГЦ - 1000

, где

- поправка на угол конусности гидроциклона

- поправка на диаметр гидроциклона

- диаметр питающего отверстия

- диаметр шламового отверстия

- рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон

ГЦ - 500

необходимое количество гидроциклонов n = 5115,8/197,3 = 26

ГЦ - 710

n = 5115,8/270,4 = 20

Выбираем ГЦ - 500

Необходимое давление на входе в гидроциклон:

МПа

Нагрузка на песковое отверстие:

q = Q/(0,785* n) =2361,5/(0,785*10²*20) = 1,5 т/см²*ч

9. Проверяем номинальную крупность слива, которая может обеспечить выбранный гидроциклон:

- плотность твердого

- плотность жид.фазы

В_и - содержание твердого в исх.пульпе

D - диаметр гидроциклона

Так как номинальная крупность слива меньше, чем необходимая, т. е. заданная, то ГЦ-500 обеспечит необходимую крупность слива.

Таблица 13.Технические характеристики гидроциклонов

Марка	Диаметр гидроциклона D, мм	Объем пульпы, м³/ч	Крупность слива, % - 74 мкм	Расчетное количество гидроциклонов	Установочное количество гидроциклонов
ГЦ-1400	1400	20	60 - 250	6	7
ГЦ-1000	1000	20	70-280	1	2

Вывод: для заданных исходных данных подходят гидроциклоны:

для первой стадии измельчения ГЦ-1400 1шт. и 1шт. запасной на каждую мельницу;

для второй стадии измельчения ГЦ-1000 6 шт. и 1 шт. запасной на каждую мельницу.

Список использованной литературы

1. Андреев С. Е., Перов В. А., БиленкоЛ. Ф. «Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых». Москва, издательство «Недра», 1990.

2. Андреев С. Е., Перов В. А., Зверевич В. В. «Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых». Москва, издательство «Недра», 1980.

. Коржова Р.В. Учебное пособие. Москва, 1989.

. Справочник по обогащению руд. Москва, издательство «Недра», 1972.

Содержание

1. Теоретическое введение

2. Выбор и расчёт схемы дробления

3. Выбор и расчёт схемы измельчения

4. Расчёт гидроциклонов

Список литературы

1. Теоретическое введение

Свойства горных пород.

Крупность - усреднённое значение размера куска неправильной формы, характеризующееся средним диаметром.

Плотность (тела) - отношение массы тела к его объёму.

Дробление, измельчение, грохочение и классификация являются подготовительными процессами обогащения.

Рис.1

Раздавливание - разрушение куска путём сжатия его между двумя дробящими поверхностями.

Истирание - одновременное сжатие и перемещение двух дробящих поверхностей.

Раскалывание - усилие сжатия дробящей поверхности, сосредоточенное на очень маленькой площади.

Удар - внезапное приложение к телу внешних сил.

Сдвиг - смешение частиц твёрдого тела относительно друг друга.

Удельный расход энергии - величина обратная :

где - массовая производительность дробильной машины;

- энергия, затраченная на дробление.

Энергетические законы дробления

При дроблении коэффициент преобразования электрической энергии в механическую . Из всей затрачиваемой энергии на разрушение идёт лишь около 0,1 %

Распределение энергии при дроблении:

1.На упругую и пластинчатую деформацию дробимого материала и рабочих поверхностей машины.

.На изменение структуры дробимых зёрен.

.На сообщение кинетической энергии обломкам зёрен, разрушенным кускам.

.На трение зёрен между собой и трение зёрен с рабочими поверхностями машины.

.На износ рабочих поверхностей.

6.На безрезультатное нагружение зёрен.

.На звуковые колебания.

Энергетические законы дробления определяют зависимость работы, затрачиваемой на дробление от результирующей крупности.

Закон Риттингера. Работа дробления прямо пропорциональна вновь образованной поверхности:

где - коэффициент Риттингера

Данный закон хорошо описывает процессы тонкого измельчения, когда вновь образованная поверхность очень велика, однако не учитывает увеличение прочности материала по мере уменьшения крупности.

Закон Кирпичёва-Кика. Расход энергии на дробление материала пропорционален объёму или весу дробимого куска:

где - напряжение деформации;

V - объём деформируемого тела;

E - модуль Юнга.

Данный закон хорошо описывает область крупного и среднего дробления.

Когда степень дробления мала и энергией затрачиваемой на образование новой поверхности можно пренебречь.

Закон Бонда. Полная работа дробления включает работу деформации (закон Кирпичёва-Кика) и работу по образованию новой поверхности (закон Риттингера) и пропорциональна среднему геометрическому объёму и площади поверхности разрушаемого зерна:

где К_Б - коэффициент Бонда

По теории Бонда работа дробления пропорциональна длине вновь образованных при разрушении трещин.

Закон Ребиндера. Работа, затрачиваемая на измельчение материала, складывается из работ на его деформацию и на образование новой поверхности.

где К - коэффициент пропорциональности, равный работе, затрачиваемой на деформацию единицы деформируемого объёма зерна;

DV - изменение объёма деформируемого зерна;

А₀ - работа, затрачиваемая на образование единицы новой поверхности;

DS - площадь поверхности, вновь образованной при измельчении.