Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине «Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению»
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Тема: «Расчет схемы дробления, измельчения, грохочения и классификации руды и выбор оборудования»
Автор: студентка гр. ОП-06 /Клюшина И.Н./
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:________________________
Дата:_________________________
ПРОВЕРИЛ:__________________
Руководитель проекта: доцент /Андреев Е.Е /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2009
Аннотация
В данной курсовой работе произведен расчет трехстадиальной схемой измельчения с проверочной классификацией в замкнутом цикле (заданной схемы дробления и измельчения) апатитовой руды средней твердости.
В соответствии с расчетом выбрали для соответствующих операций дробилки, грохоты, мельницы и гидроциклоны и определили их число для обеспечения требуемой производительности.
Работа содержит технологическую схему операций с указанием массы и выходов всех продуктов и схему цепи аппаратов.
Данный курсовой проект содержит 28 страниц, 7 рисунков и 10 таблиц. Графическая часть представлена на двух листах формата А1.
The summary
In the given course work calculation three stages by the circuit of crushing with testing classification in the closed cycle (the set circuit of crushing and crushing) apatite ore of average hardness is made.
According to calculation have chosen for corresponding operations of a crusher, грохоты, mills and hydro cyclones and have defined (determined) their number for maintenance of required productivity.
Work contains the technological circuit of operations with the instruction (indication) of weight and outputs (exits) of all products and the circuit of a circuit of devices.
The course project contains 29 pages, 7 figures and 10 tables.
The graphic part is represented on two sheets of a format А1.
Содержание
.
Введение
Процессы дробления, измельчения и грохочения широко применяются в производственной деятельности человека, в национальном хозяйстве. В настоящее время во всем мире ежегодно дробится и измельчается миллиарды тонн полезных ископаемых.
Процессы дробления, измельчения и грохочения обязательно входят в технологические схемы обогатительных фабрик. Этими процессами полезное ископаемое подготавливается к последующей собственно обогатительной обработке.
Из всех операций, осуществляемых на обогатительных фабриках, дробление и измельчение наиболее дорогие. При строительстве обогатительных фабрик до половины затрат приходится на долю цехов дробления и измельчения. При эксплуатации обогатительной фабрики расходуется много металла и около половины всей энергии затрачивается на дробление и измельчение.
При исследовании процессов дробления и измельчения выявляются закономерности и физические основы разрушения кусков горных пород, освещаются вопросы о затрате энергии, гранулометрическом составе продуктов дробления и изучаются факторы, определяющие производительность дробилок и мельниц.
Исходные данные для расчета:
время работы: цеха дробления – 6 дней в неделю в 2 смены по 7 ч;
время работы цеха измельчения – 7 дней в неделю по 24 ч.
Тип исходной руды:
Железная средневкрапленная (твердая).
Производительность цеха измельчения:
Qзад = 10000 т/сутки.
Размер максимального куска в исходной руде:
Dmax = 800 мм.
Крупность питания мельниц:
dmax = 25 мм.
Крупность измельчения (слива классификатора):
dсл =0,3 мм.
Содержание класса мельче 74 мкм:
в питании мельниц – 4 %;
в сливе классификатора – 50 %.
Номера характеристик крупности:
исходная руда – 4;
руда после 1-й стадии дробления – 7 (для щековых дробилок) и 10 (для конусных дробилок);
руда после 2-й стадии дробления – 13;
руда после 3-й стадии дробления – 16.
Для расчетов шаровых мельниц необходимо принять следующие показатели по эталонной мельнице:
крупность исходной руды, поступающей в мельницу – 30,0-0 мм;
измельчение до 50% класса -74 мкм;
шаровая мельница с разгрузкой через решетку, номинальный диаметр 3,2 м;
удельная производительность по вновь образованному классу -74 мкм qэ = 1,0 т/(м3.ч) – для твердых руд;
плотность железной руды r = 3,3 т/м3.
Схема рудоподготовки представлена на рис. 1.
Исходная руда
а1=250мм
а3=50 мм
i=26 мм
а5=25мм
i=7 мм
Предварительный расчёт схемы дробления
,
где – суточная производительность цеха измельчения по заданию; и – число дней работы цеха измельчения и дробления в неделю; – число рабочих смен цеха дробления в сутки; – число часов работы цеха дробления в смену.
т / час.
Таблица 1
Ситовая характеристика исходного продукта
|
Размеры класса в долях , мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по плюсу), % |
|
–800 +600 |
18 |
18 |
|
–600 +400 |
21 |
39 |
|
– 400 +200 |
26 |
65 |
|
– 200 +100 |
16 |
81 |
|
–100 +0 |
19 |
100 |
где ; .
Средняя степень дробления в каждом приёме:
.
Степень дробления по стадиям:
S1=3.2 S2=3.2 S3=3.12
;
;
;
мм;
мм;
Полученное значение соответствует значению заданной крупности измельчения.
Размеры выходной щели:
,
где принимается по приложению III [2]с учётом заданного характера руды по любому типу дробилок крупного дробления.
Для конусной дробилки:
мм;
Для щековой дробилки
мм
,
где принимается по приложению. II [2] с учётом заданного характера руды по любому типу дробилок среднего дробления.
мм;
,
(*)
где – минимальный размер выходной щели принятой к установке дробилки; принимается по табл. 5 с учётом заданного характера руды по любому типу дробилок мелкого дробления.
Т.к дробилки 3-й стадии работают в открытом цикле считаем по формуле (*):
мм
мм;
мм;
мм.
принимаем мм;
принимаем мм;
принимаем мм
В 1-й стадии устанавливаем неподвижные колосниковые грохоты, эффективность которых . Во 2-й и 3-й стадиях принимаем вибрационные грохоты, эффективность которых ; .
;
,
где – содержание класса , определяется по характеристике крупности исходной руды.
т / час;
т / час.
;
,
где и – выходы продуктов, поступающих соответственно во 2-ю и 3-ю стадии дробления:
Эти данные ориентировочно принимают по средним данным практики:
т / час;
т / час.
Определяем насыпную плотность
т/м3;
Требования к дробилкам Таблица 2
|
Дробилка на стадии дробления |
Размер приёмного отверстия, мм |
Размер выходной щели, мм |
Производительность |
|
|
т/ч |
м3/ч |
|||
|
1-й |
890 |
157 |
606 |
294 |
|
2-й |
288 |
26 |
687 |
333,5 |
|
3-й |
90 |
7 |
646 |
313,6 |
Выбранный типоразмер дробилки должен обеспечивать расчётную ширину выходной щели. В противном случае следует изменить степень дробления таким образом, чтобы обеспечить такое соответствие.
Для данного случая – для дробилок крупного дробления, для конусных дробилок среднего и мелкого дробления, работающих в открытом цикле, потребное число дробилок рассчитывается по формуле:
,
где – требуемая объёмная производительность данной стадии дробления, м3/ч: для 1-й, 2-й и 3-й стадии дробления соответственно ; ; ; – производительность дробилки выбранного типоразмера при требуемом размере выходной щели i, м3/ч.
Для требуемой щели i производительность дробилки находят прямолинейной интерполяцией:
или
,
где , , – производительность дробилки при щелях соответственно , , .
Для 1-й стадии:
Учитывая, что мм принимаем к рассмотрению ККД и ЩДП с характеристиками:
ЩДП 900*1200
м3/ч
,
количество дробилок - 2
ККД 900/140
м3/ч при i=150мм
;
Количество дробилок - 1
б) Вторая стадия:
КСД 2200 Т2-Д
м3/ч
Количество дробилок - 1
КСД 3000 Т-Д
м3/ч
,
количество дробилок - 1
в) Третья стадия
КМД 2200 Т1-Д
м3/ч
,
Количество дробилок - 2
КМД 3000 -Д
м3/ч
,
количество дробилок - 1
Таблица 3
Характеристики выбранных дробилок
Для первой стадии
|
Типоразмер, мм |
Число |
Производительность, м3/ч |
Коэффициент загрузки |
Масса, т |
Установленная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||
|
ККД 900/140 |
1 |
580 |
580 |
0,51 |
148 |
148 |
250 |
250 |
|
ЩДП 900/1200 |
2 |
204 |
408 |
0,72 |
54,5 |
109 |
90 |
180 |
Исходя из экономических соображений приходим к выводу, что дробилка ККД 900 / 140 предпочтительнее.
Таблица 4
Для второй стадии дробления
|
Типоразмер, мм |
Число |
Производительность, м3/ч |
Коэффициент загрузки |
Масса, т |
Установленная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||
|
КСД-2200Т2-Д |
1 |
469 |
469 |
0,72 |
97 |
97 |
400 |
400 |
|
КСД-3000Т-Д |
1 |
660 |
660 |
0,51 |
230 |
230 |
400 |
400 |
Исходя из экономических соображений приходим к выводу, что дробилка КСД-2200Т2-Д предпочтительнее.
Таблица 5
Для третьей стадии дробления
|
Типоразмер, мм |
Число |
Производительность, м3/ч |
Коэффициент загрузки |
Масса, т |
Установленная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||
|
КМД-2200Т1-Д |
2 |
188 |
376 |
0,83 |
93 |
186 |
250 |
500 |
|
КМД-3000Т-Д |
2 |
360 |
720 |
0,87 |
229 |
458 |
400 |
800 |
Исходя из экономических соображений приходим к выводу, что дробилка КМД-2200Т1-Д предпочтительнее.
мм; мм; мм.
мм;
мм;
мм;
где коэффициенты z выбираем по таблице 5 методических указаний по уже намеченному к установке оборудованию с учётом характера руды.
;
;
.
4. Назначаем размеры отверстий грохотов и эффективность в операциях грохочения: для открытого цикла
мм;
мм.
т/ч
т/ч
где – содержание класса , определяется по характеристике крупности исходной руды.
Построим характеристику крупности продукта 4. Для этого в соответствии с заданием и выбранным типом дробилки для 1-й стадии составляем таблицу при .
Таблица 6
Данные для построения ситовой характеристики продукта 4
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-234+156 |
10 |
10 |
|
-156+117 |
20 |
30 |
|
-117+78 |
20 |
50 |
|
-78+39 |
25 |
75 |
|
-39+0 |
25 |
100 |
Рис.3 Характеристика крупности продукта 4
Гранулометрический состав продукта 5 рассчитываем как смесь продуктов 2 и 4 по следующим формулам:
для : ;
для : ,
где , , находят по характеристике крупности исходной руды; – по характеристике крупности продукта 4.
По вычисленным выходам класса строим суммарную по плюсу характеристику крупности продукта 5.
Таблица 7
Данные для построения ситовой характеристики продукта 5.
|
Класс крупности, мм |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-234+156 |
7 |
|
-156+117 |
29 |
|
-117+78 |
48 |
|
-78+39 |
74 |
|
-39+0 |
100 |
Рис.4 Суммарная характеристика по плюсу крупности продукта 5.
Для 1-й стадии дробления выбираем дробилку ККД 900/140
Количество дробилок – 1. Коэффициент загрузки -0,54
,
;
,
.
Таблица 8
Данные для построения ситовой характеристики крупности продукта 8.
|
Класс крупности мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-78+65 |
5 |
5 |
|
-65+58.5 |
3 |
8 |
|
-58,5+52 |
5 |
13 |
|
-52+39 |
13 |
26 |
|
-39+32.5 |
10 |
36 |
|
-32,5+26 |
12 |
48 |
|
-26+13 |
25 |
73 |
|
-13+6.5 |
15 |
88 |
|
-6,5+0 |
12 |
100 |
Рис. 5 Характеристика крупности разгрузки дробилки 2-й стадии , соответствующую продукту 8.
10. Рассчитываем гранулометрический состав продукта 9 в таком же порядке, что и продукта 5. Расчётные формулы соответственно перепишутся так:
Для : ;
Для
Рис.6 Суммарная характеристика продукта по плюсу крупности 9.
11. Окончательно выбираем дробилку для 2-й стадии по прил.3.[2] , выписываем её характеристику, рассчитываем потребное число дробилок и коэффициент загрузки.
Принимаем дробилку КСД 2200Т2-Д, Kз = 0,72:
12. Определяем массы продуктов 10 и 11:
,
;
,
.
13. Рассчитываем упрощённую схему 3-й стадии дробления, полагая, что характеристика крупности продукта 12 определена заданием
Характеристику крупности продукта 13 строим аналогично том, как строились характеристики крупности продуктов 4 и 8.
Таблица 9
Данные для построения ситовой характеристики
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
+24,5 |
1 |
1 |
|
-24,5+21 |
4 |
5 |
|
-21+17,5 |
4 |
9 |
|
-17,5+15,75 |
8 |
17 |
|
-15,75+14 |
5 |
22 |
|
-14+10,5 |
19 |
41 |
|
-10,5+8,75 |
11 |
52 |
|
-8,75+7 |
11 |
63 |
|
-7+3,5 |
19 |
82 |
|
-3,5+1,75 |
9 |
91 |
|
-1,75+0 |
9 |
100 |
Рис.7 Характеристика продукта крупности 13
Принимаем две дробилки КМД 2200Т1-Д, КЗ=0,51
Площадь колосникового грохота должна быть не менее:
где aI – размер щели грохотов, мм; n1 – число первичных дробилок, а, следовательно, и грохотов.
м2.
Площадь по расчету получается весьма малой, и размеры грохота назначаем конструктивно. Во избежание застревания крупных кусков, ширину грохота принимаем
мм, мм
м2.
,
где Qисх - производительность по исходному питанию, т/ч; q - удельная производительность грохота по насыпному объему при заданном отверстии сита, м3/ч; pн - насыпная плотность руды; k, e, m, n, o, p - поправочные коэффициенты.
Для 2 стадии:
,
где
= 18 %
,
Выбираем один грохот ГСТ-61
с площадью рабочего органа F = 10,4 м2
Для 3 стадии:
,
где
= 30 %
,
Выбираем 2 грохота ГСТ - 41
F = 6,0 м2
1. 1. Определяем расчётную производительность цеха измельчения в тоннах в час по заданной суточной производительности фабрики:
,
где .
т / ч.
2. 2. Назначаем выход циркулирующих в цикле измельчения песков:
,
где ; C – циркулирующая нагрузка, доли единицы.
С = 500%
3. 3. Определяем массу продуктов в цикле измельчения по формулам:
т/ч
т/ч
4. 4. Произведем расчет мельниц.
При измельчении в две стадии предварительно определяем общее число мельниц для обеих стадий. Для этого сначала производительность мельниц, после чего находят общий потребный объем барабанов мельниц и общее их число.
Намечаем по стандарту мельницы для сравнения:
МШР 3600×5000;
МШР 4000×5000;
МШР 4500×5000.
Найдём объём
м3;
м3;
м3,
где 0,15 – двойная толщина футеровки в рабочем состоянии, м.
Удельная производительность мельницы:
,
где – удельная производительность мельниц диаметром выбранного размера по расчетному классу – 74 ; – коэффициент, учитывающий различие в измельчаемости проектируемой к переработке руды и эталонный, здесь условно принимается ; – коэффициент учитывающий разницу в крупности исходного и конечного продуктов измельчения по сравнению с эталонными условиями; – коэффициент, учитывающий различие диаметров рассчитываемой мельницы и эталонной; – коэффициент, учитывающий различие в типе мельницы, выбранной для расчета, и эталонной, .
Рассчитаем для мельниц:
,
– номинальный диаметр мельницы, для которой указана эталонная производительность, ; – номинальный диаметр выбранной мельницы, м
Для МШР 3600×5000
Для МШР 4000×5000
Для МШР 4500×5000
Определим коэффициент ,
где – относительная производительность при заданных условиях; – относительная производительность при эталонных условиях.
После выбора коэффициентов рассчитаем удельные нагрузки для мельниц:
т/(м3ч)
т/(м3ч)
т/(м3ч)
Определим общий потребный объем барабанов мельниц каждого типоразмера:
м3
м3
м3
Qp - количество расчетного класса -74 мкм, которое образуется в процессе измельчения в обеих стадиях.
т/ч , где
- содержание класса -74 мкм в продукте измельчения (сливе классификатора)
- содержание класса -74 мкм в питании мельниц (дробленной руде), доли единицы.
Определяем общий потребный объем барабанов мельницы:
,
где – объём барабана мельницы соответствующего размера.
,
,
.
Окончательно выбираем к установке мельницы определенного типоразмера на основе сравнения их вариантов по массе, мощности и коэффициенту загрузки.
Таблица 10
Характеристика выбранных мельниц
|
Типоразмер, мм |
число |
коэфф загр. |
Масса |
установ. мощность |
|||
|
по расч. |
Принятых к установке |
одной |
всех |
одной |
всех |
||
|
МШР - 3600×4000 |
3.76 |
4 |
0,94 |
162 |
648 |
1000 |
4000 |
|
МШР - 4000×5000 |
2.85 |
3 |
0,95 |
258 |
774 |
2000 |
6000 |
|
МШР - 4500×5000 |
2.09 |
3 |
0,70 |
300 |
900 |
2500 |
7500 |
Принимаем к установке мельницы МШР - 4500×5000, т.к. они имеют наименьшую общую массу и расход мощности, и больший коэффициент загрузки.
Произведем расчет гидроциклонов:
Для заданной крупности слива классификатора выбираем к установке гидроциклон с диаметром 1000мм.
Число гидроциклонов для 1-й мельницы:
,
где – объемная производительность гидроциклона выбранного диаметра, м3/ч; – требуемая объемная производительность гидроциклона, м3/ч.
Производительность:
,
где ; ; – производительность цеха измельчения, т/ч; – масса песков, т/ч; – плотность твердой фазы пульпы, т/м3; c и b – содержание твердого в сливе и песках.
Для ГЦ-1000:
Проверим удельную нагрузку устанавливаемого гидроциклона по пескам. Она должна составлять 0,5-2 т твердого в час на 1 см2 площади живого сечения песковой насадки.
,
где – число гидроциклонов принятых к установке на 1 мельницу; - диаметр пескового отверстия.
.
Для ГЦ-1400:
Окончательно выбираем четыре гидроциклона ГЦ-1000 мм (по две на мельницу) из расчета на 100% резерва.
В ходе проделанной работы выбрано следующее оборудование:
Для крупного дробления:
ККД – 900/140 1 шт.
Для среднего дробления:
КСД-2200Т2-Д 1 шт.
Для мелкого дробления:
КМД-2200Т1-Д 2 шт.
Грохоты:
Колосниковый грохот 1 шт.
ГСТ-61 1 шт.
ГСТ-41 2 шт.
Для отделения измельчения:
Мельницы МШР 3600×4000 3 шт.
Гидроциклон D = 1000 мм. 4 шт.
1. Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению. Методические указания к курсовой работе. СПбГГИ. Сост.: М.Н. Келль, Е.Е. Андреев. СПб, 1999.
2. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: Учебник/ Андреев Е.Е.,Тихонов О.Н. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПБ,2007.
3. Андреев Е.Е., Перов В.А., Биленко В.Ф. Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению. 4-е изд. М.: Недра, 1990.
4. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. 4-е изд. М.: Недра, 1982.
5. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: в двух книгах. Книга 1/ Под ред. О.Н. Тихонова. М.: Недра, 1986.
6. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под ред. О.С. Богданова. М.: Недра, 1982.