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: студент гр. ОП-01 /Диденко А.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:________________________
Дата:_________________________
ПРОВЕРИЛ:__________________
Руководитель проекта: / /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2006
|
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) |
||
|
УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой _________/проф. О.Н.Тихонов/ "_____" июнь 2004 г. |
Кафедра «Обогащения полезных ископаемых
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению».
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
ЗАДАНИЕ
Студенту группы ОП - 03_ __Диденко А.В.
(шифр группы) (Ф.И.О.)
1. Тема проекта: Рассчитать заданную схему дробления и измельчения; выбрать для нее дробилки, мельницы и гидроциклоны, определить их число; вычертить схемы технологическую, цепи аппаратов и компоновку одного из узлов схемы.
2. Исходные данные к проекту: Тип руды, схему дробления и измельчения, производительность цеха измельчения, максимальную крупность исходного и дробленого продуктов, содержание расчетного класса в дробленом и измельченном продуктах выбрать согласно варианта № 8 по методическим указаниям (см. Табл.1).
3. Содержание пояснительной записки: Титульный лист, задание, аннотация, оглавление, исходные данные, схема рудоподготовки, характеристики крупности, расчет схемы дробления (предварительный и окончательный), расчет схемы измельчения, выбор основного оборудования, список литературы, заключение, приложения.
4. Перечень графического материала: 1) Технологическая схема с указанием массы, выходов всех продуктов, а также параметров операций; 2) Схема цепи аппаратов;3) Компоновка заданного (преподавателем) узла схемы в масштабе 1:100. Формат схем технологической и цепи аппаратов – А1; компоновочного – А1.
5. Срок сдачи законченного проекта: май 2006 года.
Руководитель проекта: доцент ________________ / Е.Е. Андреев /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Дата выдачи задания: 15 февраля 2006 года
Процессы дезинтеграции являются важнейшими процессами рудоподготовки при обогащении минерального сырья. Поэтому совершенствование дробильно-сортировочного оборудования, применение эффективных и экономичных способов измельчения, упрощение схем и компоновочных решений цехов дробления и измельчения не теряют своей актуальности. Данный курсовой проект выполнен в объеме 31 страниц, содержит 10 графиков, 10 таблиц. Графическая часть представлена на двух листах формата А1: технологическая схема и схема цепи аппаратов отделений дробления и измельчения; план и разрез цеха измельчения.
The processes crushing are major processes ore preparation with enrichment of mineral raw material. Therefore perfection of the crushing-sorting equipment, application of effective and economic ways of crushing, simplification of the circuits and layout decisions of shops of splitting and crushing do not lose the urgency. The given course project is executed in volume pages 31, 10 contains illustrations, 10 tables. The graphic part is submitted on two sheets of a format А1: the technological circuit and circuit of a circuit of devices of branches of splitting both crushing; the plan and section of shop of crushing.
Содержание
|
[1] Аннотация [2] The summary [3] Исходные данные [4] 1. Предварительный расчет схемы дробления [4.1] 1.2. Характеристика крупности исходной руды
[4.2] [5] 2.Окончательный расчет схемы отделения, дробления, выбор оборудования. [5.1] 2.1. Размеры выходных щелей дробилок [5.2] 2.2. Размеры максимальных кусков руды после дробления по стадиям [5.3] 2.3. Окончательные степени дробления по стадиям [5.4] 2.4. Характеристика крупности разгрузки дробилки 1-й стадии [5.5] 2.5. Гранулометрический состав продукта, поступающего во 2-ю стадию дробления
[5.6] [5.7] 2.8. Характеристика крупности разгрузки дробилки 2-й стадии [5.8] 2.9. Гранулометрический состав продукта, поступающего в 3-ю стадию дробления [5.9] 2.10. Выбор дробилки для стадии среднего дробления [5.10] 2.12. Выбор дробилки для стадии мелкого дробления [6] 3. Расчет схемы отделения измельчения. Выбор оборудования [6.1] 3.1 Расчетная производительность цеха измельчения |
Введение
В технологических схемах обогащения полезных ископаемых операции дробления, измельчения и грохочения занимают существенное место. В значительной мере они определяют и стоимость процесса обогащения, обычно на фабриках с гравитационными и флотационными методами обогащения. Эти операции играют большую роль в горно-металлургической и других отраслях промышленности.
Процессы рудоподготовки, к которым относятся дробление, измельчение, грохочение и классификация используются практически на всех обогатительных фабриках, они относятся к подготовительным операциям обогатительных фабрик. Без их выполнения обогащение практически невозможно.
На обогатительные фабрики поступает руда, содержащая куски различной крупности. Характеристика крупности руды или ее гранулометрический состав определяется системой отработки месторождения, мощностью рудных тел, прочностью руды, производственной мощностью карьера или рудника и другими факторами.
Перед обогащением руды необходимо ей предать такую крупность, при которых зерна полезных минералов и пустой породы будут представлены в свободном виде и могут быть отделены друг от друга. Для подготовки руды перед обогащением по крупности в качестве подготовительных операций применяются дробление и измельчение.
Эти стадии очень дорогостоящие операции и часто на них расходуется более 50 % общих затрат на обогащение руд. Поэтому при дроблении строго соблюдаются принципы «не дробить ничего лишнего». С этой целью дробление осуществляется стадиально, с применением предварительного грохочения.
Данный курсовой проект посвящен расчету схемы рудоподготовки.
Исходные данные для расчета:
Тип исходной руды:
Производительность цеха измельчения:
Qзад = 4500 т/сутки.
Размер максимального куска в исходной руде:
Dmax = 900 мм.
Крупность питания мельниц:
dmax = 17 мм.
Крупность измельчения (слива классификатора):
dсл =0,3 мм.
Содержание класса мельче 74 мкм:
Номера характеристик крупности:
Для расчетов шаровых мельниц необходимо принять следующие показатели по эталонной мельнице:
Схема рудоподготовки представлена на рис. 1.
Технологическая схема:
Исходная руда
D =900 мм грохочение
крупное дробление
грохочение
среднее дробление
грохочение
мелкое дробление
бункер
классификация
слив пески
Рис. 1. Схема рудоподготовки
1.1 Определение расчетной производительности цеха дробления
, где
-суточная производительность цеха измельчения;
и -число дней работы цеха измельчения и дробления в неделю;
-число рабочих смен цеха дробления в сутки;
-число часов работы цеха дробления в смену.
Строим суммарную по плюсу характеристику крупности исходной руды (рис.2). Для этого составляем табл.1 ситового анализа исходной руды.
Таблица 1
Ситовый анализ исходной руды.
|
Размеры класса, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход класса по плюсу , % |
|
|
-900 |
675 |
8 |
8 |
|
-675 |
450 |
12 |
20 |
|
-450 |
225 |
17 |
37 |
|
-225 |
112,5 |
20 |
57 |
|
-112,5 |
0 |
43 |
100 |
Характеристика крупности исходной руды.
1.3. Степени дробления по стадиям
Определение общей степени дробления , степеней дробления в конкретных стадиях () и средней степени дробления в каждом приеме .
Пусть
Принимаем:
1.4. Размеры максимальных кусков по стадиям дробления
Определяем размеры максимальных кусков по стадиям дробления по формулам:
1.5. Размеры выходных щелей дробилок по стадиям дробления
1.6. Размеры приемных отверстий дробилок
,
1.7. Размеры отверстий грохотов
т.к. по условию задания питание мельницы должно быть крупностью 17 мм.
1.8.Эффективность операций грохочения
т.к. в первой стадии устанавливают неподвижные колосниковые грохоты, эффективность которых Во второй и третьей стадиях принимают вибрационные грохоты, эффективность которых
1.9. Вычисление масс продуктов для первой стадии дробления
где (содержание класса по характеристике крупности исходного материала).
1.10. Определение массы продуктов, поступающих на вторую и третью стадии дробления
,
где и -выходы продуктов, поступающих во 2-ю и 3-ю стадии дробления.
→ ККД 1200 150, В = 1200 мм, i = 150 мм, Q = 1030 м3/ч
→ ККД 1350 × 160, В = 1350 мм, i = 160 мм, Q = 1070 м3/ч
→ ЩДП 1500 2100, В = 1500 мм, i = 180 мм, Q = 600 м3/ч
Расчет дробилки ККД 1200/150:
а) насыпная плотность руды:
где -плотность руды в монолите
-коэффициент разрыхления, 0,60,65
б) требуемая объемная производительность:
(Q) =
в) производительность дробилки выбранного типоразмера при размере выходной щели i =180 мм
(Q)=1030
г) потребное число дробилок:
(Q)=1070
г) потребное число дробилок:
В этом варианте потребуется одна дробилка ККД 1200/150 или ККД 1350/160.
Расчет дробилки ЩДП 15002100:
а) (Q)=106,52 м/ч (по аналогии с п. 12)
б) требуемая объемная мощность и размер выходной щели:
в)
в данном варианте потребуется одна дробилка ЩДП 15002100.
Сравнение вариантов и выбор дробилки для крупного дробления по таблице.
|
Типо- размер |
Чис- ло |
Производительность |
Коэффи- циент загрузки |
Масса, m |
Установленная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
|||||||
|
одной |
всех |
|||||||
|
одной |
всех |
|||||||
|
ЩДП 12001500 |
1 |
600 |
600 |
0,18 |
233 |
233 |
250 |
250 |
|
ККД 1200/150 |
1 |
1030 |
1030 |
0,1 |
240 |
240 |
315 |
315 |
|
ККД 1350/160 |
1 |
1070 |
1070 |
0,1 |
236 |
236 |
400 |
400 |
К установке принимаем дробилку ККД1200/150 в количестве одной штуки. Дробилка в полной мере (из рассмотренных вариантов) обеспечивает требуемую производительность.
Для среднего дробления рассмотрим варианты:
КСД -2200 Т-Д, В = 275 мм, i =30 мм, Q = 360 м3/ч
КСД -3000 Т2-Д, В = 275 мм, i =2040 мм, Q = 400630 м3/ч
Расчет дробилки КСД -2200 Т-Д
а) ()=
б)
в)
Расчет дробилки КСД-3000 Т
а)
б) ,
в)
Произведем сравнение вариантов и окончательно выберем дробилку для среднего дробления по таблице.
|
Типо- размер |
число |
Произво- дитель- ность, м/ч |
Коэффи циент загрузки |
Масса, т |
Установлен- ная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||
|
КСД-2200 Т-Д |
1 |
360 |
360 |
0,42 |
92 |
92 |
250 |
250 |
|
КСД-3000 Т2-Д |
1 |
400 |
400 |
0,38 |
97 |
97 |
400 |
400 |
У КСД-2200 Т-Д меньшее масса и установочная мощность, более приемлемый коэффициент загрузки (нормальное распределение времени работ дробилки и резерва времени, что значительно улучшает условия эксплуатации). Окончательно к установке принимаем одну дробилку КСД-2200 Т-Д.
Рассмотрим два варианта оборудования для мелкого дробления:
В=86 мм, = 5,3 мм.
КМД -2200Т1-Д, i = 5 мм, Q = 160 м3/ч
КМД -3000 Т-Д, i = 5 мм, Q = 300 м3/ч
Расчет дробилки КМД -2200Т1-Д:
а)
б)
Расчет дробилки КМД-3000 Т-Д:
а)
в)
Произведем сравнение вариантов и выберем оборудование для мелкого дробления по таблице.
Таблица 2
Характеристика выбранных дробилок
|
Типоразмер |
число |
Производительность, м/ч |
Коэффициент загрузки |
|
|
одной |
всех |
|||
|
КМД-2200Т1-Д |
1 |
400 |
400 |
0,83 |
|
КМД-3000Т-Д |
1 |
700 |
700 |
0,44 |
Принимаем к установке одну дробилку КМД-2200Т1-Д
На основании предварительного расчета, окончательно назначаем размеры выходных щелей дробилок.
Определим размеры максимальных кусков руды после дробления по стадиям.
Степени дробления по стадиям, размеры отверстий грохотов оставляем теми же, что и в предварительном расчете, не имеет смысла их менять, т.к. не поменялись размеры максимальных кусков руды после дробления по стадиям.
;.
Поэтому, и тоже не поменялись.
=164,06 т/ч, = 210,9 т/ч.
Рассчитываем гранулометрический состав продукта 5, поступающего во 2-ю стадию дробления. Начинаем этот процесс с построения характеристики крупности продукта 4 (рис.3). Для этого составляем табл.3 ситового анализа дробленой руды (продукта 4).
Таблица 3
Ситовой анализ продукта 4
Построим характеристику крупности продукта 4. Для этого в соответствии с заданием и выбранным типом дробилки для 1-й стадии составляем таблицу при . Номер характеристики 5:
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, |
Суммарный выход (по классу), % |
|
|
По - |
По + |
||
|
-320 |
280 |
3 |
3 |
|
-280 |
240 |
7 |
10 |
|
-240 |
160 |
25 |
35 |
|
-160 |
120 |
20 |
55 |
|
-120 |
80 |
15 |
70 |
|
-80 |
40 |
17 |
87 |
|
-40 |
0 |
13 |
100 |
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.
Таблица 5
Данные для построения ситовой характеристики.
|
Класс крупности, мм |
Суммарный выход (по классу), % |
|
|
По - |
По + |
|
|
0 |
320 |
1 |
|
-320 |
280 |
1 |
|
-280 |
240 |
2 |
|
-240 |
160 |
27 |
|
-160 |
120 |
28 |
|
-120 |
80 |
53 |
|
-80 |
40 |
76 |
|
-40 |
0 |
100 |
По вычисленным выходам класса строим суммарную по плюсу характеристику крупности продукта 5.
Характеристика крупности продукта 5.
2.6. Выбор дробилки для крупного дробления
Окончательно выбираем дробилку для первой стадии дробления: ККД1200/150 в количестве 1 шт., В = 1200 мм, i = 150 мм, .
Определим массы продуктов 6 и 7.
,
;
,
.
Таблица для построения характеристики крупности разгрузки дробилки второй стадии (продукт 8) =30 мм
|
Класс крупности по -, мм |
Класс крупности по +, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-90 |
75 |
10 |
10 |
|
-75 |
67,5 |
5 |
15 |
|
-67,5 |
60 |
5 |
20 |
|
-60 |
45 |
18 |
38 |
|
-45 |
37,5 |
12 |
50 |
|
-37,5 |
30 |
11 |
61 |
|
-30 |
15 |
22 |
83 |
|
-15 |
7,5 |
9 |
92 |
|
-7,5 |
0 |
8 |
100 |
Характеристика крупности продукта 8.
Расчет гранулометрического состава продукта 9, =30 мм
Для :;
Для
|
Класс крупности по -, мм |
Класс крупности по +, мм |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-105 |
90 |
1 |
|
-90 |
75 |
5 |
|
-75 |
67,5 |
9 |
|
-67,5 |
60 |
13 |
|
-60 |
45 |
27 |
|
-45 |
37,5 |
37 |
|
-37,5 |
30 |
51 |
|
-30 |
15 |
66 |
|
-15 |
7,5 |
84 |
|
-7,5 |
0 |
100 |
Характеристика крупности продукта 9.
Окончательно выбираем дробилку для второй стадии дробления: КСД -2200 Гр-Д в количестве 1 шт.;
2.11. Рассчитываем упрощённую схему 3-й стадии дробления, полагая, что характеристика крупности продукта 13 определена заданием
Характеристику крупности продукта 13 строим аналогично тому, как строились характеристики крупности продуктов 4 и 8.
Данные для построения ситовой характеристики
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
|
0,00 |
17,50 |
1 |
1 |
|
-17,50 |
15,00 |
4 |
5 |
|
-15,00 |
12,50 |
4 |
9 |
|
-12,50 |
11,25 |
8 |
17 |
|
-11,25 |
10,00 |
5 |
22 |
|
-10,00 |
7,50 |
19 |
41 |
|
-7,50 |
6,25 |
11 |
52 |
|
-6,25 |
5,00 |
11 |
63 |
|
-5,00 |
2,50 |
19 |
82 |
|
-2,50 |
1,25 |
9 |
91 |
|
-1,25 |
0,00 |
9 |
100 |
Характеристика крупности класса 13
Рассчитаем массы продуктов 10 – 13.
.
где находим по характеристикам крупности продуктов 9 и 13.
т / ч;
т / ч.
Принимаем 1 КМД с характеристиками:
|
Типоразмер дробилки |
Пределы регулирования выходной щели, мм |
Производительность, м3/ч |
|
КМД-2200Т1-Д. |
5 |
160 |
2.13 Общая площадь грохота перед дробилкой первой стадии
Расчет колосникового грохота, стоящего перед дробилкой первой стадии дробления.
а) Определим площадь колосникового грохота
,
где -размер щели грохотов, мм;
-число первичных дробилок, а следовательно, и грохотов.
Данная площадь поверхности сита весьма мала, поэтому примем площадь колосникового грохота конструктивно.
Конструктивное вычисление площади колосникового грохота.
L = 2B, т.к. длину грохота обычно принимают в два раза больше его ширины.
В = 3D, т.к. во избежание застревания крупных кусков ширину грохота В берут не менее тройного размера наибольшего куска в питании, а при малом числе крупных кусков –принимают на 100 мм больше двойного размере наибольших кусков.
2.14. Расчет вибрационных грохотов для 2-й и 3-й стадий дробления
,
где Qисх - производительность по исходному питанию, т/ч; q - удельная производительность грохота по насыпному объему при заданном отверстии сита, м3/ч; ph - насыпная плотность руды; k, l, m, n, o, p - поправочные коэффициенты.
Для 2 стадии:
м2,
где
м3/(м2∙ч)
= 15 %
,
Выбираем грохот ГСТ-51
S 1-го сит = 7,875 м2
Выбираем 1 грохот ГСТ-51 на одну дробилку.
Для 3 стадии:
м2,
где
= 20 %
,
Выбираем грохот ГСТ-72
S 1-го = 15,5 м2
Выбираем 1 грохот ГСТ-72 на одну дробилку.
Определение расчетной производительности схемы измельчения.
3.2. Выход песков
Назначим выход циркулирующих песков в цикле измельчения.
с – циркулирующая нагрузка, доли единицы; с = 4 (для руды средней твердости)
3.3. Определение массы продуктов в цикле измельчения
Определим массы продуктов в цикле измельчения.
Q=187,5 т/ч
;
;
;
.
3.4. Расчет мельниц
Рассмотрим три варианта мельниц для измельчения.
МШР 36005000
МШР 40005000
МШР 45005000
Расчет МШР 36005000
а) , где
D, L – диаметр и длина барабана мельницы;
v – объем барабана мельницы с учетом футеровки;
0,15-двойная толщина футеровки в рабочем состоянии, м.
б). Поправочные коэффициенты для расчета производительности .
для крупности 20 мм
для крупности 40 мм
для крупности 20 мм
,
т.к. эталонная и рассматриваемая мельницы одного типа
в) Расчет удельной нагрузки и потребного числа мельниц.
тогда ,
Расчет МШР 40005000
а)
б) Все поправочные коэффициенты, кроме остаются те же.
в)
Для снижения используем две мельницы, тогда
Потребуются одна мельница МШР 40005000 в данном варианте оборудования.
Расчет МШР 45005000
а)
б)
в)
,
Произведем сравнение вариантов и выберем типоразмер мельницы.
Таблица 9
Характеристики выбранных мельниц
|
Типо- размер, мм |
Число |
Коэффи- циент загрузки |
Масса, т |
Установочная мощность, кВт |
|||
|
По Рас- чету |
К уста- новке |
одной |
всех |
одной |
всех |
||
|
МШР 36005000 |
1,25 |
2 |
0,63 |
166 |
498 |
1250 |
3750 |
|
МШР 40005000 |
0,95 |
2 |
0,48 |
265 |
795 |
2000 |
6000 |
|
МШР 45005000 |
0,7 |
1 |
0,7 |
300 |
600 |
2500 |
5000 |
У МШР 36005000 самая меньшая масса и установочная мощность, но коэффициент загрузки МШР 40005000 более предпочтителен; кроме того, в цехе проще и экономней разместить одну мельницу большего типоразмера. Принимаем к установке одну мельницу МШР 4000 5000.
3.5. Расчет гидроциклонов
Произведем расчет гидроциклонов:
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:
Выбираем 1 гидроциклона с диаметром D = 1000 мм.
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 гидроциклон ГЦ-1000 мм.
Заключение
В результате расчета технологической схемы переработки полезного ископаемого выбираем к установке оборудование, приведенное в табл.10.
Таблица 10
Перечень выбранного к установке оборудования
|
Наименование |
Количество |
|
Конусная дробилка ККД1200/150 |
1 |
|
Конусная дробилка КСД 2200Т-Д |
1 |
|
Конусная дробилка КМД 2200 Т1-Д |
1 |
|
Колосниковый грохот F = 15 м2 |
1 |
|
Инерционный грохот ГСТ 51 F = 7,875 м2 |
1 |
|
Инерционный грохот ГСТ 72 F = 15,5 м2 |
1 |
|
Шаровая мельница МШР 4000×5000 |
1 |
|
Гидроциклон ГЦ 1000 |
1 |
Список литературы
1. Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению. Методические указания к курсовой работе / Санкт-Петербургский государственный горный ин-т. Сост.: М.Н. Келль, Е.Е. Андреев. СПб, 1999. – 36 с.
2. Андреев Е.Е., Перов В.А., Биленко В.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990.–301 с.: ил.
3. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. 4-е изд., перераб, и доп. М.: Недра, 1982. – 518 с.
4. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: В двух книгах. Книга 1 / Под ред. О.Н. Тихонова. М.: Недра, 1986.
5. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под ред. О.С. Богданова. М.: Недра, 1982. – 361