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 /Тер И. Г./
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:________________________
Дата:_________________________
ПРОВЕРИЛ:__________________
Руководитель проекта: доцент /Андреев Е.Е /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2009
|
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации |
||
|
Санкт-Петербургский государственный горный институт им Г.В. Плеханова (технический университет) |
||
|
УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой /В.Б. Кусков / "___"__________2009 г. |
Кафедра Обогащения полезных ископаемых
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению»
ЗАДАНИЕ
Студентке группы ОП-06 /Тер И. Г./
(шифр группы) (Ф.И.О.)
Тема проекта: Рассчитать заданную схему дробления, грохочения и измельчения; выбрать для неё дробилки, мельницы и гидроциклоны, определить их число, вычертить схемы технологическую, цепи аппаратов и компоновку одного из узлов схемы.
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 № 16 по методическим указаниям.
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.
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 масштабе1: 75. Формат схем технологической и цепи аппаратов – А1, компоновочного – А1.
Срок сдачи законченного проекта:______________________________________
Руководитель проекта: _________ _________ / /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Дата выдачи задания: 18 февраля 2009 г.
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 29 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:
Апатитовая ( средней твердости).
Производительность цеха измельчения:
Qзад = 8000 т/сутки.
Размер максимального куска в исходной руде:
Dmax = 950 мм.
Крупность питания мельниц:
dmax = 10 мм.
Крупность измельчения (слива классификатора):
dсл =0,3 мм.
Содержание класса мельче 74 мкм:
в питании мельниц – 10 %;
в сливе классификатора – 50 %.
Номера характеристик крупности:
исходная руда – 1;
руда после 1-й стадии дробления – 5 (для щековых дробилок) и 8 (для конусных дробилок);
руда после 2-й стадии дробления – 11;
руда после 3-й стадии дробления – 14.
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 = 1,2 т/(м3.ч) – для твердых руд;
плотность апатитовой руды r = 3,0 т/м3.
Схема рудоподготовки представлена на рис. 1.
Исходная руда
1
I
2 3
II
4
5
III
6 7
IV
8
9
10 V
11 VI
13
14
VII
VIII
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), % |
|
–950 +713 |
6 |
6 |
|
–713 +475 |
9 |
15 |
|
– 475 +238 |
13 |
28 |
|
– 238 +119 |
17 |
45 |
|
–119 +0 |
55 |
100 |
Рис.2 Суммарная характеристика крупности исходной руды по плюсу
где ; .
Средняя степень дробления в каждом приёме:
.
Степень дробления по стадиям:
S1=4,3 S2=4,6 S3=4,8
;
мм ;
;
мм;
мм;
Полученное значение соответствует значению заданной крупности измельчения.
Размеры выходной щели:
,
где принимается по табл. 5 с учётом заданного характера руды по любому типу дробилок крупного дробления.
Для конусной дробилки:
мм;
Для щековой дробилки
мм
,
где принимается по табл. 5 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 замкнутом 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 -0,85; -0,85.
;
,
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 |
1100 |
147 |
399 |
222 |
|
2-й |
250 |
19 |
500 |
278 |
|
3-й |
55 |
8 |
1000 |
556 |
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 1200*1500
м3/ч
количество дробилок – 1
ККД 1350/160
м3/ч
Количество дробилок – 1
Для 2-й стадии:
КСД 2200 Т-Д
м3/ч
Количество дробилок – 2
КСД 2200 Т2-Д
м3/ч
количество дробилок - 1
Для 3-й стадии:
КМД 2200 Т5-Д
м3/ч
Количество дробилок – 4
КМД 3000 2-ДП
м3/ч
количество дробилок - 2
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 1350/160 |
1 |
1048 |
1048 |
0,21 |
320 |
320 |
400 |
400 |
|
ЩДП 1200*1500 |
1 |
263 |
263 |
0,84 |
116 |
116 |
160 |
160 |
Исходя из экономических соображений приходим к выводу, что дробилка ЩДП 1200*1500 предпочтительнее.
Для второй стадии дробления
Таблица 4
|
Типоразмер, мм |
Число |
Производительность, м3/ч |
Коэффициент загрузки |
Масса, т |
Установленная мощность, кВт |
|||
|
одной |
всех |
одной |
всех |
одной |
всех |
|||
|
КСД-2200Т2-Д |
1 |
400 |
400 |
0,70 |
97 |
97 |
250 |
250 |
|
КСД-2200Т-Д |
2 |
228 |
456 |
0,61 |
92 |
184 |
250 |
500 |
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-2200Т5-Д |
4 |
175 |
525 |
0,75 |
94 |
376 |
315 |
1260 |
|
КМД-3000Т2-ДП |
2 |
350 |
700 |
0,79 |
229 |
458 |
500 |
1000 |
Исходя из экономических соображений приходим к выводу, что дробилка КМД-3000Т2-ДП 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
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-295+257 |
3 |
3 |
|
-257+221 |
7 |
10 |
|
-221+147 |
27 |
35 |
|
-147+110 |
20 |
55 |
|
-110+74 |
15 |
70 |
|
-74+37 |
17 |
87 |
|
-37+0 |
13 |
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.
для :
для :
По вычисленным выходам класса строим суммарную по плюсу характеристику крупности продукта 5.
Таблица 7
Данные для построения ситовой характеристики.
|
Класс крупности, мм |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-295+257 |
1 |
|
-257+221 |
3 |
|
-221+147 |
21 |
|
-147+110 |
29 |
|
-110+74 |
50 |
|
-74+37 |
75 |
|
-37+0 |
100 |
Рис.4 Суммарная характеристика по плюсу крупности продукта 5.
Для 1-й стадии дробления выбираем дробилку ЩДП 1200*1500
Количество дробилок – 1. Коэффициент загрузки -0,84
,
;
,
.
Таблица 8
Данные для построения ситовой характеристики крупности продукта 8.
|
Класс крупности по минусу, мм |
Класс крупности по плюсу, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
-57 |
48 |
10 |
10 |
|
-48 |
43 |
5 |
15 |
|
-43 |
38 |
5 |
20 |
|
-38 |
29 |
18 |
38 |
|
-29 |
24 |
12 |
50 |
|
-24 |
19 |
11 |
61 |
|
-19 |
10 |
22 |
83 |
|
-10 |
5 |
9 |
92 |
|
-5 |
0 |
8 |
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
Для :
Для :
Рис.6 Суммарная характеристика продукта по плюсу крупности 9.
11. Окончательно выбираем дробилку для 2-й стадии по прил.2. , выписываем её характеристику, рассчитываем потребное число дробилок и коэффициент загрузки.
Принимаем дробилку КСД 2200Т2-Д, Kз = 0,7:
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), % |
|
+28 |
5 |
5 |
|
-28+24 |
12 |
17 |
|
-24+20 |
11 |
28 |
|
-20+18 |
7 |
35 |
|
-18+16 |
10 |
45 |
|
-16+12 |
20 |
65 |
|
-12+10 |
8 |
73 |
|
-10+8 |
7 |
80 |
|
-8+4 |
12 |
92 |
|
-4+2 |
4 |
96 |
|
-2+0 |
4 |
100 |
Таблица 10
|
Класс крупности, мм |
Выход класса, % |
Суммарный выход (по классу), % |
|
+28 |
83 |
17 |
|
-28+24 |
75 |
25 |
|
-24+20 |
62 |
38 |
|
-20+18 |
56 |
44 |
|
-18+16 |
48 |
52 |
|
-16+12 |
31 |
69 |
|
-12+10 |
25 |
75 |
|
-10+8 |
19 |
81 |
|
-8+4 |
11 |
89 |
|
-4+2 |
4 |
96 |
|
-2+0 |
0 |
100 |
Рис.7 Характеристика продукта крупности 13
Гранулометрический состав продукта 10 рассчитываем как смесь продуктов 9 и 13 по следующей формуле:
Рис.8 Характеристика продукта крупности 10
Принимаем две дробилки КМД 3000Т2-ДП, КЗ=0,79
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
%
,
Выбираем один грохот ГСТ-72
с F = 18,5 м2
Для 3 стадии:
,
где
= 11 %
,
Выбираем 2 грохота ГСТ - 62
F = 12 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 = 200-500%
3. 3. Определяем массу продуктов в цикле измельчения по формулам:
4. 4. Произведем расчет мельниц.
При измельчении предварительно определяем число мельниц для данной 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 4000×5000;
МШР 4500×5000.
МШЦ 4000×5500;
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 4000×5000
Для МШР 4500×5000
Для МШЦ 4000×5500
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 - 4000×5000 |
3,4 |
4 |
0,85 |
258 |
1032 |
2000 |
8000 |
|
МШР - 4500×5000 |
2,5 |
3 |
0,83 |
290 |
870 |
2500 |
5000 |
|
МШЦ - 4000×5500 |
3,5 |
4 |
0,875 |
250 |
1000 |
2000 |
8000 |
Принимаем к установке мельницы МШР - 4500×5000, т.к. они имеют наименьшее количество, наименьшую общую массу, расход мощности и соответствующий 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 одному на мельницу) из расчета на 100% резерва.
В ходе проделанной работы выбрано следующее оборудование:
Для крупного дробления:
ЩДП 1200*1500 1 шт.
Для среднего дробления:
КСД-2200Т2-Д 1 шт.
Для мелкого дробления:
КМД-3000Т2-ДП 2 шт.
Грохоты:
Колосниковый грохот 1 шт.
ГСТ-72 1 шт.
ГСТ-62 2 шт.
Для отделения измельчения:
Мельницы МШР 4500×5000 3 шт.
Гидроциклон D = 1000 мм. 3 шт.
1. Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению. Методические указания к курсовому проекту. СПбГГИ. Сост.: Е.Е. Андреев, Н.В.Николаева. СПб, 2008.
2. Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. СПб. 2007.
3. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: в двух книгах. Книга 1/ Под ред. О.Н. Тихонова. М.: Недра, 1986.
4. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под ред. О.С. Богданова. М.: Недра, 1982.