Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Норильский индустриальный институт»

Кафедра  Металлургия цветных металлов
Курсовая работа

по дисциплине «Дробление, измельчение

 и подготовка руд к обогащению»

Тема работы: «Расчет схемы дробления и выбор оборудования»
Вариант № 7

Выполнил: студент группы

ОП-07 Паначев А.А     

Проверил: к.т.н, доцент

Петухова Л.И

Отметка о допуске к защите
Оценка
г. Норильск, 2010

Исходные данные	7
Производительность обогатительной фабрики по руде Q ис x год , млн.т	4,5
Характеристика крупности сырья, тип руды/насыпная плотностьт/м3	мягкая/1,3
Максимальная крупность дробленого продукта, мм	750
Влажность руды, %	3
Число дней работы ДЦ в неделю	6
Количество часов работы ДЦ в смену	7
Количество смен	3

1.    Описать схему дробления :


Исходная руда классом крупности -750мм поступает на предварительное грохочение, где делится на классы крупности.Класс крупности “+” поступает на дробилку. Затем класс крупности + и – соединяются снова на грохоте и делятся по классам крупности. Класс крупности + идет на дробилку и дробится до  класса крупности . Затем классы снова идут на грохочение и делятся на классы, гже класс крупности -  идет на измельчение а класс крупности + идет в дробилку а после на поверочное грохочение с целью  деления на классы.
ВЫБОР И РАСЧЕТ СХЕМЫ ДРОБЛЕНИЯ



Рассмотрим выбор и расчет схемы дробления для следующих усло­вий: производительность обогатительной фабрики по руде Q
_{ис
x
год} = 4,5 млн. т в год; руда характеризуется мягкой твердостью, насыпная плотность 1,3 т/м³, крупность максимального куска 750 мм, влажность руды до 3%, характеристики крупности исходной руды и продуктов дробления принять по типовым характеристикам.
1.      
Определяем производительность отделения крупного дробления.
Время работы оборудования 312(В году 52недели по 6 рабочих дней) дней в году, три смены по 7 ч. Часовая про­изводительность оборудования отделения крупного дробления  Q_{исх час кр.др} = Q_{исх год} /312·3·7 = 4,5·10⁶/312·3·7 = 686,81т/ч=528 м³/ч

2. Определяем производительность отделения среднего и мелкого дробления.


По общим условиям проектирования обогатительной фабрики предусматриваем склад крупнодробленой руды. Режим работы отделения среднего и мелкого дробления принимаем с выходным днем, т.е. 305 дней в году в три смены по 7 ч

Годовой фонд машинного времени 305·3·7 = 6405 ч.

       Часовая производительность оборудования отделения среднего и мелкого дробления

Q_{исх час м.др} = Q_{исх год} /305·3·7 =  702,58 т/ч=540,44 м³/ч.

3. Выбираем варианты конфигурации схем дробления для технико-экономического сравнения.

Принимаем к рассмотрению вариант измельчения руды в шаровых мельницах, поскольку физические свойства руды таковы, что возможно мелкое дробление руды. Назначаем крупность руды для пита­ния мельниц 13 мм (в пределах оптимальной крупности для питания шаро­вых мельниц 10-15 мм). Эта крупность может быть достигнута при примене­нии конусных дробилок мелкого дробления, работающих в замкнутом цикле с грохотами. Принимаем к расчету вариант схемы дробления по рис.1.
4.            
Переходим к расчету схемы и определяем общую степень дробления:
J_о6щ =
D
₁/
D₁₁
, = 750/13 =
57.
7
5.
Выбираем степени дробления в отдельных стадиях:


Jобщ =
J₁
J₂
J₃
Если J₁
=
J
₂
=
J
₃
=
J
, то Jобщ  = J³ и J= 57.7^1/3 =3.86

 При замкнутом цикле в третьей стадии степени дробления в первой и во второй стадиях должны быть несколько меньше J, а степень дробления в третьей стадии - больше J.

 Для первой и второй стадий дробления ориентировочно принимаем  J₁
= J
₂ = 3,5.  Тогда J₃ = 57.7/(3,5²) = 4,7.

_6. 
Определяем условную максимальную крупность продуктов после отдельных стадий дробления:
D₅ ⁼ D₁/ J₁ = 750 / 3,5 = 214 мм;

D₉ = D₅/j₂ = 214 / 3,5 = 61 мм;

D
₁₃
=
D
₉
/
J
₃
 = 61 /4,7 = 13 мм.
7.
Определяем ширину разгрузочных щелей дробилок в первой и второй и третей стадиях дробления:

1ст предварительно щековую дробилку      Z₁= 1,5-1,6  для щековой выбираем минимальное  Z₁=1,5

2ст предварительно выбираем конусную дробилку  Z₂=1,8-2 выбираем максимальное Z₂=2

3ст предварительно выбираем конусную дробилку  Z₂=2,7-3 выбираем максимальное Z₂=3
Ширина разгрузочной щели

L₁=D₅/Z₁=214/1,5=145 мм

L₂=D₉/Z₂=61/2=31 мм

L₃=D₁₃/Z₃=13/3=5 мм

Ширина загрузочной щели

Ширину загрузочной щели принимаем на 15% больше максимального куска руды в питании

B₁=750*1,15=863 мм

B₂=214*1,15=247 мм

B₃=61*1,15=71 мм
Основные параметры для выбора дробилок

1)   
Производительность

2)   
Ширина загрузочной щели

3)   
Ширина разгрузочной щели
8.
Проверяем соответствие выбранной схемы дробления и степеней дробления выпускаемому оборудованию.



 Определяем приближенные значения масс продуктов 3, 7 и 12, поступающих в операцию дробления.

По таблице находим ориентировочные выходы продуктов (для руды мДля йцвуягкой твердости):

γ₃ = 70 %;  γ₇ = 70 %; γ₁₂ = 105 %.

Далее определяем производительности (часо­вая производительность отделений крупного, среднего и мелкого дробления разная) - Q _п = Q
₁ · γ_п:

Q ₃ = 686.81·0,70 = 480,77 т/ч = 370 м³/ч.

Q ₇ = 702,58 · 0,70 = 491,806 т/ч = 378,31 м³/ч.

Q ₁₂  = 702,58 ·1,05 =  737,709 т/ч = 567 м³/ч.
1 стадия

Ширина загрузочной щели B₁= 863 мм

Ширина разгрузочной щели L₁= 145мм

Производительность Q₃=370 м³/ч

Для выбора оборудования для 1 стадии дробления предлагаю выбор между Щековой дробилкой ЩДП-12Х15 или Конусной дробилкой ККД-900/140

Таким образом в соответствии со сравнением,  в первой стадии следует поставить щековую дробилку, а не конусную. Масса щековой дробилки 116т, мощность электродвигателя 160 кВт, соответствующие показатели по ККД-900/140 равны 148 т и 250 кВт, так же показатели по производительности  у щековой  не менее 310 м³/ч ,а конусной При разгрузочной щели 140мм  не менее 540 м³/ч , что слишком много.
Выбираем дробильное оборудование :

Параметры	ЩДП-12Х15
Приемное отверстие,мм Ширина Длина	1200 1500
Размер максимального куска в исходном материале,мм	1000
Выходная щель в фазе раскрытия, мм Номинальный размер Диапазон регулирования	155 ±40
Производительность,м3/ч не менее	310
Мощность электродвигателя, кВт	160
Габариты, мм Длина Ширина Высота	6400 6800 5000
Масса,т	116
Изготовитель	ОАО «волгоцеммаш», г Тольятти

Параметры	ККД-900 /140
Ширина приемного отверстия, мм	900
Максимальный диаметр конуса,мм	1700
Ход эксцентрика, мм	36
Производительность в открытом цикле при ширине разгрузочной щели b(мм) м3/ч	При 140мм Q=540
Электродвигатель,кВт	250
Масса,т	148

2 стадия

Ширина загрузочной щели B₁= 247 мм

Ширина разгрузочной щели L₁= 31мм

Производительность Q₃=379 м³/ч

Параметры	КСД-1750Гр-Д
Ширина приемного отверстия, мм	250
Тип камеры	Грубая
Производительность в открытом цикле при ширине разгрузочной щели b(мм) м3/ч	При 35мм не менее Q=220
Электродвигатель,кВт	160
Масса,т	51

3 стадия

Ширина загрузочной щели B₁= 71 мм

Ширина разгрузочной щели L₁= 5мм

Производительность Q₃=567 м³/ч

Параметры	КМД-2200Т1-Д
Ширина приемного отверстия, мм	100
Тип камеры	Тонкая
Разгрузочная щель, мм	5-15
Производительность в открытом цикле при ширине разгрузочной щели b(мм) м3/ч	При 5 мм не менее Q=160
Электродвигатель,кВт	250
Масса,т	93

         Назначение операций дробления
            Дробление– процесс уменьшения размеров кусков (зерен) полезных ископаемых путем разрушения их действием внешних сил, преодолевающих внутренние силы сцепления, связывающие между собой частицы твердого вещества

            Дробление на обогатительных фабриках служит подготовительной операцией перед обогащением и имеет своё назначение разъединение (раскрытие) зерен различных минералов содержащихся в полезном ископаемом, тесно переплетенных и сросшихся между собой. Чем полнее раскрываются (освобождаются один от другого) минералы при дроблении, тем успешнее последующее обогащение полезного ископаемого.

            Иногда минералы, слагающие куски полезных ископаемых, обладают различными физико-механическими свойствами. После дробления таких ископаемых в специально подобранных условиях одни, более твердые и прочные минералы будут представлены крупными кусками, другие, хрупкие и менее твердые – кусками значительно меньшего размера. Последующий рассев дробленого продукта позволит отделить одни минералы от других, т.е. произвести более или менее совершенное обогащение полезного ископаемого. Дробление в этом случае имеет значение обогатительной операции и называется избирательным дроблением.

            Крупность зерен, до которой надо дробить или измельчать исходный материал перед обогащением, определяется размером вкрапленности полезных минералов и процессом, принятым для обогащения данного ископаемого. Эта крупность устанавливается опытным путем при исследованиях обогатимости каждого полезного ископаемого.

Степень дробления

            Отношение размеров кусков или зерен исходного материала перед дроблением к размеру кусков или зерен дробленого продукта называется степенью измельчения.

            Степень дробления – количественная характеристика процесса, показывающая, во сколько раз уменьшился размер кусков или зерен материала при дроблении. Со степенью дробления связаны расход энергии и производительность дробилок.

            Для определения степени дробления предложено несколько расчетных формул.

         Чаще всего степень дробления определяется как отношение размеров максимальных по крупности кусков материала до и после дробления:


где - D max – диаметр максимального куска материала до дробления;

            d max – диаметр максимального куска материала после дробления.
Стадиальность и схемы дробления
            На обогатительных фабриках дробление  полезных ископаемых перед обогащением производится с высокой степенью измельчения. Получение высоких степеней дробления в одной дробильной машине практически невозможно. Вследствие своих конструктивных особенностей машины для дробления эффективно работают только при ограниченных степенях измельчения, а поэтому рациональнее дробить материал от исходной крупности до требуемого размера в нескольких последовательно работающих дробильных машинах. В каждой из таких машин будет осуществлена лишь часть общего процесса дробления, называемая стадией дробления.

            В зависимости от крупности дробимого материала и дробленого продукта стадии дробления имеют особые названия: первая стадия – крупное дробление (от 1500-300 до 350-100 мм); вторая стадия – среднее дробление (от 350-100 до 100-40 мм); третья стадия – мелкое дробление (от 100-40 до 30-5 мм).

                        Степень дробления, достигаемая в каждой отдельной стадии, называется частной, а во всех стадиях – общей степенью дробления. Общая степень дробления равна произведению частных степеней дробления.

                        Дробилки и мельницы могут работать в открытом и замкнутом циклах.

            При открытом цикле материал проходит через дробилку или мельницу один раз и в дробленом продукте всегда присутствует некоторое количество кусков избыточного размера.

            При замкнутом цикле материал неоднократно проходит через дробилку. Дробленый продукт поступает на классифицирующий аппарат, выделяющий из него куски избыточного размера, которые возвращаются для додрабливания в ту же дробилку.

Способы дробления, классификация машин для дробления и измельчения

Под способом дробления понимается вид воздействия разрушающей силы на куски дробимого материала. Известны четыре основных способа дробления: раздавливание, раскалывание, истирание и удар.

Способ дробления выбирается в зависимости от физико-механических свойств дробимого материала и от крупности его кусков

Крупное, среднее и мелкое дробление твердых (прочных) и хрупких пород целесообразно производить раздавливанием, а твердых и вязких пород – раздавливанием с участием истирания. Крупное дробление мягких и хрупких пород целесообразно выполнять раскалыванием, а среднее и мелкое – ударом.

Машины для дробления и измельчения, применяемые на обогатительных фабриках, по механико-конструктивным признакам и по основному методу дробления, осуществляемому в них, разделяются на пять основных классов: дробилки щековые, конусные, валковые, ударные (молотковые, роторные дробилки и дезинтеграторы), барабанные мельницы.

1.     Станина; 2.     Корпус; 3.     Траверса; 4.     Дробящий конус; 5.     Эксцентрик;

6.     Приводной вал; 7.     Пылевое уплотнение; 8.     Опора дробящего конуса; 9.     Опора дробящего конуса.

Рис.  Конусная дробилка

Рабочим органом конусной дробилки является подвижный дробящий конус, помещенный эксцентрично внутри неподвижного конуса (чаши). В результате движения внутреннего конуса в рабочем пространстве происходит раздавливание, излом и истирание кусков руды, т.е. процесс дробления идет непрерывно по мере последовательного перемещения материала по окружности конуса. Под действием силы тяжести дробленный материал разгружается через выходную щель.



      

Конструктивные схемы щековых дробилок: (рис)

а – с простым движением щеки;

б – со сложным движением щеки:

1. неподвижная щека  1.подвижная щека  2.маховик

3.эксцентриковый (главный вал) 4.устройство регулирования выходной щели

5.пружины замыкающего механизма 6.шатун  7.распорная плита

8.тяга замыкающего механизма 9.станина  10.ось подвеса подвижной щеки

е – ширина выходной щели

        Принцип работы щековой дробилки основан на сжатии рабочими поверхностями (щеками) материала, что приводит к возникновению больших напряжений сжатия и сдвига, разрушающих материал. На рисунке показан принцип работы щековой дробилки. Одна из щек дробилки делается неподвижной. Вторая щека крепится на шатуне обеспечивающем перемещение верхнего края щеки так, что щека совершает качающееся движение. Вал шатуна приводится во вращение через клиноременную передачу от двигателя (электрический, дизельный). На этом же валу крепится второй шкив, играющий роль маховика и противовеса для основного шкива. Нижний край подвижной щеки имеет возможность регулировки положения в горизонтальном направлении (механический привод или гидравлический привод), которое влияет на ширину минимальной щели, определяющую максимальную крупность материала на выходе из дробилки. Щеки образуют клинообразную форму камеры дробления в которой материал под действием силы тяжести и после разрушения продвигается от верхней части, в которую загружаются крупные куски, до выходной (разгрузочной) щели. Боковые стенки в процессе дробления не участвуют
Список литературы