Курсовая работа (т): Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых

Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ ЗАВОДАХ

. РАСЧЕТ И ВЫБОР ДРОБИЛОК

3.1 Выбор схемы дробления

3.2 Выбор дробилок для первой стадии дробления

.3 Определение выхода продукции и количества негабарита после первой стадии дробления

.4 Выбор дробилок для второй стадии дробления

.5 Определение полного выхода продукции в процентном и весовом отношении

. РАСЧЕТ ГРОХОТОВ

.1 Расчет промежуточного грохота

.2 Расчет площади сита с диаметром ячеек 40 мм у грохота окончательной сортировки

.3 Расчет площади сита с диаметром ячеек 20 мм

.4 Расчет площади сита с диаметром ячеек 10 мм

.5 Расчет площади сита с диаметром ячеек 5 мм

. ВЫБОР ГРОХОТОВ

. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

7. ЛИТЕРАТУРА

дробление сито крепость камень

1. ВВЕДЕНИЕ

Курсовое проектирование является одним из видов самостоятельной работы студентов в высшем учебном заведении и способствует получению навыков проектной и конструкторской деятельности, обоснования и принятия инженерных решений.

Тематика курсовых проектов по дисциплинам "Строительные и дорожные машины и оборудование", "Машины и оборудование предприятий стройиндустрии" разнообразна и связана со смежными дисциплинами, такими как "Технология, комплексная механизация и автоматизация строительства и эксплуатации автомобильных дорог", "Машины непрерывного транспорта" и др. Определенную трудность вызывают проекты, связанные с расчетом и выбором оборудования дробильно-сортировочных заводов, использующих в технологической цепи дробилки, грохоты, питатели, конвейеры и другое оборудование с различными техническими характеристиками.

Цель данных методических указаний состоит в следующем:

·   помочь студенту, выполняющему курсовой проект, рационально организовать свою работу в период подготовки и защиты курсового проекта;

·        дать конкретные рекомендации по общим вопросам проектирования дробильно-сортировочных заводов, расчетов, выбору и компоновке оборудования;

·        обратить внимание студентов на основные требования к оформлению курсового проекта.

Кроме этого, в указаниях приведены технические характеристики дробилок и грохотов различных типов и марок, графики для определения гранулометрического состава раздробленного материала и для расчета необходимой площади просеивающей поверхности сит с разными диаметрами ячеек.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНЫХ ЗАВОДАХ

Дробильно-сортировочные заводы (ДСЗ) подразделяются на стационарные, полустационарные и передвижные.

В последние годы в качестве передвижных ДСЗ используют передвижные дробильно-сортировочные агрегаты (ПДСА). ПДСА состоят из тележки на пневмоколесном ходу, на раме которой смонтирована одна или две дробилки, питатели, грохоты, бункера и пульт управления ими. Как правило, ПДСА работает на одном месте 1÷2 строительных сезона. На другое место ПДСА перебазируется с помощью автотягача и устанавливается на специальные насыпи, чтобы раздробленный и отсортированный по крупности щебень из бункеров высыпался самотеком в транспортные средства (автосамосвалы) и доставлялся потребителям. Основными потребителями щебня от ПДСА являются организации и фирмы по строительству и капитальному ремонту дорожного полотна автомобильных или железных дорог.

Полустационарные заводы работают на одном месте до 5 лет. Такие заводы имеют относительно большую производительность, достаточную для строительства крупного строительного объекта, после завершения которого завод демонтируется и перевозится на новое место. Такие заводы позволяют устанавливать оборудование достаточно высокой производительности с частичной автоматизацией процессов.

Стационарные ДСЗ рассчитаны на долгий срок службы, могут производить сотни тысяч м³ щебня в год, проектируются как полуавтоматические и автоматические предприятия с полной механизацией всех процессов дробления, сортировки, подачи исходного материала и отгрузки готового продукта.

В настоящем учебном пособии рассмотрены вопросы проектирования (расчета, выбора и разработки конструктивно-технологической схемы) стационарного ДСЗ с приведением технических характеристик существующих дробилок, грохотов, питателей и конвейеров, типовых характеристик для определения гранулометрического состава раздробленного продукта для разных условий дробления.

Во всех схеме ДСЗ, приведенной на рис. 1 расстояние между колосниками должно быть таким, чтобы просыпавшиеся куски поступающего в дробилку материала имели максимальный размер D меньше ширины приемного зева дробилки В на 15÷20 %, то есть должно соблюдаться условие: . В противном случае могут наблюдаться "выбросы" дробимого материала из камеры дробления.

Для удобства использования методических указаний при выполнении курсового проекта методика расчета и выбора оборудования сопровождается конкретным примером.

3. РАСЧЕТ И ВЫБОР ДРОБИЛОК

Исходные данные для расчета

Производительность ДСЗ - 400 м³/час;

Предел прочности дробимого камня - d_с = 200 Мп;

Наибольший размер дробимого камня - D_max = 800 мм;

Наибольший размер продукта дробления - d_max = 70 мм.

Зерновой состав раздробленного продукта разделить на классы: 5÷10 мм; 10÷20 мм; 20÷40 мм; 40÷70 мм. Материал класса 0÷5 мм является браком. Его не должно быть более 5%. Материал с размером зерен более 70 мм не должен превышать по количеству 5% и более.

3.1    Выбор схемы дробления

Для предварительного выбора схемы дробления на заданном ДСЗ находим общую степень дробления по формуле:

Учитывая, что степень дробления у разных типов дробилок разная, рекомендуется их использовать в следующих пределах:

-            для щековых дробилок i = 4÷6;

-       для конусных дробилок i = 6÷8;

-       для валковых дробилок i = 1,5÷2;

-       для молотковых дробилок i ≤ 50;

-       для роторных дробилок i = 4÷6.

При большей степени дробления существенно снижается производительность дробилок. Учитывая изложенное, а также стоимость оборудования, следует предварительно принять двухстадийную схему дробления.

3.2 Выбор дробилок для первой стадии дробления

Для первой стадии первоначально выбирают тип дробилок, который определяется крепостью дробимого камня. По заданной крепости дробимого камня могут подойти дробилки: щековые, конусные и двухвалковые.

После выбора типа дробилок необходимо выбирать конкретные дробилки по размеру загружаемого камня. Сведения о технических характеристиках дробилок приведены в справочной литературе, а для курсового проекта - в приложении.

По размеру загружаемого камня могут подойти дробилки:

-        двухвалковая -ДДЗ 1250х1000;

-       конусные - ККД-1200А ККД-900;.

-       Щековые С-888

Роторные дробилки выпускаются для дробления крепки пород, но с наибольшим размером камней до 800 мм. Поэтому в данном случае их использование невозможно.

Для данного примера можно применить четыре дробилки для первой стадии дробления. По заданию достаточно иметь только три варианта. Следующий шаг при выборе конкретных дробилок - выбор по производительности.

Для выбора дробилок по производительности необходимо учитывать коэффициент неравномерности К_н подачи материала на ДСЗ, который рекомендуется в пределах К_н = 1,1÷1,3. Его величина обосновывается конкретными условиями (местом расположения ДСЗ от карьера, климатическими условиями, принятым видом транспорта и т.п.).

Для курсового проекта, принимая К_н = 1,15, находим расчетную производительность П_р ДСЗ, которая составит:

м³/час.

В дальнейших расчетах используется только величина расчетной производительности.

В технических характеристиках дробилок обычно приводят величину производительности:

·   производительность без указания условий дробления;

·        производительность для средних или тяжелых условий дробления.

Легкими условиями дробления можно считать дробление пород:

·   крепостью d_с < 120 Мп при кусках любой крепости;

·        крепостью d_с = 120÷180 Мп при кусках камня крупностью (0,5÷0,7)В;

·        крепостью d_с > 180 Мп при кусках меньше 0,5В.

Средними условиями дробления:

·   крепостью d_с = 120÷180 Мп при кусках камня крупностью (0,7÷0,9)В;

Для средних условий дробления вводится коэффициент трудности дробления К_др = 0,85.

Трудными условиями дробления можно считать дробление пород крепостью d_с > 180 Мп при кусках камня (0,7÷0,9)В. Для трудных условий дробления вводится коэффициент трудности дробления К_др = 0,7.

Учет условий дробления для конкретной дробилки существенно влияет на производительность и число необходимых дробилок.

I вариант - ККД 1200.

Данная дробилка имеет ширину приемного зева В = 1200 мм и производительность при легких условиях дробления 560 м³/час. Условия дробления с учетом задания будут:  - трудные.

При таких условиях производительность составит 560×0,7 = 392 м³/час.

Для дробления всего материала потребуется:  штук.

Принимаем Две дробилки.

II вариант - дробилка ДДЗ-1250х1000.

Данная дробилка имеет ширину приемного зева В = 900 мм и производительность при легких условиях дробления 500 м³/час. Условия дробления:  - трудные усл.

Для дробления всего материала потребуется:  штук.

Принимаем 1 дробилку.

3.3 Определение выхода продукции и количества негабарита после первой стадии дробления

I вариант - дробилка ККД- 1200 с шириной разгрузочной щели l_щ = 150 мм.

Для определения гранулометрического состава раздробленного материала необходимо найти крупность продукта дробления в долях разгрузочной щели, которая составит:

По графикам типовых характеристик для конусных дробилок, которые приведены в приложении, используя среднюю кривую, находим количество материала разных фракций:

0÷5 мм = 100% - 98% = 2%;

5÷10 мм = 98,0% - 94% = 4%;

10÷20 мм = 94% - 89% = 5%;

20÷40 мм = 89% - 79% = 10%;

40÷70 мм = 79% - 59% = 20%;

мм и боле = 59%;

Итого 100 %

Вывод: 59% соответствует 460 м³/час × 0,68 = 271,4 м³/час. Т.е. 271,4 м³/час осталась нераздробленной до готового продукта. У этой части материала наибольший размер раздробленного материала составляет:

мм.

Величина к определяется по точке пересечения средней кривой с осью абсцисс (см. график типовых характеристик).

II вариант - дробилка ДДЗ-1250х1000 с шириной разгрузочной щели l_щ = 150 мм.

Для определения гранулометрического состава раздробленного материала необходимо найти крупность продукта дробления в долях разгрузочной щели, которая составит:

По графикам типовых характеристик для двухвалковых дробилок используя левую кривую, находим количество материала разных фракций:

0÷5 мм = 100% - 99,8% = 0,2%;

÷10 мм = 99,8% - 96% = 3,8%;

10÷20 мм = 96% - 89% = 7%;

20÷40 мм = 89% - 78% = 11%;

40÷70 мм = 78% - 60% = 18%;

мм и более = 60%;

Итого 100 %

Вывод: 60% соответствует 460м³/час × 0,6 = 276 м³/час. Т.е. 276м³/час осталась нераздробленной до готового продукта. У этой части материала наибольший размер раздробленного материала составляет:

мм.

3.4 Выбор дробилок для второй стадии дробления

Выбор производится аналогично выбору дробилок для первой стадии дробления, то есть сначала по крепости камня выбирают тип дробилки, затем по крупности полученных кусков еще нераздробленного материала выбирают марку серийных дробилок, а затем по производительности выбирают нужное их количество.

При определении необходимого количества дробилок следует учитывать следующее:

1.  Количество дробилок зависит от необходимой производительности, которая зависит от принятого решения о постановке промежуточного грохота для отсева готового продукта после дробления в первой стадии. Обычно промежуточный грохот ставится при наличии готового продукта 20% и более. Но это требование не является обязательным. Оно может ставиться и при наличии готового продукта 15%, а может не ставиться при наличии готового продукта более 20%. Это зависит от конкретных условий, обоснованного решения автора проекта или требований заказчика проекта. В общем случае должно соблюдаться условие минимального количества машин на проектируемом ДСЗ;

2.       Количество дробилок зависит от ширины разгрузочной щели, которая должна обеспечивать дробление всего материала до готового продукта.

По крепости дробимого материала следует ориентироваться на выбор щековых, конусных и роторных дробилок. Ниже приведена последовательность выбора дробилок для второй стадии дробления всего материала до готового продукта для всех трех вариантов.

I вариант.

После дробилки ККД 1200 выходит продукт дробления с максимальным размером d_max = 285 мм. Применяя промежуточный грохот для готового продукта, находим, что для второй стадии остается дробить 271,4 м³/час материала. По техническим характеристиками щековых дробилок для среднего дробления по размеру загружаемого камня могут подойти дробилки С -888, ККД 900с одинаковым пределом регулирования разгрузочной щели l_щ, но с разной производительностью. Из этих дробилок целесообразно выбрать дробилку ККД 900, как имеющую наибольшую производительность.

У дробилки ККД 900: l_щ изменяется от 40 мм до 100 мм, а производительность при легких условиях дробления изменяется от 20 до 48 м³/час. При дроблении кусков материала с размером 270 мм и ширине приемного зева 400 мм условия дробления будут:  - легкими.

При таки условиях дробления необходимая ширина разгрузочной щели должна быть равной:

мм.

Дробилка ККД 900 может иметь l_щ = 31.5 мм,

Этот вариант нас устраивает.

II вариант.

После дробилки ДДЗ-1250х1000 выходит продукт дробления с максимальным размером d_max = 255 мм. Применяя промежуточный грохот для отсева готового продукта, находим, что для второй стадии остается дробить 276 м³/час материала.

По техническим характеристикам конусных дробилок для среднего дробления может подойти дробилка КСД-2200А, у которой при легких условиях дробления производительность изменяется от 340 до 580 м³/час при изменении ширины разгрузочной щели от 30 до 60 мм. Ширина приемного зева составляет 255 мм.

В данном варианте условия дробления для КСД-2200А будут:  - средними. При таких условиях дробления производительность КСД-2200А составит: м³/час, а необходимая ширина разгрузочной щели будет равна: