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

мм,

где    k = 2,1 - крупность продуктов дробления всего материала до готового продукта у конусных дробилок (см. приложение, средняя кривая) для среднего дробления. Величина l_щ = 28,5 мм на дробилке КСД-2200А получить можно. При ней производительность данной дробилки можно определить следующим образом:

при изменении l_щ на 34 мм производительность дробилки изменится на 200 м³/час. Зная производительность при l_щ = 30 мм, находим её прирост при изменении l_щ на 4 мм.

Следовательно, при l_щ = 34 мм производительность дробилки составит 102+38,5 = 140,5м³/час. Таких дробилок для дробления всего материала во второй стадии дробления потребуется:

 шт.

Для определения гранулометрического состава раздробленного материала до готового продукта во второй стадии дробления находим крупность продукта дробления в долях разгрузочной щели:

По графикам типовых характеристик для конусных дробилок среднего дробления (см. приложение, средняя кривая) находим количество готовой продукции разных фракций во второй стадии дробления:

0÷5 мм = 100% - 95% = 5%;

÷10 мм = 95% - 80% = 15%;

10÷20 мм = 80% - 60% = 20%;

20÷40 мм = 60% - 25% = 35%;

0÷70 мм = 25% - 0% = 25%;

Итого 100 %

3.5 Определение полного выхода продукции в процентном и весовом отношении

I вариант.

0÷5 мм = 530 м³/час × 0,003 + 360 м³/час × 0,06 = 23,1 м³/час = 4,3%

÷10 мм = 530 м³/час × 0,027 + 360 м³/час × 0,17 = 75,6 м³/час = 14,3%

10÷20 мм = 530 м³/час × 0,05 + 360 м³/час × 0,28 = 127,6 м³/час = 24,2%

20÷40 мм = 530 м³/час × 0,07 + 360 м³/час × 0,34 = 159,5 м³/час = 30 %

40÷70 мм = 530 м³/час × 0,17 + 360 м³/час × 0,15 = 144,2 м³/час = 27,2 %

Итого 530 м³/час = 100%

II вариант.

0÷5 мм = 460 м³/час × 0,002 + 276 м³/час × 0,05 = 14,72м³/час = 3,2%

5÷10 мм = 460 м³/час × 0,038 + 276 м³/час × 0,15 = 58,88 м³/час = 12,8%

10÷20 мм = 530 м³/час × 0,07 + 276 м³/час × 0,2 = 87, 4 м³/час = 19%

20÷40 мм = 530 м³/час × 0,11 + 276 м³/час × 0,35 = 147,2 м³/час = 32 %

40÷70 мм = 530 м³/час × 0,18 + 276 м³/час × 0,25 = 151,8 м³/час = 33 %

Итого 460 м³/час = 100%

Сопоставление вариантов и выбор наиболее рационального

Сопоставление вариантов производится по следующим показателям:

1.       Выбранные дробилки должны иметь некоторый запас по производительности;

2.       Выбранное количество дробилок должно быть минимальным. Однако, при выборе варианта две дробилки на каждой стадии дробления более целесообразны, чем одна, с точки зрения надежности системы;

.        Установленная мощность токоприемников должна быть минимальной;

.        Стоимость установленных дробилок должна быть минимальной;

.        Масса устанавливаемых дробилок должна быть минимальной;

.        Качество готовой продукции должно быть наилучшим, т.е. количество каменной пыли. Оно должно быть минимальным.

Перечисленные показатели для выбора наилучшего варианта неравнозначны, что необходимо учитывать. Например, один вариант несколько дороже, но он потребляет меньше электроэнергии, а следовательно, текущие расходы у него будут меньшими, особенно в настоящее время, когда стоимость электроэнергии очень высокая. Поэтому, в принципе, наилучшим вариантом будет тот, который обеспечит минимальную себестоимость 1 м³ материала.

Для упрощенного выбора рационального варианта составим таблицу 3.1., в которой показатели грохотов опущены, так как их стоимость и установленная мощность во много раз меньше этих показателей у дробилок.

Анализ данных таблицы 3.1. показывает, что:

1.       По стоимости установленных дробилок наиболее дешевым является III вариант;

2.       По установленной мощности токоприемников также наиболее выгодным является III вариант;

.        По массе установленных дробилок также наиболее выгодным является III вариант;

.        3 вариант имеет 5% запас производительности;

.        3 вариант имеет наиболее простую схему установки дробилок;

.        По качеству продукта дробления предпочтительнее II вариант, так как в этом варианте в 1,5 раза меньше образуется каменной пыли по сравнению с III вариантом.

Учитывая изложенное, можно считать III вариант наилучшим.

Сравнение вариантов

4. РАСЧЕТ ГРОХОТОВ

Расчет производится для выбранного варианта и сводится к определению необходимой площади просевающей поверхности и выбору типа и марки грохотов.

Необходимая площадь просевающей поверхности сит может быть определена по формуле:

, м²,

где    F - площадь просевающей поверхности, м²;

П - необходимая производительность грохота, м³/час;

т - коэффициент, зависящий от формы зерен щебня и угла установки сита. Для наклонных сит и дробленных продуктов он рекомендуется равным 0,4;

q - удельная производительность 1 м² сита в м³/час, определяемая по графику, приведенному в приложении 11;

K₁ - коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен нижнего класса в необходимой производительности для данного типа;

K₂ - коэффициент, учитывающий процентное содержание зерен с размером 0,5 от диаметра отверстий в сите в нижнем классе.

Оба коэффициента определяются по графикам, приведенным в приложении 11.

В настоящем примере расчет и выбор грохотов проводится для второго (выбранного) варианта.

Для расчета и выбора грохотов необходимо начертить схему расположения сит грохотов с указанием необходимой производительности в м³/час и в процентах, а также с указанием диаметра ячеек сит. Такая схема приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1.

4.1 Расчет промежуточного грохота

м².

В этой формуле:

q = 84 м³/час с 1 м² - определяется по графику в зависимости от диаметра ячеек в сите, равным 70 мм;

K₁ = 0,83 - определяется по графику в зависимости от процентного содержания нижнего класса (51%) в исходном материале.

Для определения K₂ необходимо определить количество материала крупностью до 0,5 от 70 мм, т.е. 35 мм в нижнем классе, количество которого составляет 100%. В конкретном случае количество материала в нижнем классе (0÷70мм) составляет 51% от количества материала попадающего на сито с диаметром ячеек 70 мм или 276 м³/час.

Для определения количества материала с размером зерен 0÷35 мм необходимо найти крупность продуктов дробления в долях разгрузочной щели у дробилки ККД-1200А и используя среднюю кривую (средние условия дробления) на типовой характеристике для конусных дробилок крупного дробления (см. приложение) находим:

, материала 0÷35 = 100% - 81% = 19%

или 460 × 0,19 = 100,7 м³/час. После этого можно составить пропорцию:

0÷70 мм = 51% (217,3 м³/час) = 100%

0÷35 мм = 19% (100,7 м³/час) = Х

Такое количество материала с размером зерен 0÷35 мм в материале с размером зерен 0÷70 мм позволяет по графику (приложение 5) найти величину К₂, которая составляет 0,97.

Подставляя величины q, K₁, K₂ в формулу, находим, что F₇₀ = 18,1 м². По данной площади поверхности можно подобрать рациональный тип и марку грохота, а также их количество.

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

м².

По графику (см. приложение 11) при диаметре ячеек в сите 40 мм находим q = 64 м³/час, а по другому графику приложения 11 и количеству нижнего класса (подрешеточного продукта) 51% (231,6 м³/час) находим K₁= 0,94.

Для определения K₂ необходимо составить пропорцию, используя схему расположения сит (см. рис. 4.1.). Зерен с размером 0÷40 мм = 51% (231,6 м³/час) = 100%, а зерен с размером 0,5 от 40 мм, т.е. 0÷20 мм в нижнем классе содержится 34,6% (183,5 м³/час), что составляет

.

По третьему графику (приложение 11) и количеству зерен с размером 0÷20 мм в нижнем классе находим, что K₂ = 0,97.

Подставляя найденные величины в исходную формулу, определяем F₄₀ = 19,7 м².

4.3 Расчет площади сита с диаметром ячеек 20 мм

м².

По графику (приложение 11) при диаметре ячеек в сите 20 мм находим q = 50 м³/час, а по другому графику приложения 11 и количеству нижнего класса 87,4 м³/час, что составляет:

,

находим K₁= 0,97.

Для определения воспользуемся схемой (рис.4.1.) и составим пропорцию:

Зерен с размером 0÷20 мм = 87,4 м³/час = 100%

Зерен с размером 0÷10 мм = 58,88 м³/час = Х

.

Зная эту величину по третьему графику (приложение 11) находим K₂ = 1,09.

Подставляя найденные величины в исходную формулу находим F₂₀ = 11,02 м².

4.4 Расчет площади сита с диаметром ячеек 10 мм

м².

По графику (приложение 11) при диаметре ячеек 10 мм находим q = 28 м³/час с 1 м².

Для определения K₁ воспользуемся схемой (рис. 4.1.) и находим, что процент зерен нижнего класса у этого сита составляет:

При этом K₁ составит 0,97 (см. второй график приложения 11).

Для определения K₂ необходимо знать процент зерен размером 0÷5 мм в нижнем классе у этого сита (П = 58,88 м³/час). Причем зерна 0÷5 мм образуются как в I, так и во II стадиях дробления.

Находим крупность продуктов дробления в I и II стадиях дробления, которое составит:

I стадия 5:150 = 0,033;  II стадия 5:28,5 = 0,175.

По соответствующим графикам с учетом условий дробления (I стадия - средние условия дробления на типовых характеристиках конусных дробилок для крупного дробления и II стадия - средние условия дробления на типовых характеристиках конусных дробилок для среднего дробления) находим количество материала с крупностью продукта дробления 0÷5 мм:

I стадия 0÷5 мм = 100% - 95% = 5% = 26,1 м³/час;

II стадия 0÷5 мм = 100% - 80% = 20% = 48 м³/час.

При этом K₂ = 1,0.

Подставляя найденные величины в исходную формулу, находим F₁₀ = 21,3 м².

4.5 Расчет площади сита с диаметром ячеек 5 мм

м².

По графику при диаметре ячеек 3 мм находим q = 13 м³/час с 1 м².

Для определения K₁ воспользуемся схемой (рис. 4.1.) и находим, что процент зерен нижнего класса: .

Для определения K₂ необходимо знать процент зерен размером 0÷1,5 мм в нижнем классе у этого сита (П = 14,72 м³/час).

Находим крупность продуктов дробления в I и II стадиях дробления:

I стадия 2,5:150 = 0,016;

II стадия 2,5:28,4 = 0,08.

По соответствующим графикам с учетом условий дробления (I стадия - средние условия дробления на типовых характеристиках конусных дробилок для крупного дробления и II стадия - средние условия дробления на типовых характеристиках конусных дробилок для среднего дробления) находим количество материала с крупностью продукта дробления 0÷2,5 мм:

I стадия 0÷2,5 мм = 100% - 99,5% = 0,5% = 2,6 м³/час;

II стадия 0÷2,5 мм = 100% - 97% = 3% = 9,4 м³/час.

Всего материала с размером зерен 0÷1,5 мм, который проходит через сито с диаметром ячеек 3 мм, получается 2,6 + 9,4 = 12 м³/час. При этом K₂ = 1,02.

Подставляя найденные величины в исходную формулу, находим F₃ = 15,91 м².

5. ВЫБОР ГРОХОТОВ

Основным критерием выбора грохотов является наименьшее их количество на заводе. Первоначально выбирается тип грохота, обусловленный местом его установки в схеме дробильно-сортировочного завода и условиями эксплуатации.

В данном примере наиболее рациональными будут плоские качающие или вибрационные грохоты. Из их номенклатуры производят выбор по техническим характеристикам.

Выбор промежуточного грохота

Промежуточный грохот может стоять относительно далеко от грохотов окончательной сортировки, а иногда в соседнем здании. В этой связи целесообразно выбирать односитный и качающийся, так как он сортирует крупные частицы материала. Диаметр ячеек его решетки должен быть равен 70 мм, так как он предназначен для отделения от всей массы материала только зерна с размером 0¸70 мм.

В данном случае можно принять эксцентриковые односитные качающиеся грохоты марки Гукк с полезной площадью просеивающей поверхности 10 м². Таких грохотов потребуется 2 шт., так как общая площадь просеивающей поверхности в данном расчете требуется не менее 18,1 м². дробление сито камень грохот

Выбор грохотов окончательной сортировки

Для уменьшения количества грохотов целесообразно выбирать двухситные грохоты диаметром ячеек в решетах 40 и 20 мм, а также 10 и 5 мм. Очевидно следует их выбирать из вибрационных, которые имеют наиболее высокую эффективность грохочения.