Прогнозная оценка обогатимости угля Ерунаковского месторождения по результатам минералого-технологических исследований»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчёт схемы измельчения,  классификации и  выбор оборудования. 

    3.1. Расчёт и выбор  мельниц. 

      В первой стадии измельчения устанавливаем  МШР, во второй МШЦ. Размер мельницы выбирается на основании технико-экономического сравнения. Исходными данными для расчета являются практические показатели работы мельниц на действующих фабриках.

      Расчет  мельниц ведут на основе заданной удельной производительности по вновь  образованному расчетному классу -0,074 мм.

      Расчет  начинают с определения тоннажа  продуктов.

    Q₇=2050 т/час;

    γ₁= γ₇= γ₁₆=100%.

Q_7≠ Q_Т производительность цеха измельчения, т/ч.

      Продукт 13 – циркулирующая нагрузка. Выход  этого продукта при расчете схемы  измельчения назначается в зависимости от условий измельчения.

      Величина  оптимальной циркулирующей нагрузки назначается исходя из содержания класса -0,074 мм в измельченном продукте.

      Задавшись величиной С_опт=γ₁₃, находим Q₁₃ по выражению:

Q₁₃=Q₇* γ₁₃/100,

Где: Q₇ – производительность цеха измельчения, т/час.

    Q₇=Q*k/t=10500000*1,1/365*24=1318,5 т/час;

    Q₁₃=1318,5*200/100=2637т/ч;

Зная Q₇ и Q₁₃, находим выхода и тоннаж остальных продуктов в схеме измельчения.

    Q₁₁=Q₇+Q₁₃=1318,5+2637=3955,5 т/час;

    γ₁₁=γ₁₂+γ₁₃=100+200=300%;

    Q₁₄=Q₇=1318,5 т/час;

    γ₁₄=γ₁₅=100%.

    3.2. Выбор классификаторов.

    Для работы в замкнутом цикле с  мельницами при крупности разделения 0,2 мм и более устанавливают спиральные классификаторы с непогруженной  спиралью. Выбор классификаторов  производится по их производительности по сливу.

    Производительность  классификаторов зависит, прежде всего, от крупности слива.

    Для классификаторов с непогруженной  спиралью:

    Q_сл=4,56*m*K_β*K_δ*K_c*K_α*D^1,765, т/ч.

    По  каталогу выбираем к установке спиральный классификатор    1КСН-30 с диаметром  спирали, равным 3000 мм.

    Учитывая, что спиральные классификаторы работают в замкнутом цикле с мельницами при различных значениях циркулирующей  нагрузки, определяемой выходом песков, необходимо проверить классификатор  на его производительность по пескам:

    Q_п=5,45*m*D³*n*δ*Кα/2,7, т/ч.

    Где: Q_сл – производительность одного классификатора по сливу, т/ч;

    D = 3 м – диаметр спирали;

    m = 1 – число спиралей классификатора;

    K_δ=δ/2,7=2,8/2,7=1,04 – коэффициент, учитывающий плотность руды;

    K_β = 1,41 - коэффициент, учитывающий крупность слива;

    K_c = 1,0 - коэффициент, учитывающий заданную плотность слива [стр. 79,1];

    K_α = 0,985 - коэффициент, учитывающий угол наклона днища [стр. 80,1];

    N = 4,1/мин – частота вращения спиралей.

    D^1,765 = 4,56*m*Kβ*Kδ*Kc*Kα* Q_сл

    Q_сл = 4,56*2*1,41*1,04*1,0*0,86*13,9=176 т/ч.

    Определяем  количество классификаторов:

    N=Q₁₄/Q_сл=1318,5/176=7,5=8шт.

    Выбранный классификатор проверяем по пескам:

    N*Q_п=8*5,45*1*27*4*2,8*0,86/27=4200 т/ч.

    Из  расчётов видно, что выбранный классификатор  справляется с транспортом песков.

    3.3. Расчет мельницы  по удельной производительности.

    Проектируем к установке мельницы шаровые  мокрого измельчения с разгрузкой через решётку.

Таблица 7.

Условия измельчения.

 

Удельная  производительность мельницы по вновь  образуемому расчетному классу определяется по формуле:

q_α=q_αэ*К_и*К_к*К_β*К_д*К_т*К_φ*К_δ*К_ψ, т/час,

где: q_α – заданная удельная производительность по классу -0,074 мм;

    q_αэ=1,2 т/м³ час;

К_и – коэффициент, учитывающий измельчаемость руды [стр. 70,1];

    К_и=5,78,

К_к - коэффициент, учитывающий крупность питания [стр. 71,1];

    К_к=1,05

К_β - коэффициент, учитывающий крупность готового продукта [стр. 72,1];

    К_β=1,07,

К_д - коэффициент, учитывающий диаметр мельницы;

    К_д=((D_H-2t)(D_НЭ-2tэ))^0,5, где

    D и D_НЭ – соответственно номинальный внутренний диаметр барабана проектируемого к установке и эталонной мельницы, м;

    t и tэ – толщина футеровки рассчитываемой и эталонной мельниц, м.

    К_д1=((2,1-0,16)/(2,7-0,19))^0,5=0,88,

    К_д2=((2,7-0,19)/(2,7-0,19))^0,5=1,00,

    К_д3=((2,7-0,19)/(2,7-0,19))^0,5=1,00,

    К_д4=((3,2-0,21)/(2,7-0,19))^0,5=1,09.

    К_φ- коэффициент, учитывающий заполнение мельницы измельчающей средой [стр. 73,1];

    Кφ=0,96,

    К_ψ - коэффициент, учитывающий относительную частоту вращения мельницы [стр. 74,1];

    К_ψ=1,

    Удельная  производительность мельницы по вновь  образуемому расчетному классу:

    q¹=1,2*5,78*1,05*1,07*0,88*0,96*1=6,6 т/м³ час,

    q²=1,2*5,78*1,05*1,07*1,00*0,96*1=7,5 т/м³ час,

    q³=1,2*5,78*1,05*1,07*0,88*0,96*1=6,6 т/м³ час,

    q⁴=1,2*5,78*1,05*1,07*1,09*0,96*1=8,175 т/м³ час,

    Зная  удельную производительность g_i находим производительности мельниц разного размера по вновь образованному расчетному классу -0,074 мм.

    Qⁱ=gⁱ*Vⁱ/(β-α), где

    Qⁱ – производительности мельниц соответствующего размера по вновь образованному классу -0,074 мм, т/час;

    Vⁱ – объёмы мельниц соответствующих размеров, м³;

    β, α – содержание класса -0,074 мм, соответственно, в питании мельниц и в измельченном продукте, доли ед. 

    Q₁=6,6*8,8/(0,60-0,08)=111,7 т/час;

    Q₂=7,5*13,0/(0,60-0,08)=187,5 т/час;

    Q₃=7,5*18,0/(0,60-0,08)=259,6 т/час;

    Q₄=8,175*22,0/(0,60-0,08)=345,87 т/час.

    Число мельниц находится по выражению:

    n_i=Q₁₄/Q_i, где

    Q₁₄=Q₁₁ – питание мельниц по исходному дробленому материалу, т/час.

    Полученные  при расчете n_i, округляем в большую сторону до ближайшего целого числа.

    n₁=Q₁₁/Q¹=3995,5/111,7=34шт.

    n₂= Q₁₁/Q²=3995,5/187,5=20,5 ~ 21шт.

    n₃= Q₁₁/Q³=3995,5/259,6=15шт.

    n₄= Q₁₁/Q⁴=3995,5/345=6,6 ~ 7шт.

    К установке принимаем 8 (1 запасная) мельниц МШР-3200x3100. 

    3.4. Выбор гидроциклонов.

    Определяем  производительность по воде:

    W_с =3072,11 м³/ч,

    W_п=1133,91 м³/ч,

    W_и=4206,02 м³/ч, (см. водно-шламовую схему для измельчения и классификации).

    Где: W_и , W_с и W_п  - производительность по воде соответственно исходного питания, слива и песков, м³/ч.

    Объемная  производительность по пульпе: V = Q / δ + W = 5204,9 м³/ч , (см. водно-шламовую схему для измельчения и классификации).

    Условная  максимальная крупность: 

    d_н = 0,094 мм ,[стр. 83,1].

    К расчету принимаем гидроциклоны диаметром 500, 710 и 1000 мм, [стр. 85,1]. 

    Определяем  необходимый напор пульпы на входе  в гидроциклон:

    Р_о = ( V_и/ 3* К_α *К_D*d_п*d )² ,  МПа,

    где: Р_о – рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон, МПа;