Выбор и расчет основного технологического оборудования

При выборе обогатительного оборудования приходится решать три основные задачи - выбор типа аппарата, определение его производительности, выбор оптимального в технико-экономическом отношении размера аппарата и в связи с этим потребного количества устанавливаемых аппаратов.

 

2.4.1. Выбор и расчет оборудования для измельчения

 

Расчет мельниц производим по удельной производительности. Рассчитываем шаровые мельницы с центральной разгрузкой – они имеют большую пропускную способность, высокий уровень слива обеспечивает длительное пребывание частиц породы в рабочей зоне, и как следствие, равномерность продукта по крупности. Принимаем за эталонную руду, перерабатываемую на действующей фабрике АНОФ-3, оборудованной мельницами с центральной разгрузкой МШЦ 5500 6500. Каждая мельница потребляет 4000 кВт и имеет производительность 302,50 т/ч. при питании рудой крупностью 25-0 мм (b_и = 7% кл.-0,074 мм) и содержании расчетного класса в готовом продукте - b_к = 55%.[13]

Удельная производительность проектируемой мельницы по вновь образуемому расчетному классу, т/(м³×ч) рассчитывается по формуле:

q = q₁*K_и*K_к *K_D*K_Т, где (2.3) [1]

q – удельная производительность проектируемой мельницы по вновь образуемому расчетному классу, т/(м³×ч);

q₁ – удельная производительность работающей мельницы по тому же классу, т/(м³×ч);

K_и – коэффициент, учитывающий различие в измельчаемости проектируемой к переработке и перерабатываемой руды;

К_к – коэффициент, учитывающий различие в крупности исходного и конечного продуктов измельчения;

К_D – коэффициент, учитывающий различие в диаметрах барабанов проетируемой и работающей мельниц;

К_Т – коэффициент, учитывающий различие в типе проектируемой и работающей мельниц.

 

1. Определяем удельную производительность по вновь образуемому классу -0,074 мм действующей мельницы:

q₁ = Q * (β_к - β_и) * 4/ π * (D – 0,15)² * L, где (2.4) [1]

β_к и β_и – содержание расчетного класса соответственно в конечном и исходном продукте;

Q – производительность действующей мельницы;

D – диаметр барабана действующей мельницы;

L – длина барабана действующей мельницы

q₁ = 302,50 * (0,55 – 0,08) * 4 / 3,14(5,5 – 0,15)^{2 *} 6,5 = 1,01 т/м³ч

2. Определяем значение коэффициента К_к по формуле:

К_к = m₄ / m₁, где (2.5) [1]

m₄ – значение m по таблице 43 [1, стр.217] для запроектируемой крупности исходного и конечного продуктов;

m₁ – значение m по таблице 43 [1, стр.217] для крупности тех же продуктов на действующей обогатительной фабрике.

 

Найдем m₂ по табл. 43 [1] для проектируемых условий измельчения:

- крупность исходного продукта 13-0 мм;

- b_к = 55%; b_и = 7% (из технологического регламента).

Для нахождения m₂ воспользуемся данными табл. 8.

Таблица 8.

Крупность Исходного материала, мм	Содержание класса –0.074 мм в готовом продукте, %
10-0	1.03	1.00	0.93
20-0	0.92	0.92	0.88
40-0	0.81	0.83	0.81

 

 

Проинтерполируем при b_к = 55%

а) для крупности исходного материала 20-0 мм m = 0,92;

б) для крупности исходного материала 10-0 мм

m = 1,03 - (1,03 – 1,00) * (0,60 – 0,55)/(0,60 – 0,48) = 1,018;

в) для крупности исходного 13-0 мм

m₂ = 1,018 - (1,018 – 0,92) * (20 - 13) / (20 - 10) = 0,949

Значение m₁ определим по данным таблицы 43 [1] для условий измельчения проектируемой мельницы:

- крупность исходного материала 25 - 0 мм;

- b_к^-0,074 = 60%

m₁ = 0,92 - (0,92 – 0,83) * (20 - 13) / (40 - 20) = 0,889,

тогда k_к = m₂ / m₁ = 0,949 / 0,889 = 1,067

3. Определяем значение коэффициента К_D для сравниваемых мельниц по формуле:

K_D = [(D₂ – 0,15)/(D₁ – 0,15)]^0,5, где (2.6) [1]

D₂ и D₁ – соответственно номинальные диаметры барабанов проектируемой и работающей мельниц.

- для МШЦ 4500х6000 - K_D = [(4,5 – 0,15)/(5,5 – 0,15)]^0,5 = 0,91;

- для МШЦ 5500x6500 - K_D = [(5,5 – 0,15)/(6,5 – 0,15)]^0,5 = 0,91;

- для МШЦ 6000х8500 - K_D = [(6,0 – 0,15)/(8,5 – 0,15)]^0,5 = 0,83

4. Определяем значение коэффициента К_т

k_т = 1,0, т.к. действующая мельница с центральной разгрузкой и на проектируемой фабрике предполагается установка мельницы того же типа.

5. Определяем удельные производительности мельниц по вновь образуемому классу

– 0,074 мм по формуле:

q = q₁ * K_и * K_к * K_D * K_Т (2.7) [1]

- для мельницы МШЦ 4,5х6,0 q = 1,01 * 0,92 * 1,067 * 0,91 * 1,0 = 0,90 т/ч м³;

- для мельницы МШЦ 5,5х6,5 q = 1,01 * 0,92 * 1,067 * 0,91 * 1,0 = 0,90 т/ч м³;

- для мельницы МШЦ 6,0х8,5 q = 1,01 * 0,92 * 1,067 * 0,83 * 1,0 = 0,82 т/ч м³

6. Найдем рабочий объем барабанов сравниваемых мельниц по формуле:

V = [p * (D – 0,15)² L] / 4 (2.8) [1]

V_4,5x6,0 = [3,14 * (4,5 – 0,15)² * 6,0] / 4 = 89,10 м³;

V_5,5x6,5 = [3,14 * (5,5 – 0,15)² *6,5] / 4 = 146,00 м³;

V_6,0x8,5 = [3,14 * (6,0 – 0,15)² * 8,5] / 4 = 228,00 м³

7. Определяем производительность мельниц по руде по формуле:

Q_м = (q * V) / (b_к - b_и) (2.9) [1]

Q_4,5x6,0 = (0,90 * 89,1) / (0,55 – 0,07) = 150,30 т/ч;

Q_5,5x6,5 = (0,90 * 146,00) / (0,55 – 0,07) = 273,75 т/ч;

Q_6,0x8,5 = (0,82 * 228,00) / (0,55 – 0,07) = 389,50 т/ч

8. Определяем расчетное количество мельниц по формуле

N = Q_исх / Q_м (3.0) [1]

N_4,5x6,0 = 1225,00 / 150,30 = 8 шт.;

N_5,5x6,5 = 1225,00 / 273,75 = 5 шт.;

N_6,0x8,5 = 1225,00 / 389,50 = 4 шт

 

Сравнение проектируемых мельниц и результаты расчетов приведены в таблице 9.

Таблица 9. - Результаты расчетов проектируемых мельниц

Размеры бара банов м-ц, D´L, мм	Количество	Масса м-ц, т	Установленная мощность, кВт
Одной	Всех	Одной	Всех
МШЦ 5500´6500
МШЦ 4500´6000
МШЦ 6000´8500

 

Следует установить 5 мельниц типа МШЦ 4500´6000 мм. При установке будет большая экономия в объеме здания и на всем вспомогательном оборудовании.

 

Технические характеристики мельницы МШЦ 4500 6000 приведены в таблице 10.

Таблица 10. - Технические характеристики мельницы МШЦ 4500 6000

Длина барабана, мм
Диаметр барабана, м
Рабочий объем барабана, м3
Частота вращения барабана, мин-1	74,2% от критической
Мощность электродвигателя, кВт