Задание на курсовой проект

Курсовая работа

Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению

Группа ОПИ - 13

Студент Кожевников А.О.

Преподаватель Комлев С.Г.

Екатеринбург

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Уральский Государственный Горный Университет"

Кафедра «Обогащение полезных ископаемых»

Задание на курсовой проект

По дисциплине «дробление, измельчение и подготовка
сырья к обогащению»

Вариант № 66

Выдано студенту Кожевникову Александру Олеговичу группа ОПИ - 13

Тема курсового проекта: «Отделение рудоподготовки производительностью 12 млн. т/год»

Содержание курсового проекта: пояснительная записка; схема цепи аппаратов на листе А1; качественно-количественная схема на листе А2; спецификация оборудования.

Сроки выполнения: 30 мая 2016 года

Задание выдал 15 февраля 2016 года Комлев С.Г.

Задание получил 15 февраля 2016 года Кожевников А.О.

Оглавление

1 Исходные данные. 5

1.1 Сведения по отделению рудоподготовки. 5

1.2 Сведения по качеству руды.. 5

1.3 Сведения об условий работы эталонной мельницы.. 6

2 Расчет режима работы фабрики. 7

3 Расчет качественно-количественной схемы.. 9

3.1 Расчет I стадии дробления. 9

3.2 Расчет II стадии дробления. 14

3.3 Расчет III стадии дробления. 19

3.4 Расчет I стадии измельчения. 25

4 Выбор и расчет дробилок. 32

4.1 Расчет дробилок в I стадии дробления. 33

4.2 Расчет дробилок во II стадии дробления. 35

4.3 Расчет дробилок в III стадии дробления. 37

5 Выбор и расчет грохотов. 40

5.1 Расчет колосникового грохота в I стадии дробления. 40

5.2 Расчет грохотов во II стадии дробления. 42

5.3 Расчет грохотов в III стадии дробления. 47

6 Выбор и расчет мельниц. 52

6.1 Расчет мельниц в I стадии измельчения. 52

7 Выбор и расчет гидроциклонов. 58

7.1 Расчет гидроциклонов в I стадии измельчения. 58

8 Выбор и расчет спиральных классификаторов. 65

8.1 Расчет спиральных классификаторов в I стадии измельчения. 65

Для заметок. 72

Список литературы.. 73

Приложение А (обязательное) К расчету режима работы фабрики. 74

Приложение Б (обязательное) К расчету качественно-количественной схемы 75

Приложение В (обязательное) К расчету дробилок. 76

Приложение Г (обязательное) К расчету грохотов. 79

Приложение Д (обязательное) К расчету мельниц. 88

Приложение Е (обязательное) К расчету гидроциклонов. 89

Приложение Ж (обязательное) К расчету спиральных классификаторов. 95

1 Исходные данные

1.1 Сведения по отделению рудоподготовки

1. Годовая производительность фабрики ;

2. Крупность питания мельниц (размер максимального куска после дробления в III стадии дробления) ;

3. Массовая доля класса мкм в питании отделения флотации (массовая доля класса мкм в сливе классификатора в III стадии дробления) ;

4. Массовая доля класса мкм в дробленой руде (массовая доля класса мкм на складе мелко-дробленной руды после III стадии дробления) .

1.2 Сведения по качеству руды

1. Крепость руды по Протодьяконову - ;

2. Влажности руды ;

3. Плотность руды .

Таблица 1.1 – Гранулометрический состав исходной руды

Класс крупности, мм	Выход фракции	Суммарный выход по плюсу

Рисунок 1.1 – Гранулометрическая характеристика исходной руды

1.3 Сведения об условий работы эталонной мельницы

1. Удельная производительность эталонной мельницы по классу мкм, ;

2. Коэффициент, учитывающий сравнительную измельчаемость руды проектной и эталонной мельниц, .

Таблица 1.2 – Характеристики эталонной мельницы

Наименование параметра	Мельница
МШЦ
Объем	17,5
Толщина футеровки
Диаметр барабана
Длина барабана

2 Расчет режима работы фабрики

Принимаем количество рабочих дней в году дня.

Принимаем количество смен в сутках .

Принимаем продолжительность смены .

Посуточная производительность фабрики :

(2.1)

где – годовая производительность фабрики, ;

– коэффициент, учитывающий крепость руды при подаче руды на фабрику.

Годовая производительность фабрики (исходные данные).

При крепости руды - (исходные данные) коэффициент, учитывающий крепость руды при подаче руды на фабрику (рисунок А.1).

Почасовая производительность фабрики :

(2.2)

где – коэффициент, учитывающий неравномерность подачи руды.

Коэффициент, учитывающий неравномерность подачи руды .

Насыпная плотность руды :

(2.3)

где – плотность руды, .

Плотность руды (исходные данные).

.

Объем каждого склада крупнодробленой и мелкодробленой руды :

(2.4)

где – резервное время отработки склада в случае прекращения поставок руды на фабрику.

Принимаем резервное время отработки склада в случае прекращения поставок руды на фабрику .

Принимаем объем каждого склада крупнодробленой и мелкодробленой руды .

3 Расчет качественно-количественной схемы

3.1 Расчет I стадии дробления

Условие размера отверстий просеивающей поверхности для грохочения в I стадии дробления :

(3.1)

где – размер максимального куска после дробления в I стадии дробления;

– ширина разгрузочной щели дробилки в I стадии дробления.

Принимаем размер отверстий просеивающей поверхности для грохочения в I стадии дробления .

Принимаем размер максимального куска после дробления в I стадии дробления .

Таблица 3.1 – Типовой гранулометрический состав продукта дробления щековой дробилки с простым движением щеки в I стадии дробления

Относительная крупность материала в разгрузке дробилки	Крупность материала в разгрузке дробилки	Суммарный выход по плюсу
0,20	21,622
0,40	43,243
0,60	64,865
0,80	86,486
1,00	108,108
1,20	129,729
1,40	151,351

Продолжение таблицы 3.1

Ширина разгрузочной щели дробилки в I стадии дробления :

(3.2)

где – значение максимальной относительной крупности материала в разгрузке дробилки в I стадии дробления.

Значение максимальной относительной крупности материала в разгрузке дробилки в I стадии дробления (таблица 3.1).

Ширина загрузочного отверстия дробилки в I стадии дробления :

(3.3)

где – размер максимального куска в питании дробилки в I стадии дробления.

Размер максимального куска в питании дробилки в I стадии дробления (рисунок 1.1).

Степень дробления в I стадии дробления :

(3.4)

Объединение продуктов 2 и 4 дает продукт 5:

(3.5)

(3.6)

где – массовая доля класса мм в 5 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 1 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 1 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 4 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 1 продукте, %.

Рисунок 3.1 – Гранулометрические характеристики продуктов 4 и 5

Рисунок 3.2 – I стадия дробления

Выход 1 продукта :

(3.7)

Выход 5 продукта :

(3.8)

Выход 2 продукта :

(3.9)

(3.10)

где – эффективность грохочения грохота в I стадии дробления, %;

– массовая доля класса мм в 1 продукте, %.

Принимаем эффективность грохочения грохота в I стадии дробления .

Массовая доля класса мм в 1 продукте (рисунок 1.1).

Выход 1 продукта :

(3.11)

(3.12)

Выход 4 продукта :

(3.13)

3.2 Расчет II стадии дробления

Условие размера отверстий просеивающей поверхности для грохочения во II стадии дробления :

(3.14)

где – ширина разгрузочной щели дробилки во II стадии дробления.

Принимаем размер отверстий просеивающей поверхности для грохочения во II стадии дробления .

Ширина разгрузочной щели дробилки во II стадии дробления :

(3.15)

Таблица 3.2 – Типовой гранулометрический состав продукта дробления конусной дробилки для среднего дробления во II стадии дробления

Относительная крупность материала в разгрузке дробилки	Крупность материала в разгрузке дробилки	Суммарный выход по плюсу
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2

Ширина загрузочного отверстия дробилки во II стадии дробления :

(3.16)

Степень дробления во II стадии дробления :

(3.17)

где – размер максимального куска после дробления во II стадии дробления, мм.

Размер максимального куска после дробления во II стадии дробления (таблица 3.2).

Объединение продуктов 7 и 9 дает продукт 10:

(3.18)

(3.19)

где – массовая доля класса мм в 10 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 5 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 9 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 5 продукте, %.

Рисунок 3.3 – Гранулометрические характеристики продуктов 9 и 10

Рисунок 3.4 – II стадия дробления

Выход 6 продукта :

(3.20)

Выход 10 продукта :

(3.21)

Выход 7 продукта :

(3.22)

(3.23)

где – эффективность грохочения грохота во II стадии дробления, %;

– массовая доля класса мм в 5 продукте, %.

Принимаем эффективность грохочения грохота во II стадии дробления .

Массовая доля класса мм в 5 продукте (рисунок 3.1).

Выход 8 продукта :

(3.24)

(3.25)

Выход 9 продукта :

(3.26)

3.3 Расчет III стадии дробления

Условие размера отверстий просеивающей поверхности для грохочения в III стадии дробления :

(3.27)

где – размер максимального куска после дробления в III стадии дробления, мм.

Размер максимального куска после дробления в III стадии дробления (исходные данные).

Принимаем ширину разгрузочной щели дробилки в III стадии дробления .

Таблица 3.3 – Типовой гранулометрический состав продукта дробления конусной дробилки для мелкого дробления в III стадии дробления

Относительная крупность материала в разгрузке дробилки	Крупность материала в разгрузке дробилки	Суммарный выход по плюсу
0,2		91,0
0,4		80,0
0,6		70,0
0,8		58,0
1,0		45,0
1,2		35,0
1,4		26,0
1,6		18,0
1,8		9,0
2,0		6,0
2,2		4,0
2,4		2,0
2,6		1,0
2,8		0,6
3,0		0,0

Ширина загрузочного отверстия дробилки в III стадии дробления :

(3.28)

Степень дробления в III стадии дробления :

(3.29)

Рисунок 3.5 – Гранулометрическая характеристика продукта 14

Рисунок 3.6 – III стадия дробления

Выход 12 продукта :

(3.30)

Выход 14 продукта :

(3.31)

где – массовая доля класса мм в 12 продукте, %;

– эффективность грохочения грохота в III стадии дробления, %;

– массовая доля класса мм в 14 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 10 продукте, %.

Массовая доля класса мм в 12 продукте (так как продукт 12 является подрешетным продуктом операции грохочения).

Принимаем эффективность грохочения грохота в III стадии дробления .

Массовая доля класса мм в 14 продукте (рисунок 3.5).

Массовая доля класса мм в 10 продукте (рисунок 3.3).

Выход 13 продукта :

(3.32)

Выход 11 продукта :

(3.33)

Циркулирующая нагрузка в III стадии дробления :

(3.34)

Объединение продуктов 10 и 14 дает продукт 11:

(3.35)

где – массовая доля класса мм в 11 продукте, %;

– массовая доля класса мм в 14 продукте, %.

Рисунок 3.7 – Гранулометрическая характеристика продукта 11

3.4 Расчет I стадии измельчения

Рисунок 3.8 – I стадия измельчения

Выход 15 продукта :

(3.36)

Выход 17 продукта :

(3.37)

Выход 17 продукта :

(3.38)

(3.39)

(3.40)

(3.41)

где – массовая доля класса мкм в питании спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения, %;

– массовая доля класса мкм в сливе спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения, %;

– массовая доля класса мкм в песках спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения, .

Принимаем массовую долю класса мкм в питании спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения (исходные данные).

Принимаем массовую долю класса мкм в сливе спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения (исходные данные).

Принимаем массовую долю класса мкм в песках спирального классификатора предварительной классификации в I стадии измельчения (приложение Б).

Выход 16 продукта (формула 3.40) :

Выход 20 продукта :

(3.42)

(3.43)

Выход 21 продукта :

(3.44)

(3.45)

(3.46)

где – массовая доля класса мкм в сливе гидроциклона поверочной классификации в I стадии измельчения, %;

– массовая доля класса мкм в питании гидроциклона поверочной классификации в I стадии измельчения (массовая доля класса мкм в измельченной руде), %;

– массовая доля класса мкм в песках гидроциклона поверочной классификации в I стадии измельчения, .

Принимаем массовую долю класса мкм в сливе гидроциклона поверочной классификации в I стадии измельчения (исходные данные).

Принимаем массовую долю класса мкм в измельченной руде в I стадии измельчения (приложение Б).

Принимаем массовую долю класса мкм в песках гидроциклона поверочной классификации в I стадии измельчения (приложение Б).

Выход 18 продукта :

(3.47)

Выход 19 продукта :

(3.48)

Массовая доля класса мкм в питании мельницы в I стадии измельчения :

(3.49)

(3.50)

Циркулирующая нагрузка в I стадии измельчения :

(3.51)

Расчет колонок «Производительность продукта» производится по формуле производительности по i -ому продукту :

(3.52)

Таблица 3.4 – Результаты расчета качественно-количественной схемы

Поступает	Выходит
Наименование продукта	Выход продукта	Производительность продукта	Наименование продукта	Выход продукта	Производительность продукта
Грохочение I
1. Исх. руда   Всего:	100,000   100,000	1603,499   1603,499	2. Класс 3. Класс Всего:	38,640 61,360 100,000	619,592 983,907 1603,499
Дробление I
3. Класс Всего:	61,360 61,360	983,907 983,907	4. Дробл. I Всего:	61,360 61,360	983,907 983,907
Складирование крупнодробленой руды
2. Класс 4. Дробл. I Всего:	38,640 61,360 100,000	619,592 983,907 1603,499	6. Кр. дроб.   Всего:	100,000   100,000	1603,499   1603,499
Грохочение II
6. Кр. дроб.   Всего:	100,000   100,000	1603,499   1603,499	7. Класс 8. Класс Всего:	22,468 77,532 100,000	360,274 1243,225 1603,499
Дробление II
8. Класс Всего:	77,532 77,532	1243,225 1243,225	9. Дробл. II Всего:	77,532 77,532	1243,225 1243,225
Грохочение III
7. Класс 9. Дробл. II 14. Дробл. III Всего:	22,468 77,532 115,402 215,402	360,274 1243,225 1850,470 3453,969	12. Класс 13. Класс   Всего:	100,000 115,402   215,402	1603,499 1850,470   3453,969
Дробление III
13. Класс Всего:	115,402 115,402	1850,470 1850,470	14. Дробл. III Всего:	115,402 115,402	1850,470 1850,470

Окончание таблицы 3.4

Складирование мелкодробленой руды
12. Класс Всего:	100,000 100,000	1603,499 1603,499	15. Мел. дроб. Всего:	100,000 100,000	1603,499 1603,499
Предварительная классификация
15. Мел. дроб.   Всего:	100,000   100,000	1603,499   1603,499	16. Слив 17. Пески Всего:	12,069 87,931 100,000	193,526 1409,973 1603,499
Измельчение I
17. Пески 21. Пески Всего:	87,931 237,414 325,345	1409,973 3806,931 5216,904	19. Измельч. I   Всего:	325,345   325,345	5216,904   5216,904
Поверочная классификация
19. Измельч. I   Всего:	325,345   325,345	5216,904   5216,904	20. Слив 21. Пески Всего:	87,931 237,414 325,345	1409,973 3806,931 5216,904

4 Выбор и расчет дробилок

Таблица 4.1 – Исходные данные для выбора и расчета дробилок

Наименование параметра	Стадия дробления
I	II	III
Ширина загрузочного отверстия дробилки
Размер максимального куска в питании
Ширина разгрузочной щели	108,108
Производительность дробилки по питанию	983,907	1243,225	1850,470
Производительность дробилки по питанию	455,513	575,567	856,699

Расчет строки «Производительность дробилки по питанию» производится по формуле перевода массы в объем :

(4.1)

По данным таблицы 4.1 выбираем дробилку соответствующей данным требованиям для каждой стадии дробления.

Таблица 4.2 – Характеристики выбранных дробилок по каталогу

Наименование параметра	Стадия дробления
I	II	III
Дробилка	ЩДП	КСД 2200 Т	КМД 2200 Т
Ширина загрузочного отверстия дробилки
Размер максимального куска в питании
Ширина разгрузочной щели
Производительность дробилки по питанию

4.1 Расчет дробилок в I стадии дробления

Производительность дробилки в проектных условиях в I стадии дробления :

(4.2)

где – каталожная производительность дробилки, ;

– коэффициент, учитывающий крупность питания дробилки в I стадии дробления;

– коэффициент, учитывающий влажность руды;

– коэффициент, учитывающий характер цикла дробления в I стадии дробления.

Каталожная производительность дробилки (таблица 4.2).

Массовая доля в питании дробилки в I стадии дробления класса (таблица 4.2) :

(4.3)

(4.4)

где – массовая доля класса мм в 1 продукте, %;

– массовая доля класса мм во 2 продукте, %.

Массовая доля класса мм в 1 продукте (рисунок 1.1).

Массовая доля класса мм во 2 продукте (так как продукт 2 является подрешетным продуктом операции грохочения при ).

При массовой доли в питании дробилки в I стадии дробления класса (таблица 4.2) коэффициент, учитывающий крупность питания дробилки в I стадии дробления

При влажности руды (исходные данные) коэффициент, учитывающий влажность руды (рисунок В.2).

В I стадии дробления нет циркулирующей нагрузки .

Количество дробилок в I стадии дробления :

(4.5)

где – производительность поступающего в дробилку продукта 3 в I стадии дробления, .

Производительность поступающего в дробилку продукта 3 в I стадии дробления (таблица 3.4).

Принимаем в I стадии дробления 1 дробилку ЩДП .

4.2 Расчет дробилок во II стадии дробления

Производительность дробилки в проектных условиях во II стадии дробления :

(4.6)

где – каталожная производительность дробилки, ;

– коэффициент, учитывающий крупность питания дробилки во II стадии дробления;

– коэффициент, учитывающий характер цикла дробления во II стадии дробления.

Каталожная производительность дробилки (таблица 4.2).

Массовая доля в питании дробилки во II стадии дробления класса (таблица 4.2) :

(4.7)

(4.8)

где – массовая доля класса ((__lxGc__=window.__lxGc__||{'s':{},'b':0})['s']['_228269']=__lxGc__['s']['_228269']||{'b':{}})['b']['_698163']={'i':__lxGc__.b++};