Курсовая работа по Горное дело на тему Проект цеха дробления

Исходные данные

Проект цеха дробления
1. Производительность цеха по руде (Q), т/сут 4300
2. Крупность кусков в руде (D), мм 850
3. Крупность питания схемы излучения (d), мм 25
4. Категория дробимости руд твердая
5. Насыпной вес руды (), т/м3 1,8
6. Чистое время работы цеха в сутки, час 15 часов
Примечания:
а) характеристика крупности исходной руды принимается прямолинейной
б) характеристики крупности дробленой руды принима.тся типовые
в) эффективность грохочения принять:
- колосниковые грохота, Е1, % 70
- вибрационные грохота, Е2, % 84























1 Выбор схемы дробления

Схема подготовки руды, включающая дробление, грохочение и измельчение, разрабатывается на основе свойств руды, полученных в результате исследований обогатимости, а также с учетом технологических характеристик доступного оборудования и опыта переработки аналогичных руд. Крупность материала, поступающего на обогатительную фабрику, определяется проектом горной части, а размер частиц, входящих в первый этап обогащения, и метод обогащения устанавливаются на основании испытаний на обогатимость. Физические характеристики руды, такие как прочность, гранулометрический состав, влажность, содержание глины, дробимость, грохотимость и измельчаемость, влияют на выбор методов дробления, грохочения и измельчения, а также на типы оборудования, используемого для этих процессов.
На выбор схемы также оказывают влияние общие проектные условия, включая климатические особенности региона, производительность предприятия, метод разработки месторождения и способ подачи руды на фабрику. Например, для глинистой и влажной руды, которая может быть липкой и трудноперевозимой, может потребоваться промывка, а в некоторых случаях — подсушка руды из-за условий смерзания. Иногда необходимо выделение мелких фракций и отдельное хранение кусковой руды. Для проектировщика крайне важно иметь данные о работе обогатительных фабрик, которые перерабатывают руды, аналогичные исследуемым. Использование проверенных решений в проекте поможет избежать ошибок, которые сложно исправить на уже построенной фабрике, а перестройка отдельных технологических узлов может потребовать значительных затрат и времени на освоение производственных мощностей.
Процессы разрушения минерального сырья, такие как дробление и измельчение, применяются для достижения необходимой крупности, требуемого гранулометрического состава или заданной степени раскрытия минералов. Дроблением считается процесс, в результате которого большая часть готового продукта имеет размер более 5 мм.
Выбор типа и размера дробилок для крупного и среднего дробления зависит от физических свойств полезного ископаемого, требуемой производительности и желаемой крупности дробленого продукта. Ключевыми физическими характеристиками являются прочность, вязкость, содержание глины, влажность и размер максимальных кусков.
Для крупного дробления обычно используются щековые или конусные дробилки. Выбранная дробилка должна обеспечивать необходимую производительность при заданной крупности как исходного материала, так и дробленого продукта. Ширина загрузочного отверстия дробилки должна превышать размер наибольших кусков на 10-12%.
Дробилка для первой стадии дробления должна быть выбрана таким образом, чтобы одна единица оборудования могла обеспечить необходимую производительность. Тип дробилки определяется в основном соотношением между размером наибольших кусков в питании и требуемой производительностью. При переработке крупной руды с низкой производительностью целесообразно использовать щековые дробилки, тогда как при высокой производительности и сравнительно небольшой крупности руды более выгодно устанавливать конусные дробилки. Окончательный выбор оборудования может быть сделан на основе технико-экономического анализа.
Для среднего и мелкого дробления, крепких руд и руд средней крепости применяют конусные дробилки среднего и мелкого дробления. Основные условия выбора дробилки такие же, как и для крупного дробления. При этом целесообразно, чтобы во второй стадии дробления было установлено 1 (2) дробилки КСД и, соответственно, на третьей стадии не более 2 (4) дробилки КМД.



2 Определение производительности цеха дробления

Производительность цеха дробления определяется как количество материала, которое обрабатывается в определённый период времени. Это значение отражает эффективность работы оборудования и влияет на общую производительность предприятия. Основными факторами, влияющими на производительность, являются характеристики используемого дробильного оборудования, свойства исходного материала, такие как его размер и твердость, а также настройки, применяемые в процессе дробления. Важно учитывать, что высокая производительность достигается не только за счёт увеличения объёма перерабатываемого материала, но и за счёт оптимизации всех процессов, что позволяет минимизировать время простоя и повысить качество конечного продукта.
В зависимости от производительности рудника выбираем режим работы – 6 дней в неделю, 3 смены в сутки по 8 часов. Производительность цеха дробления:
Q = Qоф · k / 312 · t, т/час,
где: Qоф – заданная производительность фабрики, т/сут;
t – время работы цеха в сутки, час;
k – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность подачи сырья( k = 1,0 – 1,1 ).
Qчас = 4300/24= 179,17 т/час
Qчас = 179,17/1,75 = 102,38 м3/час


3 Производительность цеха измельчения

Производительность цеха измельчения представляет собой количество материала, которое может быть переработано за определённый период времени. Это значение является ключевым показателем эффективности работы цеха и зависит от множества факторов, включая характеристики используемого оборудования, свойства исходного сырья и условия работы. Важным аспектом является то, что производительность не только определяется объёмом перерабатываемого материала, но и качеством измельчения, которое влияет на дальнейшие этапы обработки. Оптимизация процессов, правильная настройка оборудования и контроль за качеством сырья способствуют повышению производительности, что в свою очередь влияет на общую эффективность производства и его экономические показатели.
Qц.изм час = Qc · k / t = 4300 · 1,1 / 24 = 197,08 т/час
Q ц.изм час = 179,08/1,75 =112,62 м3/час


4 Выбор степеней дробления по стадиям дробления

Выбор степеней дробления по стадиям дробления осуществляется на основе анализа свойств исходного материала и требований к конечному продукту. В процессе дробления материал проходит несколько стадий, каждая из которых направлена на достижение определённого размера частиц. На первой стадии, как правило, происходит грубое дробление, где крупные фракции материала уменьшаются до более мелких размеров. Это позволяет облегчить дальнейшую переработку и повысить эффективность последующих стадий.
На следующих стадиях дробления происходит более тонкое измельчение, где внимание уделяется не только размеру частиц, но и их однородности. Важно учитывать, что каждая стадия дробления должна быть оптимально настроена для достижения желаемого результата, что требует тщательного анализа и подбора оборудования. В конечном итоге выбор степеней дробления зависит от технологических требований, экономических факторов и характеристик самого материала, что позволяет обеспечить высокое качество конечного продукта и эффективность всего процесса.
Общая степень дробления:
iобщ = Dmax / dmax ,
где: Dmax - размер максимального куска материала до дробления, мм;
dmax - размер максимального куска материала после дробления, мм.
Степени дробления в каждой стадии назначаются исходя из обычных степеней, которые достигаются в дробилках стандартных типов:
- дробилки крупного дробления: i1 = от 3 до 4;
- дробилки конусные для среднего дробления: i2 = от 3 до 5;
- дробилки короткоконусные при работе в замкнутом цикле с грохотом: i3 = от 4 до 8.
iобщ = Dmax / dmax = 1000 / 15 = 66,67
Принимаем: i 1 = 4
i 2 = 4
i 3 = 4,15


5 Определение размера максимальных кусков по стадиям дробления

Определение размера максимальных кусков по стадиям дробления связано с анализом характеристик исходного материала и технологическими требованиями к конечному продукту. На первой стадии дробления, как правило, устанавливается максимальный размер кусков, который может быть обработан, и этот размер определяется в зависимости от типа используемого оборудования и его производительности.
При грубом дроблении, например, щековыми дробилками, максимальные куски могут достигать значительных размеров, что позволяет эффективно уменьшать объем исходного материала. На последующих стадиях, таких как среднее и тонкое дробление, максимальный размер кусков уменьшается, что позволяет достичь более однородной фракции.
Каждая стадия дробления требует тщательной настройки оборудования, чтобы обеспечить соответствие максимального размера кусков заданным технологическим параметрам. В результате, размер максимальных кусков на каждой стадии дробления играет ключевую роль в обеспечении эффективности процесса и качества конечного продукта.
D1 = Dmax / S1= 1000 / 4 = 250 мм;
D2 = D1/ S2 = 250 / 4 = 62,5 мм;
D3= D2 / S3 = 62,5 /4,15 = 15 мм.