Расчет количественных схем измельчения
В расчете количественной схемы определяют выхода всех продуктов схемы. Основной метод расчета – составление уравнений баланса по расчетному классу в операциях классификации схемы.
Содержание расчетного класса в продуктах измельчения и классификации принимаются по практическим, справочным и научно-исследова-тельским данным (за ислючением продуктов смешения), а также таблицам и указаниям настоящего пособия.
Основные обозначения в расчете:
Q0 – часовая производительность цеха измельчения, т/ч;
QП – масса продукта измельчения, т/ч;
γ0 – выход исходной руды (γ0 = 100 %);
γП – выход продуктов измельчения, %;
βП–74 – содержание расчетного класса в продуктах измельчения, %;
β0–74 – содержание расчетного класса в дробленном продукте, %;
βН–74 – содержание расчетного класса в начальном продукте стадии измельчения, %;
βК–74 – содержание расчетного класса в конечном продукте стадии измельчения, %.
Обязательными исходными данными для расчета схем являются:
1) производительность по исходной руде (Q0), т/ч;
2) выход исходного продукта (γ0 = 100 %);
3) содержание расчетного класса в продукте питания и готовом продукте стадии измельчения (βН–74 и βК–74).
Расчет схемы начинают с изображения ее на листе бумаги и нумерации всех продуктов измельчения. Исходному продукту присваивается индекс «0». Схему следует изображать условными обозначениями.
Расчет схемы выполняется в относительных или абсолютных показателях. Пересчет в абсолютные показатели производится по отношению QП = γП * Q0 / 100, т/ч.
Таблица 26 – Приближенные значения содержания готового класса
в продуктах классификации
| Номинальная крупность слива, мм | Содержание класса –74 мкм в сливе, % | Содержание класса –40 мкм в сливе, % | Содержание класса –74 мкм в песках гидроциклона, % | Содержание класса –74 мкм в песках классификатора, % |
| 0.8 | 7.0 | 3.8 | 1 – 2 | 1 – 2 |
| 0.7 | 10.0 | 5.6 | 1 – 2 | 1 – 2 |
| 0.6 | 20.0 | 11.3 | 1.5 – 3 | 1 – 2 |
| 0.5 | 30.0 | 14.3 | 2 – 5 | 1 – 3 |
| 0.43 | 40.0 | 24.0 | 4 – 7 | 2 – 4 |
| 0.32 | 50.0 | 31.5 | 6 – 10 | 3 – 5 |
| 0.24 | 60.0 | 39.5 | 8 – 15 | 5 – 7 |
| 0.18 | 70.0 | 48.0 | 12 – 20 | 6 – 9 |
| 0.14 | 80.0 | 58.0 | 17 – 25 | 8 – 12 |
| 0.094 | 90.0 | 71.5 | 23 – 28 | 8 – 15 |
| 0.074 | 95.0 | 80.5 | 25 – 30 | 10 – 16 |
3.3.1 Расчет одностадиальных схем измельчения
3.3.1.1 Расчет схемы Б
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β3–74; β4–74.
При установившемся процессе имеем: γ0 = γ3 = 100 %; γ1 = γ2 = γ0 + γ4.
Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ2 = γ3 + γ4;
по расчетному классу 2) γ2 β2–74 = γ3 β3–74 + γ4 β4–74.
Решая систему уравнений относительно γ4, найдем:
β3–74 – β2–74
γ4 = γ0 * ------------------, %. (43)
β2–74 – β4–74
При определении γ4 содержание расчетного класса в сливе мельницы β2–74 при отсутствии практических данных назначают в пределах 18–27 %.
3.3.1.2 Расчет схемы В
Исходные данные: γ0 = 100 %; Q0; β0–74; β2–74; β3–74; β4–74.
При установившемся процессе имеем: γ0 = γ2 = 100 %; γ3 = γ4.
Определим γ4. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ0 + γ4 = γ2 + γ3;
по расчетному классу 2) γ0 β0–74 + γ4 β4–74 = γ2 β2–74 + γ3 β3–74.
Решая систему уравнений относительно γ4, найдем:
β2–74 – β0–74
γ4 = γ0 * ------------------, %. (44)
β4–74 – β3–74
γ1 = γ0 + γ4 = 100 + γ4.
3.3.1.3 Расчет схемы Д
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β3–74; β4–74; β5–74; β6–74.
При установившемся процессе имеем: γ0 = γ5 = 100 %.
Определим γ6. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ3 = γ5 + γ6;
по расчетному классу 2) γ3 β3–74 = γ5 β5–74 + γ6 β6–74.
Решая систему уравнений относительно γ6, найдем:
β5–74 – β3–74
γ6 = γ0 * ------------------, %. (45)
β3–74 – β6–74
γ3 = γ5 + γ6 = 100 + γ6.
Определим γ4. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ2 = γ3 + γ4;
по расчетному классу 2) γ2 β2–74 = γ3 β3–74 + γ4 β4–74.
Решая систему уравнений относительно γ4, найдем:
β3–74 – β2–74
γ4 = γ3 * ------------------, %. (46)
β2–74 – β4–74
γ7 = γ4 + γ6; γ1 = γ2 = γ0 + γ7 = 100 + γ7.
3.3.2 Расчет двухстадиальных схем с открытым циклом в I стадии
3.3.2.1 Расчет схемы АВ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β5–74.
При отсутствии практических данных по содержанию класса –74 мкм в сливе мельницы I стадии содержание этого класса определяют по формуле:
βК–74 – βН–74
βI–74 = βН–74 + -------------------, %; (47)
1 + k m
или для схемы АВ:
β3–74 – β0–74
β1–74 = β0–74 + ------------------, %; (48)
1 + k m
где: k – отношение приведенного объема мельниц второй стадии к объему мельниц первой стадии;
m – отношение удельной производительности по расчетному классу мельницы второй стадии к удельной производительности по расчетному классу мельницы первой стадии.
Если в первой и второй стадиях устанавливаются шаровые мельницы, то величина k = 1.0. Величина m колеблется в пределах 0.6 – 0.8. Если это соотношение невозможно установить, то можно принимать m = 0.7.
Если в первой стадии устанавливаются стержневые мельницы, а во второй стадии – шаровые, то k = 1.5 ÷ 2.0, m = 0.7.
При установившемся процессе γ3 = γ1 = γ0 = 100 %, γ4 = γ5.
Определим γ5. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ1 + γ5 = γ3 + γ4;
по расчетному классу 2) γ1 β1–74 + γ5 β5–74 = γ3 β3–74 + γ4 β4–74.
Решая систему уравнений относительно γ5, найдем:
β3–74 – β1–74
γ5 = γ0 * ------------------, %. (49)
β5–74 – β4–74
γ2 = 100 + γ5.
3.3.2.2 Расчет схемы АБ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β5–74.
При установившемся процессе γ4 = γ1 = γ0 = 100 %, γ2 = γ3 = γ0 + γ5 .
Определим γ5. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ3 = γ4 + γ5;
по расчетному классу 2) γ3 β3–74 = γ4 β4–74 + γ5 β5–74.
Решая систему уравнений относительно γ5, найдем:
β4–74 – β3–74
γ5 = γ0 * ------------------, %. (50)
β3–74 – β5–74
γ2 = γ3 = 100 + γ5 .
3.3.2.3 Расчет схемы АД
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β5–74; β6–74; β7–74.
При установившемся процессе γ6 = γ1 = γ0 = 100 %.
Определим γ7. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ4 = γ6 + γ7;
по расчетному классу 2) γ4 β4–74 = γ6 β6–74 + γ7 β7–74.
Решая систему уравнений относительно γ7, найдем:
β6–74 – β4–74
γ7 = γ0 * ------------------, %. (51)
β4–74 – β7–74
γ4 = γ6 + γ7 = 100 + γ7 .
Определим γ5. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ3 = γ4 + γ5;
по расчетному классу 2) γ3 β3–74 = γ4 β4–74 + γ5 β5–74.
Решая систему уравнений относительно γ5, найдем:
β4–74 – β3–74
γ5 = γ4 * ------------------, %. (52)
β3–74 – β5–74
γ2 = γ3 = γ1 + γ5 + γ7 = 100 + γ5 + γ7 .
3.3.2.4 Расчет схемы АЕ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β5–74; β7–74; β8–74.
При установившемся процессе γ7 = γ1 = γ0 = 100 %.
Определим γ8. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ3 = γ7 + γ8;
по расчетному классу 2) γ3 β3–74 = γ7 β7–74 + γ8 β8–74.
Решая систему уравнений относительно γ8, найдем:
β7–74 – β3–74
γ8 = γ0 * ------------------, %. (53)
β3–74 – β8–74
γ3 = 100 + γ8 .
Определим γ6. Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ1 + γ6 = γ3 + γ4;
по расчетному классу 2) γ1 β1–74 + γ6 β6–74 = γ3 β3–74 + γ4 β4–74.
Имея в виду, что γ4 = 100 + γ6 – γ3; γ2 = 100 + γ6 и γ5 = γ6 = γ4 + γ8, найдем γ6:
γ3 * (β3–74 – β4–74) – γ0 * (β1–74 – β4–74)
γ6 = -------------------------------------------------, %. (54)
β6–74 – β4–74
3.3.3 Расчет двухстадиальных схем с замкнутым циклом в I стадии
3.3.3.1 Расчет схемы БВ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β4–74; β6–74; β7–74; β8–74.
β3–74 определяется по формуле (47):
β6–74 – β0–74
β3–74 = β0–74 + ------------------, %;
1 + k m
γ4 определяется по формуле (43):
β3–74 – β2–74
γ4 = γ0 * ------------------, %.
β2–74 – β4–74
γ8 определяется решением системы уравнений для второй классификации.
Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ5 = γ6 + γ7;
по расчетному классу 2) γ5 β5–74 = γ6 β6–74 + γ7 β7–74
Имея ввиду, что γ5 = γ3 + γ8 = γ0 + γ8 и γ7 = γ8 , и решая относительно γ8, получаем:
β6–74 – β3–74
γ8 = γ0 * ------------------, %. (55)
β8–74 – β7–74
Значение β8–74 принимают в интервале 28–40 % (среднее значение – – 30–35 %).
Содержание расчетного класса в питании мельниц в зависимости от крупности дробленого продукта следует принимать по таблице 27.
Таблица 27 – Содержание класса –74 мкм в дробленом продукте
| Категория руд | Крупность продуктов дробления, мм | |||
| 40 – 0 | 20 – 0 | 10 – 0 | 5 – 0 | |
| Содержание класса –74 мкм, % | ||||
| Твердые Средние Мягкие |
3.3.3.2 Расчет схемы ВВ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β3–74; β4–74; β6–74; β7–74; β8–74.
При установившемся процессе γ6 = γ2 = γ0 = 100 %.
γ4 определяется по формуле (43):
β3–74 – β2–74
γ4 = γ0 * ------------------, %.
β2–74 – β4–74
γ1 = 100 + γ4 .
γ8 определяется решением системы уравнений для второй классификации.
Уравнения баланса по операциям классификации:
по твердому 1) γ2 + γ8 = γ6 + γ7;
по расчетному классу 2) γ2 β2–74 + γ8 β8–74 = γ6 β6–74 + γ7 β7–74
Решая систему уравнений относительно γ8, найдем:
β6–74 – β2–74
γ8 = γ0 * ------------------, %. (56)
β8–74 – β7–74
γ5 = 100 + γ8 .
3.3.3.3 Расчет схемы БЕ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β6–74; β7–74; β9–74; β10–74; β11–74.
При установившемся процессе γ10 = γ3 = γ0 = 100 %, γ1 = γ2 .
Схема рассчитывается по формулам (43) и (54) с заменой индексов в формуле (54):
β3–74 – β2–74
γ4 = γ0 * ------------------, %;
β2–74 – β4–74
γ1 = γ0 + γ4 = 100 + γ4, %;
γ6 * (β6–74 – β7–74) – γ0 * (β3–74 – β7–74)
γ9 = -------------------------------------------------, %;
β9–74 – β7–74
γ7 = γ0 + γ8 – γ6; γ8 = γ9 = γ7 + γ11; γ5 = γ3 + γ9 = γ0 + γ9.
3.3.4 Расчет трехстадиальных схем
3.3.4.1 Расчет схемы АВВ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β5–74; β7–74; β8–74; β9–74.
При установившемся процессе γ7 = γ3 = γ0 = 100 %.
Схема может быть рассчитана по формулам, выведенным ранее для идентичных стадий измельчения. Первые две стадии схемы АВВ аналогичны двухстадиальной схеме АВ и рассчитываются по формулам (48) и (49) для этой схемы:
β3–74 – β0–74
β1–74 = β0–74 + ------------------, %;
1 + k m
β3–74 – β1–74
γ5 = γ0 * ------------------, %;
β5–74 – β4–74
γ2 = 100 + γ5.
Третья стадия измельчения рассчитывается по формуле (44) с заменой индексов:
β7–74 – β3–74
γ9 = γ0 * ------------------, %.
β9–74 – β8–74
γ6 = γ3 + γ9 = 100 + γ9.
3.3.4.2 Расчет схемы БВВ
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β3–74; β4–74; β6–74; β7–74; β8–74; β10–74; β11–74; β12–74.
При установившемся процессе γ10 = γ6 = γ3 = γ0 = 100 %.
Схема рассчитывается аналогично схеме АВВ: первые две стадии по формулам (43) и (55) для схемы БВ:
β3–74 – β2–74
γ4 = γ0 * ------------------, %;
β2–74 – β4–74
γ1 = γ0 + γ4 = 100 + γ4, %;
β6–74 – β3–74
γ8 = γ0 * ------------------, %;
β8–74 – β7–74
γ5 = γ0 + γ8 = 100 + γ8, %.
Третья стадия рассчитывается по формуле (44) с заменой индексов:
β10–74 – β6–74
γ12 = γ0 * --------------------, % и γ9 = γ0 + γ12 = 100 + γ12.
β12–74 – β11–74
3.3.5 Расчет схем измельчения с применением отсадки
Расчет этих схем усложняется в связи с тем, что не вся исходная руда измельчается до конечной крупности. Некоторая часть руды в виде концентрата отсадки выводится из схемы измельчения. Поэтому для расчета этих схем, кроме ситовых анализов, нужно иметь данные о технологических показателях отсадки (выход концентрата, который рассчитывается по содержанию золота в продуктах).
Наиболее часто в практике обогащения встречается схема А (рис.19).
Исходные данные: γ0 = 100 %; γ3; β0–74; β2–74; β5–74; β6–74.
При установившемся процессе γ5 = 100 – γ3, %.
Найдем γ6 по формуле (57):
β5–74 – β2–74
γ6 = (100 – γ3) * ------------------, %; (57)
β2–74 – β6–74
γ1 = γ2 = 100 + γ6; γ4 = γ2 – γ3 = γ5 + γ6.
3.3.6 Расчет схем измельчения со стадиальной флотации
В большинстве случаев при флотации руд цветных металлов выход концентратов в каждой стадии флотации весьма невелик и не превышает 2–3 %. Поэтому в целях упрощения без заметного снижения точности расчета выходами концентратов можно пренебречь и выполнять расчет также, как расчет аналогичных схем без стадиальной флотации. Для более точного расчета необходимо в качестве исходных данных, помимо ситовых анализов, иметь выхода концентратов в каждой стадии флотации. В этом случае расчет выполняется по следующей схеме.
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β3–74; β4–74; β8–74; β9–74; β10–74; β14–74; β15–74; β16–74; γ5; γ11.
При установившемся процессе: γ14 = γ8 – γ14; γ8 = 100 – γ5; γ3 = γ0 = 100 %.
Найдем γ4 по формуле (58):
β3–74 – β2–74
γ4 = 100 * ------------------, %. (58)
β2–74 – β4–74
Найдем γ10 по формуле (59):
β8–74 – β3–74
γ10 = (100 – γ5) * -------------------, %. (59)
β10–74 – β9–74
Найдем γ16 по формуле (60):
β14–74 – β8–74
γ16 = (100 – γ5 – γ11) * --------------------, %. (60)
β16–74 – β15–74
γ1 = 100 + γ4; γ6 = 100 – γ5 – γ11; γ9 = γ10; γ7 = γ6 + γ10; γ12 = 100 – γ5 – γ11; γ13 = γ12 + γ16; γ15 = γ16 .
3.3.7 Расчет схем измельчения с самоизмельчением в I стадии
Схемы самоизмельчения разнообразны, т.к. учитывают многообразие текстурных, структурных, физико-механических и других особенностей руд. Принцип расчета схем измельчения с самоизмельчением аналогичен расчету схем с шаровым измельчением, однако он может усложняться включением в схемы грохочения в бутарах и вибрационных грохотах, додрабливнием «критической» фракции в дробилках, выделение рудной гали для рудногалечного измельчения. В этих случаях в дополнение к ситовым анализам продуктов измельчения в качестве исходных показателей необходимо иметь выхода соответствующих продуктов.
В качестве примера приводится расчет двухстадиальной схемы с самоизмельчением в I стадии и рудногалечным – во II стадии.
Исходные данные: γ0 = 100 %; β0–74; β2–74; β4–74; β5–74; β6–74; β8–74; β9–74; β11–74; γ3. Принимается β3–74 = 0.
При установившемся процессе: γ9 = γ0 = 100 %; γ5 = 100 – γ3.
Найдем γ6 по формуле (61):
β5–74 – β4–74
γ6 = (100 – γ3) * ------------------, %. (61)
β4–74 – β6–74
Найдем γ11 по формуле (62):
100 * (β9–74 – β8–74) + γ5 * (β5–74 – β8–74)
γ11 = ----------------------------------------------------, %. (62)
β11–74 – β8–74
γ2 = γ1 = 100 + γ6; γ7 = 100 – γ3 + γ11; γ10 = γ11; γ8 = γ10 – γ3 .
3.3.8 Расчет схем измельчения при отсутствии ситовых анализов продуктов измельчения
При проектировании обогатительных фабрик для руд, ранее не перерабатывавшихся в промышленных условиях, отсутствуют ситовые анализы продуктов измельчения.
В качестве исходных данных для расчета схем в этих случаях всегда имеется выход исходного продукта γ0 = 100 %, производительность по исходному питанию Q0 т/ч, а также содержание готового класса крупности в исходном и конечном продуктах измельчения β0–74 и βк–74. При отсутствии β0–74 можно воспользоваться таблицей 27.
Содержание готового класса в конечном продукте измельчения обязательно задается требованиями последующей технологии обогащения и определяется научно-исследовательскими работами на обогатимость руды.
Исходные данные по содержанию класса –0.074 мм в продуктах измельчения используются во всех случаях для определения величины циркулирующих нагрузкок. К этому сводятся все расчеты, так как определение выходов всех остальных продуктов естественно вытекает из самой схемы и не требует специальных расчетов. При расчете схем без ситовых анализов продуктов обогащения вместо расчета циркулирующих нагрузок их назначают, и расчет схемы значительно упрощается. Вместе с тем назначение величины циркулирующей нагрузки является весьма ответственной операцией, требующей творческого подхода, знания и понимания процессов измельчения и классификации и аппаратов, применяемых для этих целей. Неправильное назначение циркулирующих нагрузок может привести к грубой ошибке при расчете мельниц и классифицирующих аппаратов.
Назначение величины циркулирующей нагрузки производится на основании опыта работы действующих обогатительных фабрик, работающих на рудах, аналогичных по измельчаемости руде, предназначаемой для переработки на проектируемой фабрике. При этом схема и условия измельчения также должны быть аналогичными. В таблице 28 приведены фактические циркулирующие нагрузки в различных стадиях измельчения на некоторых обогатительных фабриках СНГ.
Таблица 28 – Фактические циркулирующие нагрузки на отечественных обогатительных фабриках
| Фабрика | Циркулирующая нагрузка от исходного питания стадии, % | ||
| I стадия | II стадия | III стадия | |
| Балхашская медная Джезказганская медная Каджаранская Алмалыкская медная Гайская Красноуральская Норильская Сибайская Среднеуральская Учалинская Алмалыкская свинцово-цинковая Белоусовская Березовская Зыряновская Карагайлинская Кентауская Тырныаузская Маднеулинская Лениногорская | — — — — | — — — — | — — — — — — — — — — — — — — — — |
При отсутствии аналогов можно воспользоваться таблицей 29. Основа этой таблицы взята из работы /1/, но она несколько изменена авторами, исходя из опыта эксплуатации действующих схем измельчения.
Таблица 29 – Ориентировочные значения циркулирующих нагрузок
| Крепость руды по Протодьяконову | Величина циркулирующей нагрузки, % | |||
| I стадия | II и III стадия | Мельницы полного рудного самоизмельчения | Рудно-галеч-ные мельницы | |
| 10 – 12 12 – 14 14 – 16 16 – 18 18 – 20 | 100 – 150 150 – 200 200 – 250 250 – 300 300 – 400 | 120 – 180 180 – 230 230 – 280 280 – 330 350 – 450 | — 200 – 450 450 – 600 600 – 750 — | — 300 – 350 350 – 400 — — |
Примечания к таблице 29:
1) при установке гидроциклонов величину циркулирующей нагрузки принимать не менее 200 %;
2) при установке в цикле измельчения отсадочных машин нагрузка на 1 м2 отсадочной машины не должна превышать 100 т/ч.
Назначив циркулирующую нагрузку, не трудно определить выход всех продуктов.
Например, для схемы БВВ. Назначим циркулирующие нагрузки: в первой стадии CI = γ4; во второй стадии CII = γ8; в третьей стадии CIII = γ12 . Определим выхода всех остальных продуктов измельчения:
γ1 = 100 + γ4; γ2 = γ1; γ3 = 100 + γ8; γ7 = γ8; γ9 = 100 + γ12; γ11 = γ12.
При назначении циркулирующих нагрузок в схемах, включающих межстадиальное обогащение, выходом концентратов можно пренебречь. Аналогичным методом рассчитываются и все остальные схемы. Исключение составляют схемы, включающие контрольную классификацию слива, например, схема Д. Исходными данными для расчета этой схемы будут: γ0 = 100%, Q0 и β5–74. β5–74 определяется требованиями технологии обогащения. Прежде всего необходимо определить выхода продуктов 3 и 6.
Для этой цели можно воспользоваться двумя способами.
I способ. Назначить β3–74 и, основываясь на положении, что распределение класса крупности –0.040 мм между продуктами измельчения пропорционально распределению воды, рассчитать γ3 по формуле (63):
β5–40 * (R5 – R6) * 100
γ3 = -------------------------------, %; (63)
β3–40 * R5 – β5 * R6
где: R5 и R6 – массовое отношение жидкого к твердому в продуктах 5 и 6.
100 – Т
R = -------------, – где: Т – содержание твердого, %.
Т
Для продукта 5 содержание твердого определяется в зависимости от β5–74 и может быть принято по таблице 30, если это слив механического классификатора.
Таблица 30 – Содержание твердого в сливе классификатора
| Номинальная крупность слива, мм | 0.8 | 0.7 | 0.6 | 0.5 | 0.43 | 0.32 | 0.24 | 0.18 | 0.14 | 0.094 | 0.074 |
| Содержание класса –0.074 мм, % | |||||||||||
| Содержание твердого, % |
Таблица 30 составлена для руды плотностью 2.7 г/см3. При другой плотности вводится поправка Kδ = δт/2.7, тогда:
Tс = Tт * Kδ, %;
где: Tс – фактическое содержание твердого в сливе, %;
Tт – табличное содержание твердого в сливе, %.
Содержание твердого в сливе гидроциклона при одном и том же содержании готового класса в нем зависит от многих причин и в первую очередь от содержания твердого в песках, плотности твердой фазы и в весьма значительной степени от выхода песков, т.е., от той самой величины, которую нам необходимо найти.
Поэтому для определения содержания твердого в сливе гидроциклонов по заданному содержанию в нем расчетного класса рекомендуется воспользоваться приближенной таблицей 31.
Таблица 31 – Содержание твердого в сливе гидроциклона
| Содержание в сливе класса –74 мкм, % | |||||
| Содержание твердого в сливе, % | 43 – 55 | 34 – 46 | 28 – 38 | 22 – 31 | 17 – 24 |
Пользуясь таблицей 31, необходимо учитывать следующее:
1) с увеличением содержания твердого в песках уменьшается содержание твердого в сливе;
2) с увеличением выхода песков уменьшается содержание твердого в сливе;
3) в таблице 31 даны крайние значения твердого в сливе гидроциклонов Tc при выходе песков 50…150 % и содержания твердого в песках 60…75 %. В первом случае содержание класса –0.040 мм β3–40 и β5–40 принимается по таблице 26. Выход продукта 6 γ6 = γ3 – 100, %.
II способ. Назначают β3–74 и по таблице 26 принимают значение β6–74. Выход продукта 6 рассчитывается по формуле (45), выход продукта 3 составит γ3 = γ0 + γ6, %. Назначение величины β3–74 даже при отсутствии каких-либо данных особых трудностей не вызывает, т.к. этот параметр в действующей схеме доступен регулированию в широких пределах; разность β5–74 – β3–74 может колебаться в пределах от 10 до 25 % и полностью зависит от принятого режима измельчения.
После вычисления величин γ3 и γ6 дальнейший расчет схемы типа Д затруднений не представляет. Назначается общая циркулирующая нагрузка C = γ7, тогда γ4 = γ7 – γ6; γ1 = 100 + γ7; γ2 = γ1 .
В расчете многостадиальных схем при отсутствии ситовых анализов необходимо также вычислить содержание готового класса в конечных продуктах измельчения каждой стадии. Это необходимо, во-первых, для управления процессом измельчения по запроектированной схеме в период ее освоения и эксплуатации и, во-вторых, для выбора и расчета измельчительного и классифицирующего оборудования. Для двухстадиальных схем это вычисление выполняется по формуле (47). Для трехстадиальных схем по формуле (64) для конечного продукта измельчения I стадии и по формуле (65) – для II стадии:
βК–74 – β0–74
βI–74 = β0–74 + ----------------------, % . (64)
1 + k mII + k m’
Для шаровых мельниц во всех трех стадиях k =1.
Если в первой стадии устанавливаются стержневые мельницы, то k = 1.5 … 2.0, m = 0.7, m’ = 0.6;
βК–74 – βI–74
βII–74 = βI–74 + ------------------, % . (65)
1 + k m’’
k = 1; m’’ = 0.85 .
В тех случаях, когда условиями стадиального обогащения задано содержание готового класса в конечных продуктах каждой стадии измельчения, необходимо рассчитать отношение приведенных объемов мельниц во второй стадии к первой и в третьей ко второй.
Отношение объема мельниц второй стадии к объему мельниц первой стадии рассчитывается по формуле (66):
βII – βI
k = -----------------, д.е.; (66)
m (βI – βН)
m = 0.7 .
Отношение объема мельниц третьей стадии к объему мельниц второй стадии рассчитывается по формуле (67):
βК – βII
k = -------------------, д.е.; (67)
m’’ (βII – βI)
m’’ = 0.85 .