Пример расчета производительности шаровых мельниц первой стадии по удельной производительности
Пример расчета производительности шаровых мельниц первой стадии приводится для условий схем дробления первого и второго вариантов в разделе 2.5.
3.7.1 Расчет производительности шаровых мельниц первой стадии измельчения для варианта 1
Исходные данные по проектируемой руде аналогичны данным принятым для расчета количественной и водно-шламовой схемы:
1) часовая производительность измельчительного передела – 509 т/ч;
2) крупность питания мельницы рудой – 12 мм;
3) крупность измельчения руды в первой стадии – 53 % класса –0.074 мм;
4) крупность измельчения руды во второй стадии – 85 % класса –0.074 мм;
5) крепость руды по М.Протодьяконову – 17;
6) содержание класса –0.074 мм в дробленой руде – 7 %;
7) измельчение в первой стадии предполагается в мельницах типа МШР, во второй – в мельницах типа МШЦ.
За эталонную мельницу принята мельница МШР–32х31 Зыряновской обогатительной фабрики со следующими данными:
1) крупность питания мельницы рудой – 16 мм;
2) крупность измельчения руды в первой стадии – 50 % класса –0.074 мм;
3) крупность измельчения руды во второй стадии – 85 % класса –0.074 мм;
4) крепость руды по М.Протодьяконову – 10;
5) удельная производительность мельницы первой стадии – 1.73 т/(м3 * ч), второй стадии – 1.27 т/(м3 * ч) (для мельницы МШЦ–21х30).
Для определения типоразмеров сравниваемых мельниц находим ориентировочный объем из соотношения:
VОР = Q0/(2.5÷3) = 509/(2.5÷3) = 203.6÷169.7 м3.
Наибольший типоразмер мельницы принимается с объемом барабана, близким к полученным значениям (если имеются мельницы с таким объемом), либо наибольший из таблицы технической характеристики мельниц.
Для сравнения принимаются следующие типоразмеры мельниц:
1) МШР–55х65 с V = 141 м3;
2) МШР–45х65 с V = 86 м3;
3) МШР–45х50 с V = 71 м3;
4) МШР–40х50 с V = 55 м3.
Удельная производительность принятых мельниц рассчитывается по формуле (79):
q-74 = qЭ * KИ * KК * KТ * KD * KL * Kφ * Kψ, т/(м3*ч).
Определим поправочные коэффициенты для мельницы МШР–55х65.
Коэффициент КИ определяем по формуле (80) с помощью табли- цы (38):
KИ = Kf пр / Kf эт = 0.88 / 1.41 = 0.62.
Коэффициент КК определяем по формуле (81) с помощью табли- цы (39):
KК = m2 / m1 = 0.99 / 0.975 = 1.015.
Коэффициент КТ = 1.0, т.к. проектируемая и эталонная мельницы однотипны.
Коэффициенты Kφ и Kψ принимаем равными 1.0, т.к. принимается, что проектируемая мельница работает в режиме эталонной.
Коэффициент KD определяем по формуле (82):
___________ ____________
/ Dпр – 0.15 / 5.5 – 0.15
KD = \ / ---------------- = \ / ----------------- = 1.32 .
\/ Dэт – 0.15 \/ 3.2 – 0.15
Коэффициент KL определяем по формуле (83):
/ Lпр \ 0.15 / 6.5 \ 0.15
KL = ( ------ ) = ( -------- ) = 1.12 .
\ Lэт / \ 3.1 /
Удельная производительность мельницы МШР–55х65 составит:
q-74 = 1.73 * 0.62 * 1.015 * 1.0 * 1.32 * 1.12 * 1.0 * 1.0 = 1.61 т/(м3*ч).
Для остальных мельниц могут изменяться только коэффициенты KD и KL.
Для мельницы МШР–45х65:
___________ ____________
/ Dпр – 0.15 / 4.5 – 0.15
KD = \ / ---------------- = \ / ----------------- = 1.19 .
\/ Dэт – 0.15 \/ 3.2 – 0.15
/ Lпр \ 0.15 / 6.5 \ 0.15
KL = ( ------ ) = ( -------- ) = 1.12 .
\ Lэт / \ 3.1 /
Удельная производительность мельницы МШР–45х65 составит:
q-74 = 1.73 * 0.62 * 1.015 * 1.0 * 1.19 * 1.12 * 1.0 * 1.0 = 1.45 т/(м3*ч).
Для мельницы МШР–45х50:
___________ ____________
/ Dпр – 0.15 / 4.5 – 0.15
KD = \ / ---------------- = \ / ----------------- = 1.19 .
\/ Dэт – 0.15 \/ 3.2 – 0.15
/ Lпр \ 0.15 / 5.0 \ 0.15
KL = ( ------ ) = ( -------- ) = 1.07 .
\ Lэт / \ 3.1 /
Удельная производительность мельницы МШР–45х50 составит:
q-74 = 1.73 * 0.62 * 1.015 * 1.0 * 1.19 * 1.07 * 1.0 * 1.0 = 1.39 т/(м3*ч).
Для мельницы МШР–40х50:
___________ ____________
/ Dпр – 0.15 / 4.0 – 0.15
KD = \ / ---------------- = \ / ----------------- = 1.12 .
\/ Dэт – 0.15 \/ 3.2 – 0.15
/ Lпр \ 0.15 / 5.0 \ 0.15
KL = ( ------ ) = ( -------- ) = 1.07 .
\ Lэт / \ 3.1 /
Удельная производительность мельницы МШР–40х50 составит:
q-74 = 1.73 * 0.62 * 1.015 * 1.0 * 1.12 * 1.07 * 1.0 * 1.0 = 1.30 т/(м3*ч).
Производительность мельниц по руде в соответствии с формулой (87) составит:
для МШР–55х65:
q–74 * V 1.61 * 141
QР = ------------------ = ------------------ = 493.5 т/ч;
βК–74 – βН–74 0.53 – 0.07
для МШР–45х65:
q–74 * V 1.45 * 86
QР = ------------------ = ------------------ = 271.1 т/ч;
βК–74 – βН–74 0.53 – 0.07
для МШР–45х50:
q–74 * V 1.39 * 71
QР = ------------------ = ------------------ = 214.5 т/ч;
βК–74 – βН–74 0.53 – 0.07
для МШР–40х50:
q–74 * V 1.30 * 55
QР = ------------------ = ------------------ = 155.4 т/ч.
βК–74 – βН–74 0.53 – 0.07
Количество мельниц и коэффициент загрузки составят:
для МШР–55х65: N = 509/493.5 = 2 шт., КЗ = 509/(2*493.5) = 0.52;
для МШР–45х65: N = 509/271.1 = 2 шт., КЗ = 509/(2*271.1) = 0.94;
для МШР–45х50: N = 509/214.5 = 3 шт., КЗ = 509/(3*214.5) = 0.79;
для МШР–40х50: N = 509/155.4 = 4 шт., КЗ = 509/(4*155.4) = 0.82.
Проверка мельниц на пропускную способность по формуле (87):
МШР–55х65: 509*(1 + 2.8)/(2*141) = 6.85 (6.85<12);
МШР–45х55: 509*(1 + 2.8)/(2*86) = 11.25 (11.25<12);
МШР–45х50: 509*(1 + 2.8)/(3*71) = 9.08 (9.08<12);
МШР–40х50: 509*(1 + 2.8)/(4*55) = 8.79 (8.79<12).
Результаты выполненных расчетов приведены в таблице 41.
Таблица 41 – Таблица сравнения мельниц
| Типоразмер мельницы | Кол-во, шт. | Мощность, кВт | Пропускная способность, т/(м3*ч) | Коэффициент загрузки | |
| Единицы | Всех | ||||
| МШР–55х65 | 6.85 | 0.52 | |||
| МШР–45х65 | 11.25 | 0.94 | |||
| МШР–45х50 | 9.08 | 0.79 | |||
| МШР–40х50 | 8.79 | 0.82 |
Из таблицы 41 видно, что наиболее оптимальным вариантом является установка двух мельниц МШР–45х65, имеющих лучшие показатели по пропускной способности и коэффициенту загрузки.
3.7.2 Расчет производительности шаровых мельниц I стадии измельчения в случае установки в третьей стадии дробления дробилок КИД
При выборе оборудования для дробления (вариант II) принята дробилка КИД–2200, обеспечивающая номинальную крупность дробленого продукта (dН = 12 мм).
Средневзвешенный диаметр дробленого продукта по таблице А.17 приложения А для твердых руд составляет 5 мм (d2 = 5 мм).
Для определения d1 необходимо иметь ситовую характеристику дробленого продукта (продукт 12). При ее отсутствии можно воспользоваться графиком В рисунка 6.
По кривой 3 выход классов составит:
класс (0.6÷1.0)*dН = (0.6÷1.0)*12 = (7.2÷12) мм — 32 %;
класс (0.4÷0.6)*dН = (0.4÷0.6)*12 = (4.8÷7.2) мм — 26 %;
класс (0.2÷0.4)*dН = (0.2÷0.4)*12 = (2.4÷4.8) мм — 23 %;
класс (0÷0.2)*dН = (0÷0.2)*12 = (0÷2.4) мм — 19 %.
Средневзвешенный диаметр в соответствии с формулой (93) составит:
7.2+12 4.8+7.2 2.4+4.8 0+2.4
-----------*32 + -----------*26 + ------------*23 + ---------*19
2 2 2 2
dср = --------------------------------------------------------------------------- = 5.7 мм.
32 + 26 + 23 + 19
Относительный рост производительности мельницы по формуле (92) составит:
Q2/Q1 = (d1/d2)0.25 = (5.7/5.0)0.25 = 1.033,
т.е., производительность мельниц по руде во втором варианте в 1.033 раза больше производительности мельниц по руде первого варианта.
Производительность мельниц составит:
для МШР–55х65 – QР = 493.5*1.033 = 509.8 т/ч;
для МШР–45х65 – QР = 271.1*1.033 = 280.0 т/ч;
для МШР–45х50 – QР = 214.5*1.033 = 221.6 т/ч;
для МШР–40х50 – QР = 155.4*1.033 = 160.5 т/ч.
Количество мельниц и коэффициент загрузки составят:
для МШР–55х65: N = 509/509.8 = 1 шт., КЗ = 509/(1*509.8) = 0.998,
при N = 2 шт. КЗ = 509/(2*509.8) = 0.499;
для МШР–45х65: N = 509/280.0 = 2 шт., КЗ = 509/(2*280.0) = 0.91;
для МШР–45х50: N = 509/221.6 = 3 шт., КЗ = 509/(3*221.6) = 0.77;
для МШР–40х50: N = 509/160.5 = 4 шт., КЗ = 509/(4*160.5) = 0.79.
Результаты выполненных расчетов приведены в таблице 42.
Таблица 42 – Таблица сравнения мельниц по второму варианту
| Типоразмер мельницы | Кол-во, шт. | Мощность, кВт | Пропускная способность, т/(м3*ч) | Коэффициент загрузки | |
| Единицы | Всех | ||||
| МШР–55х65 | 6.85 | 0.499 | |||
| МШР–45х65 | 11.25 | 0.91 | |||
| МШР–45х50 | 9.08 | 0.77 | |||
| МШР–40х50 | 8.79 | 0.79 |
Таким образом, в рассматриваемом примере в обоих вариантах в первой стадии измельчения к установке следует принять по две мельницы МШР–45х65.