Пример расчета производительности мельниц, когда в первой стадии установлена стержневая мельница
Выбрать и рассчитать производительность и количество мельниц для следующих условий:
1) производительность фабрики – 3085000 т/г;
2) схема измельчения – двухстадиальная (рисунок 26);
3) циркулирующая нагрузка во II стадии – 200 %;
4) принятое при расчете схемы отношение приведенных объемов мельниц второй стадии к объему мельниц первой стадии составляет К = 1.5;
5) отношение удельной производительности мельниц второй стадии к первой составляет m = 0.7;
6) номинальная крупность питания мельниц – 20 мм;
7) содержание класса –74 мкм в исходной руде – βН–74 = 8 %;
8) содержание класса –74 мкм в конечном продукте схемы – βК–74 = 68.6 %;
9) расчетом схемы измельчения найдено содержание класса –74 мкм в конечном продукте первой стадии – 37.5 %;
10) работы по определению измельчаемости руды – не проводились;
11) крепость руды по М.И.Протодьяконову – 14÷16;
12) плотность руды – 3.0 т/м3.
Выбор и расчет мельниц первой стадии.
В первой стадии проектируемой схемы измельчения устанавливаются стержневые мельницы, работающие в открытом цикле. Определим часовую производительность измельчительного отделения по формуле (1):
Qг 3085000
Q0 = ---------------------- = ------------------------- = 400 т/ч.
N * m * n * Kв 357 * 3 * 8 * 0.9
Определим ориентировочный объем мельниц для расчета:
VOP = Q0/10 = 400/10 = 40 м3.
По таблице Б.1 приложения Б выбираем для сравнительного анализа мельницы:
МСЦ–36х55 с V = 50 м3;
МСЦ–32х45 с V = 32 м3;
МСЦ–27х36 с V = 17.7 м3.
Руда
0 100 ---------- 95
21.1
Свежая вода
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ I
1 100 ---------- 70
LI = 150.3 171.4
![]() |
1200
LII = 538.3 2 300 ----------- 63
704.7
К Л А С С И Ф И К А Ц И Я
![]() | |||
![]() | |||
400 800
3 100 ----------- 33 4 200 ------------ 65
812.2 430.8
![]() | |||
![]() | |||
LIII = 102.5
![]() | |||||||||||||||||||||||||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |||||||||||||||
![]() |
5 200 ------------ 60
533.3
![]() |
Рисунок 26 – Технологическая схема измельчения
Поскольку в первой стадии устанавливаются стержневые мельницы, а во второй – шаровые, расчет предпочтительнее вести по энергетической эффективности.
В качестве эталонной мельницы принимается стержневая мельница Балхашской медной обогатительной фабрики, работающей на Коунрадской руде, со следующими показателями:
1) крупность питания – dН = 25 мм;
2) содержание класса –0.074 мм в конечном продукте I стадии – 30 %;
3) крепость руды по М.И.Протодьяконову – 12÷14;
4) плотность руды – 2.7 т/м3;
5) эффективность измельчения, приведенная к мельнице с D = 3200 мм, составляет 0.076 т/кВт-ч.
Определим эффективность измельчения для проектируемой к переработке руды по формуле (90):
e–74 = eЭ * КИ * КК, т/кВт-ч.
Найдем приближенный коэффициент измельчаемости KИ проектируемой к переработке руды по отношению к Коунрадской по формуле (80) с помощью таблицы 38:
KИ = (Kf пр / Kf эт) * (δт / 2.7) = (1.05/1.16) * (3/2.7) = 1.01.
Найдем коэффициент влияния крупности КК по формуле (81) с помощью таблицы 39:
KК = m2 / m1 = 0.87 / 0.78 = 1.12,
тогда по формуле (90):
e–74 = 0.076 * 1.01 * 1.12 = 0.086 т/кВт-ч.
Определим производительность рассчитываемых мельниц по исходной руде.
Мельница МСЦ–36х55 имеет установленную мощность двигателя NУ = 1250 кВт.
Ее производительность по руде в соответствии с формулой (91) составит:
NУ * η * e–74 1250 * 0.9 * 0.086
QP = --------------------- = --------------------------- = 328 т/ч.
(βК–74 – βН–74) 0.375 – 0.08
Мельница МСЦ–32х45 имеет установленную мощность двигателя NУ = 900 кВт.
Ее производительность по руде в соответствии с формулой (91) составит:
NУ * η * e–74 900 * 0.9 * 0.086
QP = --------------------- = --------------------------- = 236.1 т/ч.
(βК–74 – βН–74) 0.375 – 0.08
Мельница МСЦ–27х36 имеет установленную мощность двигателя NУ = 380 кВт.
Ее производительность по руде в соответствии с формулой (91) составит:
NУ * η * e–74 380 * 0.9 * 0.086
QP = --------------------- = --------------------------- = 99.7 т/ч.
(βК–74 – βН–74) 0.375 – 0.08
Количество мельниц и коэффициент загрузки составят:
для МСЦ–36х55: N = 400/328 = 2 шт., КЗ = 400/(2*328) = 0.61;
для МСЦ–32х45: N = 400/236.1 = 2 шт., КЗ = 400/(2*236.1) = 0.85;
для МСЦ–27х36: N = 400/99.7 = 5 шт., КЗ = 400/(5*99.7) = 0.80.
Составим таблицу для технико-экономического сравнения рассчитанных мельниц.
Таблица 45 – Сравнительные данные рассчитанных мельниц
Типоразмер мельниц | Потребное количество, шт. | Общая установленная мощность, кВт | Общая стоимость, тыс.т. | Коэффициент загрузки |
МСЦ–36х55 | 6848.96 | 0.61 | ||
МСЦ–32х45 | 4164.0 | 0.85 | ||
МСЦ–27х36 | 7655.0 | 0.80 |
Из таблицы 45 следует, что наилучший вариант установки мельниц МСЦ–32х45. Принимается к установке этот типоразмер мельниц в количестве двух штук.
Проверим мельницу на пропускную способность по формуле (88):
Q0 * (1 + C) 400
------------------- = ------------ = 6.25 т/(м3 * ч),
N * V 2 * 32
что меньше максимально допустимой нагрузки.
Во второй стадии измельчения устанавливаются мельницы с разгрузкой через решетку.
В соответствии с расчетом схемы измельчения отношение приведенного объема мельниц второй стадии к объему мельниц первой стадии должно составлять 1.5, при этом на одну мельницу первой стадии можно устанавливать одну или две мельницы второй стадии.
Объем мельницы первой стадии составляет 32 м3, следовательно, эквивалентный объем мельницы второй стадии должен составлять 32 * 1.5 = 48 м3.
Проверим мельницу МШР–36х40. Ее рабочий объем 35.5 м3, а приведенный объем в соответствии с формулой (95) составит:
___________ ___________
/ D2 – 0.15 / 3.6 – 0.15
Vпр. = V2 * \ / ---------------- = 35.5 * \ / ---------------- = 37.76 м3.
\/ D3 – 0.15 \/ 3.2 – 0.15
Одной такой мельницы во второй стадии на одну мельницу первой стадии недостаточно, т.к. 37.76 / 32 = 1.18 < 1.5.
Проверим мельницу МШР–32х45. Ее рабочий объем 32 м3, такой же и приведенный. При установке двух мельниц этого типоразмера на одну мельницу первой стадии отношение приведенных объемов составит (2 * 32)/32 = 2, что больше требуемого значения.
Проверим мельницу МШР–32х31. Ее рабочий объем 22.4 м3, такой же и приведенный. При установке двух мельниц этого типоразмера на одну мельницу первой стадии отношение приведенных объемов составит (2 * 22.4)/32 = 1.4 , что меньше требуемого значения.
Проверим мельницу МШР–36х50. Ее рабочий объем 48 м3, а приведенный объем, рассчитанный по формуле (95), составит:
___________
/ 3.6 – 0.15
Vпр. = 48 * \ / ---------------- = 51 м3.
\/ 3.2 – 0.15
При установке одной мельницы этого типоразмера на одну мельницу первой стадии отношение приведенных объемов составит 51/32 = 1.59, т.е., наиболее близкое к принятому при расчете количественной схемы. Поэтому принимается к установке на одну мельницу первой стадии МСЦ–32х45 одна мельница второй стадии МШР–36х50. Определим производительность этой мельницы по руде.
При расчете схемы отношение удельных производительностей, а следовательно, и эффективности измельчения во второй стадии к первой, принято равным 0.7. Мощность двигателя мельницы МШР–36х50 составляет 1250 кВт, тогда ее производительность по исходному питанию составит в соответствии с формулой (96):
e–74 * me * NУ * η 0.086 * 0.7 * 1250 * 0.9
QР = ------------------------ = ---------------------------------- = 217.8 т/ч.
βК–74 – βН–74 0.686 – 0.375
Количество мельниц и коэффициент загрузки составят:
N = 400/217.8 = 2 шт., КЗ = 400/(2*217.8) = 0.92.
Пропускная способность мельницы составит:
Q0 * C 400 * 2
------------ = -------------- = 8.33 т/(м3 * ч).
N * V 2 * 48