Файл: Технологические машины и оборудование (по отраслям).docx
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 262
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, чтобы из дробилки не выходил щебень размером крупнее заданного. Тогда не потребуется третья стадия или до дробливания щебня во вторичной дробилке (т.е. избежим замкнутого цикла). Из графика (рис. 3.3) видим, что кривая зернового состава пересекается с горизонтальной осью в точке j2-1,8. Тогда размер выходной щели равен:
е2= d max /j2(3.6)
е2= 120/1,8 = 67 мм.
Если производить щебень с допустимым 5 % сверхгабаритном, то j2-1,55, а следовательно:
е2= 120/1,55 = 77 мм.
Содержание на выходе дробилки зерен размером от 0 до 3 мм при этом не превышает допустимых 5 %.
Рисунок 3.3 - Зависимость производительности от величины выходной щели конусной дробилки ККД - 500/60 ГРЩ.
Расчет зернового состава щебня на выходе из конусной дробилки ККД -500/60 ГРЩ производится аналогично предыдущему расчету и окончательные результаты приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5 – Расчет соотношения фракций щебня.
В получаемом продукте дробления имеется 2,3 % материала, имеющего размер свыше 120 мм, однако это не превышает допустимых 5 %.
Расчет суммарного зернового состава щебня, полученного при дроблении.
В цехе сортировки все потоки щебня сходятся, и зерновой состав щебня будет определяться суммой частных зерновых составов с учетом доли потоков из дробилок первой и второй стадий, приведенных к исходному потоку.
Суммарный зерновой состав одной фракции (%) может быть рассчитан, если дробилка второй стадии работает в открытом цикле по формуле:
(3.7)
где а -исходный поток материала (а = 1);
с - поток материала, направляющийся на дробилку второй стадии из дробилки первой стадии (с = 0,562);
f1- зерновой состав щебня из дробилки первой стадии, %;
f2 - зерновой состав щебня из дробилки второй стадии, %.
Результаты расчета по формуле 3.7 сведены в таблицу 3.7.
Таблица 3.7 – Зерновой состав щебня
Проверка состояния долей фракции щебня требованиям ТУ.
Вычерченный график (штриховая линия) попадает в пространство, ограниченное многоугольником (рис. 3.4), следовательно, гранулометрический состав щебня соответствует требованиям ТУ.
Рисунок 3.4 - Желательные пределы соотношений размеров щебня.
3.2 Подбор сортировочного оборудования
Расчет первого промежуточного грохота.
Количество сит в грохоте - 1 (так как материал делится на две фракции). Размер ячеек сит (приближенно) принимаем равным границе разделения. Выделяем щебень 120 мм (и менее), поэтому принимаем сито с ячейками 120 мм.
Рассчитываем необходимую площадь сит (м2) по формуле:
(3.8)
где Q1 -поток материала, поступающий на грохот, Q1 = 295 м3/ч;
q-удельная производительность сита, q = 100 м /час -для сита с ячейками 120 мм;
k1 = 0,85 - при 43,8% зерен нижнего класса, k2 определяется исходя из зернового состава щебня после первой стадии.
Для расчета k2надо продукт В(нижнего класса) принять за 100% и определить, сколько в нем содержится зерен размером меньше 60 мм, методом пропорции:
43,8% - 100
13,4% - X
При X = 13,4×100/43,8 = 30,6 % находим k2= 0,74.
При выборе грохота, устанавливаемого после первичной дробилки, следует обратить внимание на максимально допустимую крупность кусков, поступающих на грохот, иначе он быстро выйдет из строя. В нашем примере максимальная крупность камней, выпадающих из дробилки СМД – 60 А, составляет 330 мм.
Принимаем по справочным данным один грохот ГИТ – 52 с суммарной полезной площадью сит
= 12,24 м.
Расчет грохотов окончательной сортировки.
При окончательной сортировке необходимо разделить щебень на шесть фракций. Поэтому будем рассчитывать три двух ситовых грохота с размерами ячеек 80 мм и 60 мм; 40 мм и 20 мм; 10мм и 3 мм.
1 Расчет верхнего сита первого грохота (ячейки 80 мм). Нагрузка на верхнее сито Q80 = Qрас = 295 м 3/ч. Удельная производительность 1 м сита q = 90 м3 /час.
Исходя из окончательного гран состава щебня (в смеси имеется 69,62 % зерен нижнего класса) значение k1 = 1,07 ; k2 = 0,96.
Потребная площадь сита.
Расчет нижнего сита (ячейки 60 мм). Нагрузка на нижнее сито:
Удельная производительность 1 м2 сита q60 = 78 м3/ч; k1 = 0,91; k2 = 0,97.
Потребная площадь сита.
Принимаем один ситовой инерционный грохот марки ГИЛ - 52 с полезной площадью каждого сита 7,9 м2.
Расчеты второго и третьего грохота аналогичны расчету предыдущего грохота, выбираем также два инерционных грохота с размерами ячеек сит соответственно для первого 40 и 20 мм, для второго 10 и 3 мм.
Таким образом; рассчитаны потоки всех фракций щебня и осуществлен выбор дробильно-сортировочного оборудования, после чего студент может перейти к расчету и проектированию конкретной дробильной или сортировочной машины
, в соответствии с заданием на проектирование руководителя проекта.
Причем исходными данными для расчета и проектирования конкретной дробильной или сортировочной машины из технологической линии являются результаты расчета, проведенные выше.
В результате расчетов и подбора оборудования для дробильно-сортировочного завода производительностью 250 м3/час, в качестве дробилки первой стадии принята дробилка СМД – 60 А, имеющая для приема на дробление кусков материала исходной крупности, размеры входного отверстия 1500´2100 мм. Данная дробилка и является предметом модернизации в проекте.
3.3 Обоснование и описание выбранной технологической схемы производства
В горнорудной промышленности дробление является подготовительным процессом, так как получаемый продукт направляется на дальнейшую переработку. В промышленности дорожно-строительных материалов при производстве щебня после дробилок получается конечный продукт, т.е. процесс дробления имеет самостоятельное значение.
В зависимости от характеристики перерабатываемых каменных пород и получаемой продукции предприятия промышленности нерудных дорожно-строительных материалов различаются различными технологическими схемами и разной мощностью.
Они подразделяются:
а) на дробильно-сортировочные заводы, перерабатывающие каменные породы в щебень;
б) на гравийно-сортировочные заводы, выпускающие сортированный гравий, щебень из валунов и крупного гравия;
в) на цехи по обогащению песка.
Выбор схемы дробления материалов (одностадийная, двух, трех - и реже четырех стадийная) зависит от производственной мощности предприятия, размеров кусков исходного материала и размеров кусков готовой продукции.
Остановим свой выбор на двух стадийной последовательной схеме дробления, которая получила наибольшее распространение на заводах по производству щебня большой производительности.
Это вызвано тем, что из исходного материала размером до 1000 мм практически трудно за одну стадию дробления получить готовый продукт требуемой крупности. Учтем также, что для нужд дорожно-строительной промышленности понадобится щебень разной фракции. Производительность данного завода примерно 1,4 млн. м3 в год.
Щебень получают из естественного камня дроблением взорванных скальных пород. Щебень разделяют на следующие группы (фракции) по размерам гранитных зёрен: 3-10; 10-20; 20-40; 40-60; 60-80; 80-120 мм. Зёрна щебня в зависимости от соотношения от соотношения между длиной (а) и толщиной (с) или шириной (в), разделяют на кубовидные, пластинчатые (лещадные) и игловатые.
К пластинчатым (лещадным) и игловатым зёрнам относятся такие, у которых толщина или ширина меньше длины более чем в 3 раза.
Так щебень высшей категории качества должен иметь марку прочности не ниже 40 МПа для осадочных пород и не ниже 80 МПа для изверженных и метаморфических пород. Содержание в таком щебне пылевидных и глинистых частиц
е2= d max /j2(3.6)
е2= 120/1,8 = 67 мм.
Если производить щебень с допустимым 5 % сверхгабаритном, то j2-1,55, а следовательно:
е2= 120/1,55 = 77 мм.
Содержание на выходе дробилки зерен размером от 0 до 3 мм при этом не превышает допустимых 5 %.
Рисунок 3.3 - Зависимость производительности от величины выходной щели конусной дробилки ККД - 500/60 ГРЩ.
Расчет зернового состава щебня на выходе из конусной дробилки ККД -500/60 ГРЩ производится аналогично предыдущему расчету и окончательные результаты приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5 – Расчет соотношения фракций щебня.
| Фракции щебня, мм | Процентное содержание разных фракций |
| 0 - 3 | 100 – 97,2 = 2,8 % |
| 3 - 10 | 97,2 – 91,9 = 5,3 % |
| 10 - 20 | 91,9 – 74,8 = 17,1 % |
| 20 - 40 | 74,8 – 54,3 = 20,5 % |
| 40 - 60 | 54,3 – 33,2 = 21,1 % |
| 60 - 80 | 33,2 – 17,4 = 15,8 % |
| 80 - 120 | 17,4 – 2,3 = 15,1 % |
| более 120 | 2,3 % |
| всего | 100 % |
В получаемом продукте дробления имеется 2,3 % материала, имеющего размер свыше 120 мм, однако это не превышает допустимых 5 %.
Расчет суммарного зернового состава щебня, полученного при дроблении.
В цехе сортировки все потоки щебня сходятся, и зерновой состав щебня будет определяться суммой частных зерновых составов с учетом доли потоков из дробилок первой и второй стадий, приведенных к исходному потоку.
Суммарный зерновой состав одной фракции (%) может быть рассчитан, если дробилка второй стадии работает в открытом цикле по формуле:
(3.7)где а -исходный поток материала (а = 1);
с - поток материала, направляющийся на дробилку второй стадии из дробилки первой стадии (с = 0,562);
f1- зерновой состав щебня из дробилки первой стадии, %;
f2 - зерновой состав щебня из дробилки второй стадии, %.
Результаты расчета по формуле 3.7 сведены в таблицу 3.7.
Таблица 3.7 – Зерновой состав щебня
| Размер фракции щебня, мм |  |
| 0 - 3 | 0,3 + 0,562×2,8 = 1,87 % |
| 3 - 10 | 1,3 + 0,562×5,3 = 3,87 % |
| 10 - 20 | 1,6 + 0,562×17,1 = 11,4 % |
| 20 - 40 | 1,9 + 0,562×20,5 = 13,42 % |
| 40 - 60 | 8,4 + 0,562×21,5 = 20,48 % |
| 60 - 80 | 9,7 + 0,562×15,8 = 18,58 % |
| 80 - 120 | 20,6 + 0,562×15,1 = 29,09 % |
| более 120 | 0,562×2,3 = 1,29% |
| всего | 100 % |
Проверка состояния долей фракции щебня требованиям ТУ.
Вычерченный график (штриховая линия) попадает в пространство, ограниченное многоугольником (рис. 3.4), следовательно, гранулометрический состав щебня соответствует требованиям ТУ.
Рисунок 3.4 - Желательные пределы соотношений размеров щебня.
3.2 Подбор сортировочного оборудования
Расчет первого промежуточного грохота.
Количество сит в грохоте - 1 (так как материал делится на две фракции). Размер ячеек сит (приближенно) принимаем равным границе разделения. Выделяем щебень 120 мм (и менее), поэтому принимаем сито с ячейками 120 мм.
Рассчитываем необходимую площадь сит (м2) по формуле:
(3.8)где Q1 -поток материала, поступающий на грохот, Q1 = 295 м3/ч;
q-удельная производительность сита, q = 100 м /час -для сита с ячейками 120 мм;
k1 = 0,85 - при 43,8% зерен нижнего класса, k2 определяется исходя из зернового состава щебня после первой стадии.
Для расчета k2надо продукт В(нижнего класса) принять за 100% и определить, сколько в нем содержится зерен размером меньше 60 мм, методом пропорции:
43,8% - 100
13,4% - X
При X = 13,4×100/43,8 = 30,6 % находим k2= 0,74.
При выборе грохота, устанавливаемого после первичной дробилки, следует обратить внимание на максимально допустимую крупность кусков, поступающих на грохот, иначе он быстро выйдет из строя. В нашем примере максимальная крупность камней, выпадающих из дробилки СМД – 60 А, составляет 330 мм.
Принимаем по справочным данным один грохот ГИТ – 52 с суммарной полезной площадью сит
= 12,24 м.Расчет грохотов окончательной сортировки.
При окончательной сортировке необходимо разделить щебень на шесть фракций. Поэтому будем рассчитывать три двух ситовых грохота с размерами ячеек 80 мм и 60 мм; 40 мм и 20 мм; 10мм и 3 мм.
1 Расчет верхнего сита первого грохота (ячейки 80 мм). Нагрузка на верхнее сито Q80 = Qрас = 295 м 3/ч. Удельная производительность 1 м сита q = 90 м3 /час.
Исходя из окончательного гран состава щебня (в смеси имеется 69,62 % зерен нижнего класса) значение k1 = 1,07 ; k2 = 0,96.
Потребная площадь сита.
Расчет нижнего сита (ячейки 60 мм). Нагрузка на нижнее сито:
Удельная производительность 1 м2 сита q60 = 78 м3/ч; k1 = 0,91; k2 = 0,97.
Потребная площадь сита.
Принимаем один ситовой инерционный грохот марки ГИЛ - 52 с полезной площадью каждого сита 7,9 м2.
Расчеты второго и третьего грохота аналогичны расчету предыдущего грохота, выбираем также два инерционных грохота с размерами ячеек сит соответственно для первого 40 и 20 мм, для второго 10 и 3 мм.
Таким образом; рассчитаны потоки всех фракций щебня и осуществлен выбор дробильно-сортировочного оборудования, после чего студент может перейти к расчету и проектированию конкретной дробильной или сортировочной машины
, в соответствии с заданием на проектирование руководителя проекта.
Причем исходными данными для расчета и проектирования конкретной дробильной или сортировочной машины из технологической линии являются результаты расчета, проведенные выше.
В результате расчетов и подбора оборудования для дробильно-сортировочного завода производительностью 250 м3/час, в качестве дробилки первой стадии принята дробилка СМД – 60 А, имеющая для приема на дробление кусков материала исходной крупности, размеры входного отверстия 1500´2100 мм. Данная дробилка и является предметом модернизации в проекте.
3.3 Обоснование и описание выбранной технологической схемы производства
В горнорудной промышленности дробление является подготовительным процессом, так как получаемый продукт направляется на дальнейшую переработку. В промышленности дорожно-строительных материалов при производстве щебня после дробилок получается конечный продукт, т.е. процесс дробления имеет самостоятельное значение.
В зависимости от характеристики перерабатываемых каменных пород и получаемой продукции предприятия промышленности нерудных дорожно-строительных материалов различаются различными технологическими схемами и разной мощностью.
Они подразделяются:
а) на дробильно-сортировочные заводы, перерабатывающие каменные породы в щебень;
б) на гравийно-сортировочные заводы, выпускающие сортированный гравий, щебень из валунов и крупного гравия;
в) на цехи по обогащению песка.
Выбор схемы дробления материалов (одностадийная, двух, трех - и реже четырех стадийная) зависит от производственной мощности предприятия, размеров кусков исходного материала и размеров кусков готовой продукции.
Остановим свой выбор на двух стадийной последовательной схеме дробления, которая получила наибольшее распространение на заводах по производству щебня большой производительности.
Это вызвано тем, что из исходного материала размером до 1000 мм практически трудно за одну стадию дробления получить готовый продукт требуемой крупности. Учтем также, что для нужд дорожно-строительной промышленности понадобится щебень разной фракции. Производительность данного завода примерно 1,4 млн. м3 в год.
Щебень получают из естественного камня дроблением взорванных скальных пород. Щебень разделяют на следующие группы (фракции) по размерам гранитных зёрен: 3-10; 10-20; 20-40; 40-60; 60-80; 80-120 мм. Зёрна щебня в зависимости от соотношения от соотношения между длиной (а) и толщиной (с) или шириной (в), разделяют на кубовидные, пластинчатые (лещадные) и игловатые.
К пластинчатым (лещадным) и игловатым зёрнам относятся такие, у которых толщина или ширина меньше длины более чем в 3 раза.
Так щебень высшей категории качества должен иметь марку прочности не ниже 40 МПа для осадочных пород и не ниже 80 МПа для изверженных и метаморфических пород. Содержание в таком щебне пылевидных и глинистых частиц