12. Выбор и расчет дробилок.

После предварительного подбора дробилок, выполненного при расчёте схем, производится уточненный расчёт производительности дробилок, определение их числа и коэффициента загрузки.

В каталогах производительность дробилок обычно дается для средней крепости с насыпной массой 1,6 т/м³(плотность в монолите 2,7 т/м³) и при условии, что размер наибольших кусков в питании равен (0,8÷0,9)·В, гдеВ– ширина приемного отверстия дробилки. Для руд с другими физическими свойствами могут быть введены поправки – на крепость (дробимость) руды, на насыпную плотность руды, на крупность и на влажность руды. Ориентировочные поправки к производительности приведены в табл. 12.

Поправка на насыпную плотность руды к производительности по каталогу (если она дана в тоннах) вычисляется по формуле

где k_ - поправочный коэффициент;

_н- насыпная масса руды, т/м³;

 - плотность руды (в монолите), т/м³;

1,6 и 2,7 – насыпная масса и плотность средней руды.

Таблица 12

Поправочные коэффициенты на условия дробления

Категория крепости	Руды
	некрепкие		средней крепости				крепкие			особой крепости
Коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова f	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Коэффициент, учитывающий крепость руды kдр = 1 - 0,05(f - 14)	1,20	1,15	1,10	1,05	1,0	0,95	0,90	0,85	0,8	0,75	0,70
Отношение номинальной крупности руды к ширине приёмного отверстия dн/В		0,3		0,4		0,5		0,6		0,7	0,85
Коэффициент, учитывающий крупность руды		1,5		1,4		1.3		1,2		1,1	1
Влажность руды ω,%	4	5		6		7		8		9	10
Коэффициент, учитывающий влажность kвл	1	1		0,95		0,9		0,85		0,8	0,75

С учётом всех поправок производительность дробилки Q_др(в т/ч) определяется по формуле

Q_др=Q_k·k_др·k_δ·k_кр·k_вл,

где Q_k- производительность дробилки по каталогу, т/ч;

k_др - поправка на крепость (дробимость) руды;

k_кp - поправка на крупность питания;

k_вл - поправка на влажность.

Практически поправки вводятся только в тех случаях, когда свойства дробимого материала значительно отличаются от свойств средней руды.

При определении производительности дробилки, работающей в замкнутых циклах, учитывается коэффициент k_ц= 1,3÷1,4.

Определение коэффициентов загрузки дробилок по результатам расчета:

где n– количество оборудования.

Таким образом, принимаем в Iстадии дробления одну дробилку типа ЩДП-12×15 с коэффициентом загрузки 0,8, воIIстадии дробления одну дробилку типа КСД 2200 Гр с коэффициентом загрузки 0,6 и вIIIстадии дробления две дробилки типа КМД 2200 Т1 с коэффициентом загрузки 0,7.

13. Выбор и расчёт грохотов.

Из большого числа конструкций грохотов заслуживают рассмотрения следующие: неподвижные колосниковые, гирационные, самоцентрирующиеся, вибрационные и электровибрационные.

Неподвижные колосниковыеприменяются для крупного грохочения.

Колосниковые грохоты устанавливают во всех случаях, когда допустима пониженная эффективность грохочения (60÷70%). Часто применяют для предварительного грохочения руды перед первой стадией дробления. Площадь решетки (в м²) колосникового грохота определяется по эмпирической формуле

где Q - производительность грохота по питанию, т/ч;

а- ширина щели между колосниками, мм.

Площадь колосниковых грохотов по расчету получается небольшой, в связи, с чем их размеры назначаются исходя из условий транспортировки продукта по наклонной плоскости. Ширина грохота (В)из условий не забивания должна пропускать не менее трех кусков максимального размера, т.е.B=(2÷3)d₁. Длина грохота L принимается в два раза больше ширины,L= 2В.

Размеры колосникового грохота часто определяются условиями его установки, так как грохот одновременно транспортирует руду в дробилку. При загрузке грохота из опрокидывающихся вагонов ширину его принимают равной длине кузова вагона, а при загрузке пластинчатым питателем – равной ширине питателя. Углы наклона грохота принимают для руды 37-45º, для рядовых углей 30-35º. При влажности грохотимого материала, вызывающей слипание его, углы наклона увеличивают на 5-10º.

Вибрационные инерционные грохоты (самоцентрирующиеся) легкого типаприменяются для грохочения с высокой эффективностью среднего по крупности (отверстия сит до 40 мм) и мелкого материалов. Эти грохоты в основном предназначены для углей и материалов невысокой плотности.

Вибрационные инерционные грохоты (самоцентрирующиеся) среднего и тяжелого типаприменяются для грохочения крупного, среднего и мелкого материалов. Грохоты тяжелого типа рекомендуются для руд плотностью более 1,6 т/м³при крупном и среднем по крупности материале.

Вибрационные грохоты горизонтальные с самобалансным вибраторомрекомендуются для сухого грохочения, для грохочения с отмывкой, для обезвоживания и для отделения суспензии от продуктов обогащения в тяжелый суспензиях. Грохоты изготовляются легкого типа для углей и среднего и тяжелого типа – для руд. Для грохочения агломерата изготовляются самобалансные грохоты особо тяжелого типа с площадью грохочения до 18 м²и колосниковыми решётками с отверстиями до 20 мм.

Производительность гирационных и вибрационных грохотовопределяется по эмпирическим формулам.

Для расчёта грохотов, работающих на руде, угле и дроблённых строительных материалах, имеются разные формулы. Сопоставление этих формул показало, что в основе их лежат одни и те же удельные нагрузки, а различие в поправочных коэффициентах для разных материалов недостаточно обоснованно.

Приводим способ, принятый при расчёте производительности грохотов [1].

Производительность (в т/ч) гирационных и вибрационных грохотов ориентировочно может быть определена по формуле

Q=F·q·δ·k·l·m·n·o·p,

где F- рабочая площадь сита, м²;

q- удельная производительность на 1 м²поверхности сита, м³/ч (табл.13);

δ- насыпная плотность материала, т/м³;

k, l, m, n, o, p– поправочные коэффициенты (табл.14).

Таблица 13

Средняя производительность на 1м²поверхности сита

гирационных и вибрационных грохотов

Показатель	Отверстия сита, мм
	0,5	0,8	1	2		3	6	10	13	16	20
Средняя производительность,м3/ч	3,0	3,5	4,0	5,5		7,5	13	19	22	24,5	28
Показатель	Отверстия сита, мм
	25	30	40		50	60	70	80	100	150	200
Средняя производительность,м3/ч	31	33,5	37		42	46	50	55	63	90	110

Выбранный грохот следует проверить по толщине слоя материала. Допускается высота слоя материала в разгрузочном конце грохота, равная четырёхкратному размеру отверстия при грохочении руд и трёхкратному при грохочении углей, но не более 100 мм для руд и 150 мм для углей.

Толщина слоя надрешетного продукта в разгрузочном конце грохота рассчитывается по формуле

где h- толщина слоя, мм;

P- масса надрешетного продукта на один грохот, т/ч;

δ - насыпная плотность материала, т/м²;

B- рабочая ширина грохота (нормальная ширина – 0,15 м);

υ - скорость движения материала по грохоту, м/с (для грохота с круговыми колебаниями υ=0,5 0,63 м/с; для грохота с прямолинейными колебаниями υ=0,20,23 м/с).

Таблица 14

Поправочные коэффициенты к формуле для расчёта производительности гирационных и вибрационных расчётов

Коэффициент	Условия грохочения, учитываемые коэффициентами	Условия грохочения и числовые значения коэффициентов
k	Влияние мелочи	Содержание в исходном материале зерен размером меньше половины размера отверстий сита, %		0		10			20	30	40	50	60	70	80	90
		Значение k		0,4		0,5			0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
l	Влияние крупных зерён	Содержание в исходном материале зерен размером больше размера отверстий сита, %		10		10			25	30	40	50	60	70	80	90
		Значение l		0,94		0,97			1,00	1,03	1,09	1,18	1,32	1,55	2,0	3,36
m	Эффективность грохочения	Эффективность грохочения, %		40		50			60	70	80	90	92	94
		Значение m		2,3		2,1			1,9	1,65	1,35	1,0	0,9	0,8
n	Форма зерён и материал	Форма зёрен		Дробленый материал разный (кроме угля)						Округленная (например, морская галька)			Уголь
		Значение n		1,0						1,25			1,5
Продолжение таблицы 14
Коэффициент	Условия грохочения, учитываемые коэффициентами	Условия грохочения и числовые значения коэффициентов
o	Влияние влажности	Влажность материала	Для отверстий сита меньше 25 мм							Для отверстий сита больше 25 мм
			Сухой		Влажный			Комкующийся		В зависимости от влажности
		Коэффициент о	1,0		0,75 - 0,85			0,2 - 0,6		0,9 - 1,0
p	Способ грохочения	Грохочение сухое или мокрое	Для отверстий сита меньше 25 мм							Для отверстий сита больше 25мм
			Сухое				Мокрое с орошением			Любое
		Значение р	1,0				1,25 - 1,40			1,0