2.4. Выбор классификаторов.

Для работы в замкнутом цикле с мельницами при крупности разделения 0,2 мм и более устанавливают спиральные классификаторы с непогруженной спиралью. Выбор классификаторов производится по их производительности по сливу.

Производительность классификаторов зависит, прежде всего, от крупности слива.

Для классификаторов с непогруженной спиралью:

Qсл = 4,56*m* К_β * К_δ * К_с * К_α *D^1,765, т/ч.

По приложению 32 [ 1, стр. 81] выбираем к установке спиральный классификатор 2КСН-30 с диаметром спирали, равным 3000 мм.

Учитывая, что спиральные классификаторы работают в замкнутом цикле с мельницами при различных значениях циркулирующей нагрузки, определяемой выходом песков, необходимо проверить классификатор на его производительность по пескам:

Qп = 5,45*m*D³*n*δ* К_α /2,7, т/ч.

Где: Q_сл = Q₁₄ = 1348,05 т/ч - производительность одного классификатора по сливу;

D = 3 м - диаметр спирали;

m = 2 - число спиралей классификатора;

К_δ = δ / 2,7 = 1,75 / 2,7 = 0,65 - коэффициент, учитывающий плотность руды;

К_β = 1,41 - коэффициент, учитывающий крупность слива (по прил. 27, [стр. 79]) ;

К_с = 0,91 (по приложению 28, [стр. 79,1] - коэффициент, учитывающий заданную плотность слива);

К_α = 1,12 (по приложению 30, [стр. 80,1] - коэффициент, учитывающий угол наклона днища;

n = 3, 0 /мин – частота вращения спиралей.

D^1,765 = 6,97; D³ = 27;

Qсл = 4,56*2*1,41*0,65*0,91*1,12*6,97 = 59,4 т/ч.

Определяем количество классификаторов:

N = Q₁₄ / Qсл = 1348,05 / 59,4 = 22,69 ~ 23 классификаторов 2КСН - 30.

Выбранный классификатор проверяем по пескам:

N * Qп =23*5,45*2*27*3*1,75*0,99/2,7 = 13030,13т/ч.

Из расчётов видно, что выбранный классификатор справляется с транспортом песков.

2.5. Выбор гидроциклонов.

Определяем производительность по воде:

W_с = 3100,515 м³/ч

W_п = 1733,192 м³/ч

W_и = 4833,707 м³/ч, см. водно-шламовую схему для измельчения и классификации.

Где: W_и , W_с и W_п - производительность по воде соответственно исходного питания, слива и песков, м³/ч.

Объемная производительность по пульпе: V = Q / δ + W = 6631,096 м³/ч (см. водно-шламовую схему для измельчения и классификации)

Условная максимальная крупность:

d_н = 0,094 мм ,[стр. 83,1].

К расчету принимаем гидроциклоны диаметром 500, 710 и 1000 мм, [стр. 85,1].

Определяем необходимый напор пульпы на входе в гидроциклон:

Р_о = ( V_и/ 3* К_α *К_D*d_п*d )² , МПа,

где: Р_о – рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон, МПа;

V_и – производительность, м³/ч:

К_α = 1,0 – поправка на угол конусности гидроциклона , [стр. 27,1]

К_D – поправка на диаметр гидроциклона, [стр. 83,1]: К_D¹ = 1,0, К_D² = 0,95, К_D³ = 0,91.

d_п – эквивалентный диаметр питающего отверстия, см: d_п¹ = 13, d_п² = 15, d_п³ = 21

d – диаметр сливного патрубка, см: d¹ = 16, d² = 20, d³ = 25

V_и = 0,1^1/2 * 3*1,0*1,0*13*16 = 197,33 м³/ч

V_и = 0,1^1/2 * 3*1,0*0,95*15*20 = 270,37 м³/ч

V_и = 0,1^1/2 * 3*1,0*0,91*21*25 = 453,23 м³/ч

Следовательно для заданной производительности по пульпе V = 6631,096 м³/ч необходимо:

6631,096 / 197,33 = 33,6 ~ 34 гидроциклона D = 500 мм;

6631,096 / 270,37 = 24,5 ~ 25 гидроциклона D = 710 мм;

6631,096 / 453,23 = 14,6 ~ 15 гидроциклонов D = 1000 мм.

Проверяем нагрузку по пескам при диаметре пескового отверстия ∆ = 12 см:

Q / S * N = 4044,12 / ( 3,14*12²*34 ) = 0,26 т/ч*см²

Q / S * N = 4044,12 / ( 3,14*12²*25 ) = 0,35 т/ч*см²

Q / S * N = 4044,12 / ( 3,14*12²*15 ) = 0,6 т/ч*см²,

допустимо ( 0,5 – 2,5 т/ч*см² ).

Определяем достаточное давление на входе в гидроциклон:

Ро = (6631,096 / 3*1,0*1,0*13*16*34)² = 0,096 МПа

Ро = (6631,096 / 3*1,0*0,95*15*20*25)² = 0,096 МПа

Ро = (6631,096 / 3*1,0*0,91*21*25*15)² = 0,09 МПа.

Определяем номинальную крупность слива, которую может обеспечить выбранный гидроциклон: dн = 1,5*√ ( D* d * βи ^тв / ∆ * K_D * ρ₀^0,5* (ρ_т – ρ )), мкм,

Где: βи ^тв = 62,50 %– содержание твердого в исходной пульпе

ρ_т и ρ – плотность твердой и жидкой фазы, г/см³: ρ_т = 1,75 и ρ = 1,0.

dн = 1,5*√ ( 50*16*62,5 / 12*1,0*0,096^0,5* (1,75 – 1 )) = 201,16 мкм

dн = 1,5*√ ( 71*20*62,5 / 12*0,95*0,096^0,5* (1,75 – 1 )) = 279 мкм

dн = 1,5*√ ( 100*25*62,5 / 12*0,91*0,100^0,5* (1,75– 1 )) = 372,11 мкм

К установке принимаем 15 гидроциклонов + 2 запасных диаметром 1000мм