Выбор сортировочного оборудования

Таблица 3.6

Таблица 3.4

Показатель	Единица измерения	Вариант

Марка Максимальный размер загружаемого камня Диапазон регулирования выходной щели Диапазон производительности Мощность двигателя Фактический коэффициент использования по времени Условная биржевая цена	мм мм м³/ч кВт у. е.	ККД-900 110-180 330-480 234/480=0,49	СМД-118А 234/310=0,76

2. Определяют размер выходной щели b ₁. Выходная щель подобранных дробилок первой стадии должна быть минимальновозможной для обеспечения расчетной производительности. Ее определяют по графикам (рис. 3.15).

Как видно из графика, расчетная производительность ККД-900 обеспечивается при размере разгрузочной щели b ₁ = 110 мм, а СМД-118А – при b ₁ = 220 мм

3. Рассчитывают зерновой состав продуктов после первой стадии дробления, пользуясь графиками типовых характеристик соответствующих машин (рис. 3.16).

Для получения процентного содержания каждой фракции в продукте дробления сначала вычисляют отношение d_i_,_max/b ₁. Затем по графику (рис. 3.16) определяют полные остатки на ситах и производят подсчет частных остатков для каждой фракции. Выход фракции находят по известной производительности и частному остатку в процентах. В табл. 3.5 приведены результаты расчета зернового состава щебня для рассматриваемого примера.

Таблица 3.5 – Зерновой состав щебня, полученного в дробилках первой стадии

Фракции d_i, мм	d_i,max/b ₁	Конусная дробилка ККД-900	Щековая дробилка СМД-118А
Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м³/час	d_i,max/b ₁	Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м³/час
0…5 5…10 10…20 20…40 > 40	0,05 0,09 0,18 0,36 -	98,5 95,5 -	100-98,5 =1,5 98,5-95,5=3,0 95,5-85=10,5 85-70=15	3,5	0,02 0,045 0,09 0,18 -	99,5 98,5 -	0,5 1,0 8,5 5,0

4. Дробилка второй стадии подбирается аналогично, т.е. по крупности загружаемого сырья и требуемой производительности. Требуемую производительность определяют по формуле:

, (3.8)

где Q ₁ – производительность, рассчитанная по формуле (1); c ₁ – доля продукта, требующего повторного дробления после первой стадии.

Предельная крупность загружаемого камня будет равна максимальному размеру щебня, выходящего из дробилки первой стадии дробления:

, (3.9)

где b ₁ – размер выходной щели дробилки первой стадии; j – коэффициент, соответствующий пересечению кривой зернового состава с осью абсцисс на графике типовой характеристики рассматриваемой дробилки (рис. 3.16). В нашем случае он оказался равен 1,8 для обеих дробилок, что при b ₁ = 110 мм дает , а при b ₁ = 220 мм –

При затруднениях в подборе дробилок второй стадии дробления по допустимой крупности загружаемого материала в целях уменьшения j разрешается точку пересечения кривой на типовой характеристике брать не с осью абсцисс, а с линией допустимого 5% -ного “негабарита” (горизонтальный пунктир на рис 3.16). В этом случае в поступающем на дробление материале будет 5% зерен, имеющих размер больше подсчитанного по формуле (3.8). Тогда, как видно из рисунка, для конусной дробилки j = 1,4, а для щековой – 1,6. Следовательно, размер загружаемого камня может быть уменьшен соответственно до и .

а – щековые дробилки со сложным качанием щеки: 1 – СМ-16Д; 2 – СМ-741; 3 – СМ166А;
4 – СМ-182; б – щековые дробилки с простым качанием щеки: 1 – 1500х2100; 2 – 1200x1500;
3 – 900x1200; 4 – 600x900 (указаны соответственно ширина и длина приемного отверстия, мм);
в – конусные дробилки крупного дробления: 1 – ККД-1500; 2 – ККД-1200; 3 – ККД-900; 4 – ККД-700; 5 – ККД-500; г – конусные дробилки среднего дробления: 1 – КСД-Б-2200; 2 – КСД-А-2200;
3 – КСД-Б-1750; 4 – КСД-А-175О; 5 – КСД-Б-1200; 6 – КСД-А-120О; 7 – КСД-900Т; 8 – КСД-800Т; сплошная линия – мягкие породы; пунктирная – средней твердости

Рисунок 3.15 – Зависимость производительности щековых

и конусных дробилок от величины выходной щели b

а – щековых дробилок: 1 – для твердых пород; 2 – то же, средней твердости; 3 – то же, мягких;
б – конусных дробилок для пород средней твердости: 1 – дробилки крупного дробления (ККД);
2 – то же, среднего дробления (КСД); 3 – то же, мелкого дробления (КМД);
(d/b – крупность в долях ширины разгрузочной щели)

Рисунок 3.16 – Типовые характеристики крупности продуктов дробления

Так как максимальная крупность готового продукта не должна превышать 4 0 мм, то, как видно из данных табл. 3.5, доля продукта, требующего повторного дробления, при использовании конусной дробилки крупного дробления ККД-900 составляет с ₁ = 0,70, а щековой дробилки СМД-118А с ₁ = 0,85. Следовательно, требуемая производительность дробилок на второй стадии в первом случае должна быть Q₂ = 0,70 ∙ 234 = 164 м³/ч, а во втором Q₂ = 0,85 ∙ 234 = 199 м³/ч.

5. При определении размера выходной щели дробилок второй стадии (b ₂) исходят из необходимости получения щебня с крупностью не выше заданной d_max. Тогда не потребуется третьей стадии или повторного дробления в дробилках второй стадии. Из соотношения , подставляя вместо D_max наибольший размер готового продукта, можно определить требуемый размер щели. Он будет , или 40/1,8 = 22 мм.

Если производить щебень с допустимым 5 %-ным “негабаритом”, то находится так, как описано выше, и тогда размеры выходной щели составили бы в одном случае b ₂ = 40/1,4 = = 28,6 мм, а во втором – 40/1, 6 = 25 мм.

Учитывая, что из-за значительного размера выходной щели щековой дробилки СМД-118А 85% ее продукта дробления имеет крупность выше 40 мм, в качестве основного варианта выбираем использование на первой стадии конусной дробилки ККД-900. Тогда предельная крупность загружаемого камня будет 198 мм, а требуемая производительность дробилок на второй стадии должна быть не менее 164 м³/ч. Выбираем конусные дробилки среднего дробления КСД-1750Гр и КСД-2200Т, соответственно грубого и тонкого дробления (табл. 3.6).

Требуемая производительность этих дробилок обеспечивается при размере выходной щели b ₂ = 30 мм у дробилки КСД-1750Гр, и b ₂ = 20 мм у дробилки КСД-2200Т.

Показатель	Единица измерения	Вариант

Марка Максимальный размер загружаемого камня Диапазон регулирования выходной щели Диапазон производительности Мощность двигателя Фактический коэффициент использования по времени Условная биржевая цена	мм мм м³/ч кВт у. е.	КСД-1750Гр 25-60 160-300 164/300=0,55	КСД-2200Т 15-30 170-340 164/340=0,48

6. Аналогично предыдущему, определяем зерновой состав продуктов дробления второй стадии (табл. 3.7).

Таблица 3.7 – Зерновой состав щебня, полученного в дробилках второй стадии

Фракции d_i, мм	d_i,max/b ₁	Конусная дробилка КСД-1750Гр	Конусная дробилка КСД-2200Т
Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м³/час	d_i,max/b ₁	Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м³/час
0…5 5…10 10…20 20…40 > 40	0,17 0,33 0,67 1,33 -	-	100-87 =13 87-80=7 80-57=23 57-20=37		0,25 0,50 1,00 2,00 -	-	100-85=15 85-70=15 70-37=33 37-2=35

Как видно из таблицы 3.6, по стоимости дробильного оборудования, удельной энергоемкости и коэффициенту загрузки оборудования предпочтительнее использование дробилки КСД-1750Гр. Поэтому для дальнейших расчетов выбираем этот вариант.

Однако, количество крупной фракции (> 40 мм) в этом случае составило 20%. Если этой фракции больше 5%, то ее надо повторно измельчить, т.е. принять работу дробилки в замкнутом цикле. Для организации работы дробилки в замкнутом цикле необходимо проверить достаточность ее производительности с учетом переработки “возврата” по формуле:

, (3.10)

где Q ₂ – первоначальная загрузка (требуемая производительность) дробилки на второй стадии дробления, м³/ч; q – доля потока щебня, направляемого на повторное дробление.

, м³/ч.

Производительность дробилки КСД-1750Гр достаточна. Рассмотренная методика подбора и расчета режимов работы дробильного оборудования справедлива и для большего, по сравнению с рассмотренным в примере, числа стадий дробления. При этом замкнутый цикл, если он необходим, организуют обычно на последней стадии.

7. Производят подсчет суммарного зернового состава щебня, полученного на всех стадиях дробления, и проверяют его на соответствие требованиям ГОСТ. В отделении сортировки щебень из дробилок сходится в один поток, и его зерновой состав будет определяться суммой частных зерновых составов, полученных после каждой стадии дробления с учетом работы отдельных агрегатов в замкнутом цикле.

Поэтому для определения общего зернового состава нужно сложить частные остатки на соответствующих ситах, взятых из соответствующих столбцов таблиц с зерновыми составами щебня по всем стадиям дробления. Полученные результаты следует нанести на стандартный график (рис. 3.15) и определить соответствие фракционного состава готового продукта требованиям ГОСТа.

Так, для рассмотренного примера получим следующие результаты по суммарному зерновому составу щебня (табл. 3.8).

Таблица 3.8 – Суммарный зерновой состав щебня

Фракция, мм	40…20	20…10	10…5	5…0 (отходы)
Частный остаток, м³/ч	35+61=96	25+38=63	7+12=19	3,5+21=24,5
Частный остаток, %	(96/234)∙100=41	(63/234)∙100=27	(19/234)∙100=8	(24,5/234)∙100=11
Полный остаток, %		41+27=68	68+8=76	76+11=87

По значениям полных остатков строим ломаную суммарного зернового состава на стандартном графике (рис. 3.17).

На рисунке 3.17 цифры 50…70 и 40…80% на сите 0,5(D_наим + D_наиб) соответствуют требованиям ГОСТа по значениям полных остатков соответственно для смеси фракций и для одной фракции.

Рисунок 3.17 – Область стандартного зернового состава крупного заполнителя

В случае выхода ломаной линии из заштрихованной области вправо, следует организовать дополнительную стадию дробления. При этом входная и выходная щели дробилки должны быть близки к размеру фракции, полученной от пересечения нижней ломаной линии стандартной области с фактическими данными. Подбор дробилки и зерновой состав определяются по вышеописанной методике. После этого вновь подсчитывают суммарный зерновой состав щебня. Подобную операцию повторяют до тех пор, пока линия фактических данных не попадет в стандартную (заштрихованную) область. Обычно это достигается при организации работы дополнительной дробилки в замкнутом цикле.

Так как в приведенном примере необходимо было отделить только одну фракцию размером более d_max=40 мм, то после дробилки второй стадии нужно поставить один грохот. Имеются различные методики определения производительности грохотов, разработанные на основе опытных данных.

Например, при сухой сортировке производительность виброгрохота можно рассчитать по формуле:

, м³/ч, (3.11)

где в нашем случае Q – количество материала, требующего повторного дробления, м³;
q – удельная производительность (производительность 1 м² сита с данными pазмеpами ячеек), м³/(ч м²); F – площадь грохочения (площадь сита), м²; К₁ – коэффициент, учитывающий угол наклона сита (для горизонтального грохота К₁= 1); К₂ – коэффициент, зависящий от процентного содержания в исходном материале зерен, размер которых меньше ячейки сита, так называемого нижнего класса; К₃ – коэффициент, учитывающий содержание в нижнем классе зерен pазмеpом менее половины ячейки сита; m – коэффициент, учитывающий неpавномеpность питания и зернового состава материала, форму зерен и тип грохота (см. Приложение 2).