III. Расчёт теоретического баланса продуктов обогащения

III. Расчёт теоретического баланса продуктов обогащения

1. Расчет характеристики шихты по машинным классам…….……………..14

2. Корректировка значений зольности фракций…….………………….……16

Количественная характеристика шихты после дробления

класса >100 мм…………………………………………….…………….……..17

4. Расчет фракционного состава шихты……….………………….………….18

5. Расчет состава шихты с учетом истирания………….……………….……22

6. Построение кривых обогатимости…………………………………………23

7. Определение категории обогатимости……………………………………..25

8. Составление теоретического баланса продуктов обогащения……………27

IV. Предварительный расчёт качественно-количественной схемы

1. Расчет подготовительных операций………………………………………..30

2. Расчет основных операций………………………………………………….31

V. Расчёт водно-шламовой схемы……………………………………………………41

VI. Оформление результатов расчетаводно-шламовой схемы…………………….52

VII. Выбор и расчет оборудования……………………………………………….…..57

Список литературы…………………………………………………………………….64

Введение

Курсовой проект обогатительной фабрики выполнен на базе пластов Сибиргинский ОС (доля участия в шихте 70%) и Ольжерасский ГЖ (доля участия в шихте 30%).

Зольность угля пласта Сибиргинский ОС - 13,3 % и пласта Ольжерасский ГЖ -8,1 %

Климат резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха колеблется от – 1,4 ̊С до + 1,0 ̊С. Среднемесячная температура составляет в январе от - 18 ̊С до -22 ̊С, а в июле от + 17 ̊С до + 22 ̊С.

Влажность исходного угля 7,5 %

Марка перерабатываемого угля смесь коксующихся углей марок «ОС» и «ГЖ» (Соответственно: № 18 и № 20)

Порода размокаемая.

Производительность проектируемой фабрики 1800 тыс. тонн в год по рядовому углю.

Часовая производительность 345 т/ч.

I. Исходный ситовый и фракционный состав по пластам

Количественный состав пласта №18 Сибиргинский ОС

Количественный состав пласта №20 Ольжерасский ГЖ

II. Расчет количественного состава шихты смеси пластов

Таблица 1 – Ситовый анализ пластов

Класс, мм	Пласт 57 (участие в шихте 70%)	Пласт 58 (участие в шихте 30%
Выход %	,%	Выход %	,%
+100	13,1	43,9	0,7	25,1
50-100	7,5	14,8	2,4	21,7
25-50	9,1	9,7	12,0	11,2
13-25	22,1	8,8	21,4	6,9
6-13	16,0	8,0	21,2	6,8
3-6	10,9	7,7	19,4	6,2
1-3	10,9	5,7	13,7	7,4
0,5-1	2,1	9,0	3,6	7,7
0,0-0,5	2,3	9,6	5,6	10,9
Итого		13,3		8,1

Пересчитываем выход классов в ситовых анализах отдельных шахтопластов на выход их по отношению к расчетной характеристике

Пласт 18 Пласт 20

Определяем суммарный состав шихты, суммируя соответствующие выхода обоих пластов, получаем:

y₊₁₀₀ = 9,17 + 0,21 = 9,38 %

y_50-100 = 5,25 + 0,72 = 5,97 %

y_25-50 = 6,37 + 3,6 = 9,97 %

y_13-25 = 15,4 + 6,42 = 21,82 %

y_6-13 = 11,2 + 6,36 = 17,56 %

y_3-6 = 11,83 + 5,82 = 17,65 %

y_1-3 = 7,63 + 4,11 = 11,74 %

y_0,5-1 = 1,47 + 1,08 = 2,55 %

y_-0,5 = 1,61 + 1,68 = 3,29 %

Рассчитываем зольности смеси пластов:

А^с₊₁₀₀ = (9,17∙43,9 + 0,21∙25,1)/9,38 =43,47 %

А^с_50-100= (5,25∙14,8 + 0,72∙21,7)/5,97 = 15,63 %

А^с_25-50= (6,37∙9,7 + 3,6∙11,2)/9,97 = 10,24 %

А^с_13-25= (15,4∙8,8 + 6,42∙6,9)/21,82 = 8,24 %

А^с_6-13 = (11,2∙8,0 + 6,36∙6,8)/17,56 = 7,56 %

А^с_3-6 = (11,83∙7,7 + 5,82∙6,2)/17,65 = 7,2 %

А^с_1-3 = (7,63∙5,7 + 4,11∙7,4)/11,74 = 6,29 %

А^с_0,5-1 = (1,47∙9,0 + 1,08∙7,7)/2,55 = 8,44 %

А^с_-0,5 = (1,61∙9,6 + 1,68∙10,9)/3,29 = 10,26 %

Рассчитываем фракционный состав смеси пластов:

Пласт 18

Фракция < 1,3 г/см³ Фракция 1,3 - 1,4 г/см³

y_50-100 = 78,3∙5,25/100 = 4,111 %

y_25-50 = 86,9∙6,37/100 = 5,536 %

y_13-25 = 88,0∙15,47/100 = 13,614 %

y_6-13 = 87,9∙11,2/100 = 9,845 %

y_3-6 = 87,0∙11,83/100= 10,292 %

y_1-3 = 88,3∙7,63/100 = 6,737 %

y_0,5-1 = 14,4∙1,47/100 = 0,212 %

Фракция 1,4 – 1,5 г/см³ Фракция 1,5 – 1,6 г/см³

y_50-100 = 2,2∙5,25/100 = 0,116 %

y_25-50 = 1,7∙6,37/100 = 0,108 %

y_13-25 = 0,8∙15,47/100 = 0,124 %

y_6-13 = 1,5∙11,2/100 = 0,168 %

y_3-6 = 2,2∙11,83/100= 0,260 %

y_1-3 = 1,1∙7,63/100 = 0,084 %

y_0,5-1 = 6,2∙1,47/100 = 0,091 %

Фракция 1,6 – 1,8 г/см³ Фракция > 1,8 г/см³

y_50-100 = 1,2∙5,25/100 = 0,063 %

y_25-50 = 0,5∙6,37/100 = 0,032 %

y_13-25 = 0,9∙15,47/100 = 0,139 %

y_6-13 = 0,8∙11,2/100 = 0,090 %

y_3-6 = 0,7∙11,83/100 = 0,083 %

y_1-3 = 1,0∙7,63/100 = 0,076 %

y_0,5-1 = 1,6∙1,47/100 = 0,024 %

Пласт 20

Фракция < 1,3 г/см³ Фракция 1,3 - 1,4 г/см³

y_50-100 = 72,2∙0,72/100 = 0,52 %

y_25-50 = 89,9∙3,6/100= 3,236 %

y_13-25 = 93,9∙6,42/100 = 6,028 %

y_6-13 = 94,7∙6,36/100 = 6,023 %

y_3-6 = 94,0∙5,82/100 = 5,471 %

y_1-3 = 91,5∙4,11/100 = 3,761 %

y_0,5-1 = 66,9∙1,08/100 = 0,723 %

y_13-25 = 0,4∙6,42/100 = 0,026 %

y_6-13 = 0,3∙6,36/100 = 0,019%

y_3-6 = 0,4∙5,82/100 = 0,023 %

y_1-3 = 0,3∙4,11/100 = 0,012 %

y_0,5-1 = 2,2∙1,08/100 = 0,024 %

y_50-100 = 0,1∙0,72/100 = 0,001 %

y_13-25 = 0,2∙6,42/100 = 0,013 %

y_6-13 = 0,4∙6,36/100 = 0,025 %

y_3-6 = 0,3∙5,82/100 = 0,017 %

y_1-3 = 0,3∙4,11/100 = 0,012 %

y_0,5-1 = 0,6∙1,08/100 = 0,006 %

Рассчитываем суммарный фракционный состав шихты

Например, для фракции –1,3 г/см³ выход класса 50–100 мм.

Для класса 25 - 50 мм

	Для класса 6 - 13 мм

Для класса 13 - 25 мм

	Для класса 1 - 3 мм

Для класса 3 - 6 мм

Для класса 0,5 - 1 мм

Рассчитываем значения зольности:

Для фракции 1,3 – 1,4 г/см3

Для фракции <1,3 г/см³

Для фракции 1,5 – 1,6 г/см3

Для фракции 1,4 – 1,5 г/см³

Для фракции >1,8 г/см3

Для фракции 1,6 – 1,8 г/см³

Полученные результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1.Колличественный состав шихты смеси пластов

III. Расчёт теоретического баланса продуктов обогащения

Количественная характеристика шихты после дробления

класса >100 мм

При необходимости дробления угля класса >100 мм изменяется выход и зольность всех классов крупности. Допускаем, что увеличение выхода каждого класса происходит пропорционально его количеству. Зольность класса определяется по балансовой формуле.

Выход машинных классов после дробления крупного класса

где - увеличение выхода i -го класса после дробления крупного класса >100 мм.

Находим выход класса 0-100 мм

Зольность машинных классов после дробления класса >100 мм находим по формуле:

Например, зольность класса 13-100 мм после дробления

Аналогично определяется выход и зольность классов 0,5-13 и 0-0,5 мм.

Результаты заносим в графы 2 и 3 табл. 5.

IV. Предварительный расчёт качественно-количественной схемы

Расчет основных операций

Отсадка (операция VII)

1. Расход воды на отсадку равен 2,9 м³/т [4, прил. 49].

W_{I C}^в = Q₂₀ × 2,9 = 172,02 × 2,9 = 498,87 м³/ч.

2. Расход оборотной воды:

W^об_{I C} = W_{I C}^в - W₂₀^в = 498,87 – 80,95 = 417,92 м³/ч.

3. Количество шлама в оборотной воде, поступающей на отсадку С_об. = 0,032 т/м³.

Q^об_{I C} = W^об_{I C} × С_{об .} = 417,92 × 0,032 = 13,37 т/ч; g ^об._{I C} = 3,88 %.

4. Принимаем влажность отходов W^r₂₃ = 20 %.

Q₂₃ = Q₅ × g₂₃ /100 = 14,18 т/ч.

W₂₃^в = 14,18 × 20/(100 - 20) = 3,55 м³/ч.

5. Рассчитываем характеристики концентрата (g₂₂^’):

Q₂₂ = Q₂₂^’ + Q^об_{I C} = Q₅ × g^.₂₂^’ /100 + Q^об._{I C} =

= 345 ×44,84 /100 + 13,37 = 168,08 т/ч;

g₂₂ = 44,84 + 3,88 = 48,72 %;

A^d₂₂ = (g ^/₂₂ × A^/ ₂₂ + g^об._{I C} × A^d_об.)/g₂₂ =

= (44,84 × 5,07 + 3,88 × 34,43)/48,72 = 6,78 %;

g^шл.₂₂ = 10,18 + 3,88 = 14,06 %;

A^dшл₂₂ = (10,18 × 11,167 + 3,88 × 34,43)/14,06 = 15,42 %

Q ^шл₂₂ = g^шл ₂₂ × Q₅ /100 = 48,48 т/ч;

W₂₂^в = W_{I C}^в - W₂₃^в = 498,87 – 3,55 = 494,59 м³/ч.

Флотация (операция X)

1. По данным практики флотации угля принимаем зольность концентрата А^d₃₁ = 8,5 %, а зольность отходов А^d₃₂ = 75,0 %. Из уравнений баланса находим:

g₃₁ = g₂₉ × (А^d₃₂ - А^d₂₉) / (А^d₃₂ - А^d ₃₁) =

= 23,78 × (75,0 – 15,63)/(75,0 - 8,5) = 21,23 %;

Q₃₁ = 73,26 т/ч; g₃₂ = g₂₉ - g₃₁ = 2,55 %; Q₃₂ = 8,79 т/ч.

2. Принимаем содержание твёрдого в концентрате флотации С₃₁ = 0,3 т/м³. По формулам 15 и 16:

W₃₁^п = Q₃₁ /С₃₁ = 73,26/0,3 = 244,2 м³/ч;

= 244,2 – 73,26/1,6 = 198,41 м³/ч;

= 535,56 м³/ч;

= 530,06 м³/ч;

Фильтрация (операция XI)

Эти операции рассчитываются вместе, так как они составляют замкнутый цикл.

1. Принимаем содержание твердого в отходах флотации фильтрата на 0,003-0,005 т/м³ выше содержания твердого в осветленной воде: С ₃₈ = 0,009 + 0,005 = 0,014 т/м³.

Влажность кека принимаем W^r₃₆ = 26 % [1, c.39]. Содержание твердого в кеке рассчитываем по формуле 5:

= 1,024 т/м³.

2. Определяем характеристики отходов флотации фильтрата и кека. По формуле 13:

= 175,06 м³/ч;

=2,45 т/ч; g ₃₈ = 0,71 %;

= 175,06 – 0,71/1,6 =173,53 м³/ч;

= 69,13 м³/ч; = 24,88 м³/ч;

= 3,3 т/ч; g ₃₆ = 20,52 %.

3. Принимаем содержание твёрдого в концентрате флотации фильтрата: С ₃₇ = 0,2 т/м³ [1, c. 37], а в фильтрате: С ₃₅ = 0,03 т/м³ [1, c. 41].

4. Определяем характеристики фильтрата и концентрата флотации фильтрата. По формуле 11:

= 5,75 т/ч;

g ₃₅ = 1,67 %; = 5,75/0,03 = 191,54 м³/ч;

= 191,54 – 5,75/1,6 =187,95 м³/ч;

= 16,48 м³/ч; = 14,42 м³/ч;

= 3,3 т/ч; g ₃₇ =20,52 %.

5. Принимаем зольность флотоконцентрата А^d ₃₇ на 2 % ниже зольности концентрата основной флотации [1, с. 37].

А^d ₃₇ = А^d ₃₁ - 2 = 6,5 %; А^d ₃₃ = (g ₃₁ × А^d ₃₁ + g ₃₇ × А^d ₃₇ )/g ₃₃ =

= (21,23 × 8,5 + 20,52 × 6,5)/22,19 = 8,41 %;

Принимаем зольность кека на 1-2 % ниже зольности питания вакуум-фильтров: А^d ₃₆ = А^d ₃₃-1,2 = 8,41 -1,5 = 6,91 %;

А^d ₃₅ = (g ₃₃ × А^d ₃₃ - g ₃₆ × А^d ₃₆ )/g ₃₅ = 26,90 %.

А^d ₃₈ = (g ₃₁ × А^d ₃₁ - g ₃₆ × А^d ₃₆ )/g ₃₈ = 54,32 %.

Сушка (операция XVI)

1. Определяем характеристики 39-го продукта:

g₃₉ = g₃₆ + g₂₆ = 20,52 +34,27 = 54,79 %; Q₃₉ = 189,04 т/ч;

А^d₃₉ = (20,52 × 6,91 + 34,27 × 3,65)/189,04 = 4,87 %;

W^в₃₉ = W^в₃₆ + W^в₂₆ = 339,63 +10,28 = 349,91 м³/ч.

2. Считаем g₄₁ = g₃₉ = 54,79 %; Q₄₁ = 189,04 т/ч; А^d₄₁ = 4,87 %.

3. Принимаем влажность сушеного концентрата W^r₄₁ = 8,5 %.

По формуле (3): W^в₄₁ = 189,04 × 8,5/(100 – 8,5) = 17,56 м³/ч;

W^в ₄₀ = W^в₃₉ – W^в₄₁ = 349,91 – 17,56 = 332,35 м³/ч.

Оборудование для отсадки

Число отсадочных машин производим по формуле:

i = (К × Q)/(q×F)

где q – удельная производительность по исходному углю, т×ч/м²

F – рабочая площадь отсадочного решета, м²

i = (1,25 × 185,4)/(10×18) =1,29

Принимаем 2 отсадочные машины МО-318-1.

8. Обезвоживание в багер-элеватор е

Принимаю к установке багер-элеватор типа ЭБК. Предназначен для транспортировки из элеваторных зумпфов с одновременным обезвоживанием каменных углей и антрацитов или их продуктов обогащения с объёмной массой насыпного груза 1400 кг/м³ на углеобогатительных фабриках и гидрошахтах для предварительного обезвоживания концентрата, рядового угля или транспортировки шлама.

Техническая характеристика: Таблица 22

Принимаю к установке 1 ЭБК-10.

Термическая сушка

Практический расчёт труб-сушилок осуществляют по фактической производительности по влажному материалу и по испарённой влаге.

Техническая характеристика. Таблица 23

Принимаю к установке 2 трубы-сушилки ТС-9. Выбираем 1 топку.

Пылеулавливание

На основании анализа технико-экономических показателей работы (см. раздел оборудование) для пылеулавливания выбирается:

для I-ступени пылеулавливания камера прямоугольного сечения;

II-ступени - ПБЦ - 50; III-ступени МПР - 100.

Принимается трехступенчатая система пылеулавливания:

I - разгрузка высушенного продукта в камеру прямоугольного сечения, скорость газа - 2... 3 м/с;

II - батарейные пылеуловители, рассчитанные на очистку газов с запыленностью не более 50,0 - 100,0 г/м³.

Принимается ПБЦ - 50 - 2 шт.

III - окончательная очистка при запыленности не более 1-5 г/м³ мокрым пылеуловителем.

Принимается 2 МПР - 100.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Нормы технологического проектирования углеобогатительных фабрик./ Минуглепром.- 1986.-ВНТП.-176 С.

2. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. М. «Недра»,1982..-518с.

3. Артюшин С.П. Сборник задач по обогащению углей. - М.:Недра, 1979.-223с.

4. Справочник по обогащению углей. -М.:Недра,1984. -614с.

5. Иванов Г.В., Байченко А.А., Сазыкин Г.П., Антипенко Л.А., Фролов B.C. Учебное пособие. Проектирование обогатительных фабрик, 2000. -100с.

6..Чуянов Г.Г. Обезвоживание, пылеулавливание и охрана окружающей среды.М.:Недра, 1.987. -260с.

7. Каминский B.C., Барбин М.Б. и др. Интенсификация процессов обезвоживания.-М.: Недра, 1982,-222с.

8. Справочное пособие под редакцией Б.Ф. Братченко. Оборудование для обогащения угля. М. «Недра»,1979.-336 с.

9. Фоменко Т.Г., Бутовецкий В.С., Погарцева Е.М. Рекомендации по водно шламовому хозяйству углеобогатительных фабрик. Ворошиловоград: «УкрНИИуглеобогащение»,1973.-155 с.

10. Андреев С. Е. Дробление, грохочение и измельчение полезных ископаемых. М. «Недра», 1980.- 414 с

III. Расчёт теоретического баланса продуктов обогащения

1. Расчет характеристики шихты по машинным классам…….……………..14

2. Корректировка значений зольности фракций…….………………….……16

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: