1. Расчет качественно-количественной схемы подготовительных операций (дробления и грохочения руды)

1.1 Выбор схемы

При выборе схемы необходимо решить вопрос о числе стадий дробления и необходимости операций предварительного и контрольного грохочения.

Число стадий определяется крупностью исходного и конечного продуктов дробления. Начальная крупность, т.е. максимальный размер кусков руды, поступающей из рудника на обогатительную фабрику D_max, определяется в зависимости от производительности горного цеха и принятой на нем системы горных работ (табл. 3).

Таблица 3

«Зависимость максимального размера кусков руды от характера горных работ»

Производительность горного цеха, т/сут	Максимальный размер кусков руды Dmax, мм
	Открытые работы	Подземные работы
Малая, до 300	350-500	250
Средняя, 300-6000	700-1000	400
Большая, 6000-15000	900-1200	600-700
Очень большая, >15000	1200-1300	-

Крупность конечного дробленого продукта d_max, получаемого в цехе дробления – грохочения и поступающего в цех измельчения – классификации, зависит в основном oт производительности обогатительной фабрики. Ввиду того, что операция измельчения является наиболее дорогой в технологической схеме, необходимо получить возможно более мелкий дробленый продукт, стараясь при этом излишне не усложнять схему дробления. По указанным причинам экономически выгодно получать мелкий дробленый продукт лишь при высокой производительности предприятия. При выборе оптимальной крупности дробленого продукта можно руководствоваться данными табл. 4.

Таблица 4

«Зависимость оптимального размера кусков руда в питании мельниц от производительности фабрики»

Производительность фабрики, т/сут	< 500	< 2500	< 10000	< 40000
Оптимальная крупность питания мельниц, мм	10 – 15	6 – 12	5 – 10	4 – 8

Общая степень дробления составит

Sобщ = Dmax / dmax =

Общая степень дробления всей схемы равна произведению степеней дробления в отдельных стадиях, т. е.

S_общ = S₁*S₂*…*S_n = 5*6*8 = 240

Оптимальные значения степени дробления для дробилок различного типа при дроблении в одну стадию следующие:

- конусные крупного дробления (ККД) – до 5;

- щековые со сложным качанием щеки (ЩДС) – до 8;

- щековые с простым качанием щеки (ЩДП) – до 5;

- конусные среднего дробления (КСД) без контрольного грохочения – до 6;

- конусные в замкнутом цикле с контрольным грохочением – до 8 – 10;

- конусные мелкого дробления (КМД);

- без контрольного грохочения – до 3 – 5;

- в замкнутом цикле с контрольным грохочением – до 8.

Практика проектирования и эксплуатации Обогатительных Фабрик, а также учет технических возможностей современного дробильного оборудования показывают, что одностадиальная схема неосуществима. Наиболее часто принимают двух – трехстадиальные схемы. При этом каждой операции дробления может предшествовать предварительное грохочение. Операции предварительного грохочения применяются для сокращения количества материала, поступающего в дробление и увеличения подвижности материала в рабочей зоне дробилки. Последнее особенно необходимо при дроблении в конусных дробилках среднего в мелкого дробления, склонных к забиванию их рабочей зоны рудной мелочью.

Решение вопроса о необходимости предварительного грохочения осуществляется по данным ситовой характеристики дробимого материала. Предварительное грохочение применяется, когда выход отсеиваемого класса крупности, т. е. продукта, соответствующего по крупности размеру разгрузочного отверстия дробилки, составляет не менее 20 – 28 %.

Максимальная крупность материала, поступающего на обогатительную фабрику, 900 мм, следовательно, необходимо применить крупное дробление (S₁=5).Условная максимальная крупность продуктов дробления равна D₁ = D_max / S_1, D₁ = 180 мм. Перед этой операцией надо решить вопрос о применении предварительного грохочения. Составим прямолинейную, суммарную характеристику крупности материала по минусу для первой стадии.

Из диаграммы 1 видно, что при D₁ = 180 мм, выход отсеваемого

класса крупности составляет 20%. Целесообразно применить перед

первой стадией дробления предварительное грохочение.

Максимальная крупность материала, поступающего на вторую стадию

дробления, будет равна 180 мм. Условная максимальная крупность продуктов дробления второй стадии D₂ = D₁/ S_2, где S₂ = 6. Составляем прямолинейную суммарную характеристику крупности материала по минусу для второй стадии.

Из диаграммы 2 следует, что при D₂ = 30 мм, выход отсеваемого класса крупности равен 16 %. Следовательно, грохочение для второй стадии применять не нужно.

Операция контрольного грохочения применяется только в последней (третьей) стадии дробления, так как введение в схему дробления контрольного грохочение вызывает необходимости установки большого числа грохотов, конвейеров и питателей, что приводит к увеличению капитальных затрат и усложняет эксплуатацию цеха дробления. Максимальная крупность материала, поступающего на третью стадию дробления, будет равна D₃ = D₂ / S₃ ; где S₃ = 8; D₃ = 4 мм. Эта крупность будет соответствовать крупности конечного дробленого продукта. Составляем прямолинейную суммарную характеристику крупности материала по минусу для третьей стадии.

Ширина разгрузочного отверстий для каждой стадии определяется выражением in = D/Zn , in – ширина разгрузочного отверстия дробилки на n – ой стадии. Zn – отношение размера максимального куска дробленной руды , к ширине разгрузочного отверстия. Величина Zn определяется по типовым характеристикам дробленой руды.

Для замкнутого цикла величину Z принимают равно 1,25.

i₁ = 180/1, 25 = 144 мм. i₂ = 180/6 / 1, 25 = 20 мм. i₃ = 30/8/1, 25 = 3 мм.

Размеры отверстий грохотов назначаются в пределах между размером разгрузочного отверстия дробилки (для предварительного расчета можно принять размеры отверстий грохотов равным размером максимальных кусков дробленой руды).