Брагин Виктор Игоревич д.т.н., профессор кафедры ОПИ
Рудоподготовка 2 Литература по дисциплине Основная Андреев Е.Е. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: Учебник [Текст] / Е.Е. Андреев, О.Н. Тихонов. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2007. 439с. Перов, В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых [Текст] / В.А. Перов, С.Е. Андреев, Л.Ф. Биленко // 4-е изд., перераб. и доп. –М. –Недра. -1990. 301с Дополнительная Разумов, K.A. Проектирование обогатительных фабрик [Текст] /Разумов K.A. Перов В.А. // Учебник для вузов. 4-е изд. перераб. и доп. -М. –Недра. -1982. -518 с. Пивняк Г.Г. и др. Измельчение. Энергетика и технология: Учебное пособие для вузов[Текст]/ Пивняк Г.Г. и др. - М.- Издательский дом "Руда и металлы", 2007. 296с Верхотуров, М.В. Дробление измельчение и подготовка руд к обогащению [Текст] / М.В. Верхотуров, Л.П. Пехова, Т.А. Колесникова // Учебное пособие. – Красноярск. - 2005. 160с Справочники и нормативная Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы [Текст] /Под ред. О.С. Богданова, В.А. Олевского // 2-е изд. перераб. и доп. -М. -1982. Донченко, А.С. Справочник механика рудообогатительных фабрик [Текст] / Донченко, А.С., Донченко В.А. // 2-е изд., перераб. и доп. – М. – Недра. 1986. – 543с Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: В 2 кн. / О.Н. Тихонов и др. – М.: Недра, 1988. – Кн. 1. –374 с. Единые правила безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов (ПБ 03-571-03) [Текст] Сер. 03. Вып. 26 / Колл. авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. 120с
Раздел 2 3 Рудоподготовка
Тема 5 4 Рудоподготовка
5 Прочность горных пород Предел прочности при сжатии (10-300 МПа) Предел прочности при растяжении (0-20 МПа) Модуль продольной упругости (модуль Юнга) (1-300 ГПа) Теоретическая прочность при сжатии (100-30 000 МПа) Коэффициент Пуассона (0,1-0,45 ГПа) Анизотропия Твердость Масштабный фактор Крепость по Протодьяконову (0,3 -– 20) Практический предел хрупкого разрушения 1-3 мкм Рудоподготовка Меняется концентрация микротрещин
6 Разрушение горных пород Сжатие Растяжение Критическая длина трещины Трещина Гриффитса Микротрещины Межзерновые срастания Дефекты в кристалле Развитие макротрещины Разрушение раздавливанием Дефекты поверхности Дислокации и межблочные границы Включения Примесной атом в узле решетки Дефекты Шоттки и Френеля Рудоподготовка
7 Законы дробления. Энергетическая гипотеза Кик (1883) Риттингер (1857) Бонд (1952) Закон Риттингера Закон Кика Закон Бонда Дробление Измельчение Хукки (1961) Закон Кика Закон Риттингера Закон Бонда Е пропорциональна образованной поверхности Е пропорциональна объему К/10 - индекс работы Бонда Рудоподготовка
8 Способы дробления. Гранулометрия осколков Раскалывание и раздавливание Сильное и очень неоднородное нагружение Слабое и локальное нагружение Истирание и обкалывание Растрескивание Раздавливание Раскалывание Истирание Удар Очень сильное, равномерное и всестороннее нагружение Рудоподготовка
9 Стадиальность схем дробления Крупное дробление 1 стадия 2 стадия 3 стадия Среднее дробление 10 -200 Общая степень дробления i : Крупность горной массы D : Открытые горные работы 800-1500 мм Подземные горные работы 300-700 мм Крупность питания мельниц d : Шаровые 8-15 мм Стержневые 15-30 мм Мелкое дробление Общая степень дробления Частные степени дробления 250-350 мм 100-50 мм 5-30 мм Рудоподготовка
10 Примеры стадий и схем 1 стадия 2 стадия 3 стадия Открытый цикл Замкнутый цикл Рудоподготовка
Рудоподготовка 11
12 С чего все начиналось Рудоподготовка
13 150 лет назад Henderson, “On the Dressing of Tin and Copper Ores in Cornwall”, Proc. Inst. C.E. vol. XVII., 1857-1858, plate 7 Рудоподготовка
14 Толчейные гравитационные мельницы Рудоподготовка
15 Толчейная дробилка с паровым приводом Производительность 5-12 т/час Крупность дробленого продукта : 5 мм Масса : 70 тонн Крупность питания : 80 мм Частота : 90 1/мин Tamarack mill, США, Верхнее озеро 1890 Патент 1856 г Рудоподготовка
16 Валковые дробилки Рудоподготовка
17 Щековые дробилки Дробилка Доджа Дробилка Крома 1858 год Дробилка Блейка Дробилка Саймонса Рудоподготовка
18 Гирационные дробилки Гейтса 1904 Рудоподготовка
19 Современные типы дробилок а — щёковая; б — конусная крупного дробления; в — конусная среднего и мелкого дробления; г — валковая; д — валковая зубчатая: е — молотковая; ж — роторная ГОСТ 14916-82 Рудоподготовка
20 C овременный рынок дробилок. Количество производителей Рудоподготовка Africa 28 Asia 56 CIS (Russia etc.) 36 Europe 64 Middle East 4 North America 139 Oceania 38 South America 38 South East Asia 23 United States 105 China 52 Australia 38 Russia 36 Canada 32 South Africa 26 Brasil 18 Turkey 16 India 13 Chile 12 Germany 12 United Kingdom 9 Mexico 9 France 7 Spain 6 Italy 5 Japan 5 Argentina 5 Indonesia 4 Peru 4 Ireland 4 Finland 4 Sweden 3 Poland 3 South Korea 3 Colombia 3 Ghana 3 Zimbabwe 2 Malaysia 2 United Arab Emirates 2 New Zealand 2 Singapore 2 Austria 2 Switzerland 2 Ukraine 2 Greece 2 Netherlands 2 Hungary 1 Algeria 1 Romania 1 Serbia 1 Belarus 1 Belgium 1 Bulgaria 1 Denmark 1 Taiwan 1 Thailand 1 Hong Kong 1 Philippines 1 Cyprus 1 Iran 1 Zambia 1 Tanzania 1 Kenya 1 Morocco 1 Nigeria 1
Рудоподготовка 21 Ведущие компании Metso Minerals Sandvik Mining and Construction Shanghai Zenith Company Uralmash Company Inc ThyssenKrupp Polysius Telsmith, Inc.
Тема 6 22 Рудоподготовка
Простое качание щеки Сложное качание щеки Нижний подвес щеки Рудоподготовка 23
Рудоподготовка 24
Рудоподготовка 25
Рудоподготовка 26
Рудоподготовка 27
Рудоподготовка 28
5 — вал, 16 — фрикционная муфта, 17 — шкив — маховик, 18 — маховик Рудоподготовка 29
Рудоподготовка 30
Угол захвата < 25 о Мощность привода Оптимальная частота качаний Производительность дробилки L Рудоподготовка 31
ККД КСД КМД Кроме того различают дробилки : С гидравлической или механической регулировкой разгрузочной щели С подвешенным или консольным валом и с консольной осью Рудоподготовка 32
Рудоподготовка 33
1. Сферический подшипник траверсы 2. Стакан главного вала горячей посадки и головная гайка 3. Дробящие поверхности неподвижного конуса 4. Гидросистема 5. Датчик позиционирования 1 2 3 4 5 Гидравлическая регулировка разгрузочной щели Траверса Вал подвижного конуса Рудоподготовка 34
Угол захвата 2 4 –- 28 град Оптимальная частота качаний Производительность дробилки Рудоподготовка 35
Наружная чаша Опорное кольцо Станина Сферический подпятник Неподвижный конус Подвижный конус Эксцентриковый стакан Рудоподготовка 36
Рудоподготовка 37
Подпятник Вкладыш Воротник Подпятник Подвижный конус Втулка Рудоподготовка 38
Рудоподготовка 39
Рудоподготовка 40
41 КМД со специальными профилями рабочей зоны Рудоподготовка
Наружная чаша Гидроцилиндры Опорное кольцо Подпятник Рудоподготовка 42 Схема с консольной осью
Гидравлическая регулировка выходного зазора и гидравлическая система защиты от попадания не дробимого тела. Максимальный кусок на входе 200 мм Поставляется с различными камерами дробления. Диапазон регулировок выходного зазора: Грубая камера дробления 13-38 мм Средняя камера дробления 8-25 мм Производительность 100-230 т/ч Рудоподготовка 43
КСД – 1200; КМД – 1200 260 КСД – 1750; КМД – 1750 245-260 КСД – 2200; КМД – 2200 240 КМД – 3000 185 Частота оборотов конуса, об/мин Угол прецессии – 2 о 30 ’ Производительность дробилки Мощность двигателя Рудоподготовка 44
Дробилки среднего дробления КСД Рудоподготовка 45
Дробилки мелкого дробления КМД Рудоподготовка 46
Позволяет получать в открытом цикле крупность дробленого продукта мельче 8-10 мм; в замкнутом цикле – меньше 4 мм Рудоподготовка 47
Рудоподготовка 48
Одновалковая зубчатая Двухвалковая зубчатая Рудоподготовка 49
Для гладких валков D/d > 20 Для рифленых валков D/d > 1 0 Для зубчатых валков D/d : 1,2 –- 2 Рудоподготовка 50
Диаметр валков : 1 –- 2,8 м Окружная скорость : 1 –- 2 м/сек Расход энергии : 1 –- 5 квт-ч/т Установленная мощность : до 4,5 Мвт Производительность : до 1800 т/час Исходный Дробленый После валков После валков высокого давления Рудоподготовка 51
Рудоподготовка 52
Однороторная Двуроторная Двуроторная последовательная Реверсивная Формы молотков Рудоподготовка 53
Ротор дробилки в сборе Сменные била Рудоподготовка 54
Рудоподготовка 55
Рудоподготовка 56
Рудоподготовка 57
Рудоподготовка 58
Рудоподготовка 59
60 Шнекозубчатые дробилки Рудоподготовка
61 Лабораторные дробилки Рудоподготовка
Тема 6 Рудоподготовка 62
Расчет производительности фабрики и ее цехов Выбор схемы дробления Распределение работы дробления по стадиям Выбор размеров разгрузочных отверстий дробилок и ячеек грохотов Расчет количественной схемы дробления (выход продуктов) Расчет производи - тельности дробилок Выбор вариантов дробилок для расчета Расчет количества дробилок и коэффициентов загрузки Расчет грансостава продуктов Технико-экономический анализ и выбор оптимального набора дробилок Расчет производи-тельности грохотов Выбор вариантов грохотов для расчета Технико-экономический анализ и выбор оптимального набора грохотов Расчет количества грохотов и коэффициентов загрузки Исходные данные
3 - 5 4 - 6 5 - 8
Открытый цикл ( крупное дробление ) Открытый цикл с предварительным грохочением ( среднее дробление ) Замкнутый цикл с поверочным грохочением Замкнутый цикл с совмещенным предварительным и поверочным грохочением ( мелкое дробление ) Снижается нагрузка на дробилки; снижается риск запрессовки дробилок Особенно удобна на влажной и зашламленной руде Обеспечивает гарантированную крупность питания мельниц
66 Формирование качественных показателей Рудоподготовка
Руда W, кВт-ч/т k Мягкая 5-9 1,15 Средней крепости 10-14 1,40 Крепкая 15-19 1,55 Коэффициент закрупнения дробилки : Для дробилок крупного дробления Можно также приближенно считать W = f, где f – -крепость по Протодьяконову --- - разгрузочная щель 10-15 мм - разгрузочная щель более 20 мм Справочник по обогащению руд. Том 1. Подготовительные процессы. Ред. О.С. Богданов. 1983 Табл. II- 23; II- 29 Для дробилок КСД и КМД У дробилок КСД и КМД коэффициент закрупнения зависит не только от крепости руды, но и от ширины разгрузочного отверстия и от размера дробилки
Справочник по обогащению руд. Том 1. Подготовительные процессы. Ред. О.С. Богданов. 1983 ККД КСД КСД и КМД с предварительным грохочением Горная масса Интегральные Дифференциальные Относительная крупность рассчитывается по формуле : Типовые гранулометрические характеристики
Относительная крупность : ККД ЩДП Ширина разгрузочного отверстия Ширина разгрузочного отверстия
ЩДП КСД и КМД
Мягкие руды Средние руды Крепкие руды
Номинальная крупность :
i i Проходит без дробления Дробится с образованием типовой характеристики Суммарный грансостав
d -a +a b Указанные режимы обеспечивают приблизительно одинаковую производительность цикла
Расчет производительности проводится интерполяцией данных каталога, после выбора размера разгрузочной щели дробилки i Коэффициент загрузки дробилки определяется как отношение производительности питания к суммарной производительности дробилок: Поправочные коэффициенты к расчетной производительности дробилки : Коэффициент крепости К f : Мягкие - 1,1; средние – 1; крепкие – 0,75 Коэффициент крупности К кр :
Freeport, Indonesia
Вертикальная компоновка
Горизонтальная компоновка
Тема 7 Рудоподготовка 85
Рудоподготовка 86
Вагон-самосвал (думпкар) Вагоноопрокидыватель
а — ленточный; б — пластинчатый; в — винтовой; г — качающийся; д — вибрационный; е — барабанный; ж — дисковый; з — цепной.
Максимальный вес транспортируемого куска – до 3 тонн Ширина полотна – до 2,4 м Длина полотна – до 18 м
Максимальная крупность питания – 50 мм Ширина полотна – до 0,8 м Длина полотна –до 3 м
Электровибрационный С инерционным приводом
94 Питатели Рудоподготовка
1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — ведущий барабан; 4—лента; 5—ведомый барабан; 6 — натяжное устройство Ширина ленты 0,4-2 м Предельный угол наклона 16 о (руда до 500 мм) 22 о (руда менее 60 мм)
Д 9. 1 0 Конвейерная лента с гофробортом
Саморазгружающийся ленточный Шкивной Подвесной
Управление выдачей руды из забоев рудника Внутрирудничная шихтовка сортов руд Селекция руды в забое Управление выдачей сортовой руды из бункеров и складов фабрики Динамическое Рудничное Фабричное Накопление на рудничном складе Накопление в промежуточных бункерах дробленой руды Статическое Рудничное Фабричное Принудительное перемешивание руды в усреднительных комплексах Принудительное Формирование смесей руд или концентратов со специальными свойствами Шихтовка
Магазинирование руды
Управление качеством производится регулировкой разгрузки на поперечных линиях склада Используется для раздачи руды в мельницы самоизмельчения
Изолированный склад мелкодробленой руды Бункера главного корпуса силосного типа
104 Доставка руды на фабрику Рудоподготовка
105 Железнодорожная Рудоподготовка
106 Автомобильная Рудоподготовка
107 Погрузочной техникой Рудоподготовка
108 Гидравлический молот (бутобой) Рудоподготовка
109 Пластинчатые питатели Рудоподготовка
110 Ленточные питатели Рудоподготовка
111 Вибропитатели Рудоподготовка
112 Дисковые питатели Рудоподготовка
113 Ленточные конвейеры Рудоподготовка
114 Конвейер с разгрузочной тележкой Рудоподготовка
115 Крутонаклонный конвейер Рудоподготовка
116 Железоуловители Рудоподготовка
117 Управление пульпами. Насосы Рудоподготовка
118 Пульпы. Основные параметры Рудоподготовка
119 Принцип действия центробежного насоса Рудоподготовка
120 Классификация центробежных насосов Рудоподготовка
121 Песковые насосы Рудоподготовка
122 Грунтовые насосы Рудоподготовка
123 Дренажные насосы Рудоподготовка
124 Номенклатура насосов производства РФ Рудоподготовка
125 Насосы Warman Рудоподготовка
126 Проектный расчет насосов в схемах рудоподготовки Рудоподготовка
127 Управление качеством руды Рудоподготовка
128 Описание изменчивости качества руд Рудоподготовка
129 Структура потерь при обогащении, обусловленных нестабильностью качества Рудоподготовка
130 Статические потери Рудоподготовка
131 Динамические потери Рудоподготовка
132 Методы усреднения руд Рудоподготовка
133 Статическое усреднение Рудоподготовка
134 Динамические схемы усреднения Рудоподготовка
135 Рудничные склады Рудоподготовка
136 Бункерование и усреднение крупнодробленой руды Рудоподготовка
137 Система стакер-реклаймер радиального склада Рудоподготовка
138 Склады мелкодробленой руды Рудоподготовка
