Технологический расчет стержневой мельницы

2.3 Технологический расчет стержневой мельницы

Исходные данные для расчета:

Мельница эксплуатируется в схеме обогатительной фабрики 2 РУ. Производительность фабрики в 100% К₂О 1,2 млн.т/год.

Производительность стержневой мельницы определяется по следующей формуле:

Q = q* Vб, т/ч,

где q – удельная производительность мельницы, т/(ч*м³). Удельная производительность стержневой мельницы при измельчении от 10 – 15 мм до 0,8 – 1 мм составляет 5 – 7 т/(ч*м³)

Vб – рабочий объем барабана, м³.

Определяем часовую производительность фабрики по руде, по следующей формуле:

Q_час = А^руда_год * К/а * в,

где Q_час – производительность отделения измельчения фабрики за один час; а – количество рабочих дней в году, принимают а = 340дней; в – количество рабочих часов в сутки, принимают в = 22,5 часов; К – коэффициент, К = 1,15; А^руда_год –производительность фабрики по руде за год.

А^руда_год = А_К2О*1,583*100³/(а * ε (100 - w_р)) = 1,2 *10⁶ * 1,583 * 100³/ (25% * 81,5% (100 – 0,5%)) = 9,3 * 10³ т/год

где а – содержание КС1 в исходной руде, %, по СОФ 2 среднее содержание КС1 в руде 25%; ε – товарное извлечение КС1 в готовый продукт, % ; w_р – влажность руды, w_р = 0,5 %.

ε ^КС1_сух.к-т =83%; ε = ε ^КС1_сух.к-т – 1,5 = 83 - 1,5 = 81,5 %

Q_час = А^руда_год * К/а * в = 9,3 * 10³ *1,15 / 340 * 22,5 = 1404,3 т/ч

Определим производительность одной мельницы за один час:

Q = Q_час/ 8 = 1404,3/8 = 176 т/ч

Для обеспечения заданной производительности требуется объем барабана:

Vб = Q /q = 176 / 7 =25 м³

Используя технические характеристики, стержневых мельниц с центральной разгрузкой, принимаем к установке стержневую мельницу МСЦ 3200х4500 с объемом барабана 32 м³. Ближайшая по типоразмеру мельница МСЦ 2700х3600 имеет недостаточный объем барабана 17,5 м³.

Максимальная производительность выбранной мельницы составляет:

Q = 7 * 32 = 224 т/ч

Коэффициент использования мельницы:

Кисп = ( 176 / 224) *100% = 78,6 %

В зависимости от частоты вращения барабана различают каскадный, водопадный и смешанный режимы работ мельниц. При каскадном режиме частота вращения барабана мала и стержни, поднимаясь на некоторую высоту вместе с барабаном, затем скатываются или сползают вниз параллельными слоями, измельчая материал главным образом истиранием. При увеличении частоты вращения барабана стержни под действием центробежной силы поднимаются выше и, достигнув определенной для каждой частоты вращения высоты, нанося удары по руде. Такой режим работы мельницы называют водопадным. Руда в этом случае измельчается главным образом за счет удара стержней и частично истирания. Смешанный режим осуществляется при переходе от каскадного режима к водопадному.

Частота вращения барабана может быть такой, когда центробежная сила достигает настолько большой величины, что стержни не могут оторваться от барабана и вращаются вместе с ним. Руда при этом случае не измельчается.

Частота вращения, при которой стержни прижимаются центробежной силой к внутренней поверхности барабана и начинают вращаться вместе с ним, назы-вается критической.

Критическая частота вращения барабана мельницы определяется по диаметру барабана и равна:

n_кр = 42,4/√D = 42,4/√3.2 = 23.7 об/мин

Рабочая частота вращения составляет 75 – 85 % критической частоты вращения, значит должна быть в пределах:

n_р = (0,75 – 0,85) n_кр = 17,8 – 20,1 об/мин (не более)

При такой частоте вращения барабана производительность и эффективность работы мельницы будут максимальными.

Установлено, что оптимальная частота вращения барабана зависит от сте-пени его заполнения измельчающими телами, которая характеризуется коэффициентом заполнения φ. Для стержневых мельниц коэффициент запол-нения φ обычно равен 0,3 – 0,4.

Коэффициент заполнения мельницы стержнями можно определить по следующей формуле:

φ = (4 Gст) / (γст π D² L)

где Gст – масса стержневой загрузки, т;

γст – насыпная масса стержней, т/м³;

L – длина барабана, м.

Определяем массу стержней:

Gст = (γст π D² L)/4 = (0,3 * 6,3 * 3,14 * 3,2² *4,5) / 4 = 68 т = 68000 кг

Исходя из практики измельчения сильвинитовой руды, склонной к шламообразованию принимаем стержневую нагрузку 35 т, что обеспечивает измельчение до крупности 1,25 мм.

Мельница оборудована электродвигателем ДСП 260/39-36 мощностью 900 кВт, число оборотов 167 об/мин и весом 15900 кг.

Характеристика привода мельницы

Техническая характеристика мельницы МСЦ 3200х4500: