Курсовая работа на тему Разработка технологической схемы обогащения углей

• Название: Курсовая работа на тему Разработка технологической схемы обогащения углей
• Дата: 16.05.2022
• Размер: 180 Kb.
• Имя файла: kursovaya_rabota_KONETs_33__33__33__33__33__33__33__33__33__33__.docx
• Тип: Курсовая; #532316
• страница: 3 из 4

Теоретический баланс продуктов обогащения

класса 0,5-13 мм.

Выход и зольность Принимаем зольность породы A^d_п=65%. Этой зольности соответствует выход породы γ_п = 5,93 %. Полученные данные заносим в табл. 13.

Таблица 13

Теоретический баланс продуктов гравитационного обогащения

Наименование продукта	Выход, %	Зольность, %
Концентрат класса, мм 13-100 0.5-13	19,5 31,1	7,9 7,3
Итого концентрата	50,6	7,5
Промпродукт класса, мм 13-100 0.5-13	3,7 4,4	31,1 30,7
Итого промпродукта	8,1	30,9
Порода класса, мм 13-100 0.5-13	3,8 5,9	65 65
Итого породы	9,7	65
Класс < 0.5 мм	31,6	18,3
Всего	100.0		18,4

2.2 Расчет качественно-количественной схемы обогащения

Расчет подготовительных операций



на ТСС на дешламацию

Рис. 1. Схема подготовительных операций для обогащения углей
Подготовительные операции состоят из предварительного грохочения и дробления крупного класса +100 (150) мм.

Выход надрешётного продукта предварительного грохочения определяем по формуле: ₂=₊₁₀₀ +(1 ₁)  _{0 -100}, (17)

где ₊₁₀₀ = 6,3 % (табл.2);

_{0 -100} = 100  6,3 = 93,7 %;

₁  КПД грохота с отверстиями 100 мм (принимается равным 100 %).

₂ = 6,3 + (1  1)  93,7 = 6,3 %.

Выход и зольность класса 0100 мм

₅ = ₁ = 100 %, A^d₅= A^d_исх =23,962 %.

Определяется производительность фабрики Q₁, т/час:

Q₁ = k · Q / T, т/ч, (18)

где Q – производительность ЦОФ, т/ч;

T – время работы машинных часов в год

k – коэффициент неоднородности (принимается равным 1.15).

Q₁ = = 720,6 т/ч.

Таким образом, определяем производительность Q₂, т/час:

Q₂ = = 45,3т/ч. (19)

Определяем производительность по твердому надрешетного продукта, Q₃, т/час, по формуле:

Q₃ = Q₁- Q₂, (20)

Q - производительность ЦОФ, т/ч.

Q₃ = 720,6 – 45,3 = 675,3 т/ч.

Расчет операций классификации на машинные классы.

Подготовительное грохочение

Находим выход и зольность класса 13100 мм с учетом КПД грохочения по формуле 16:

₆ = _13-100 + (1₂)  _{0 - 13};

₆ = 49,436+ (1 0,94)  50,564 =52,470 %,

Находим выход класса 13100 мм по формуле 5:

_0-13 = _0,5-13 + _0-0,5 = 32,133 + 18,431 = 50,564 %;

Находим зольность класса 13100 мм по формуле 6:

A^d_0-13 =(_0,5-13A^d_0,5-13+_0-0,5 A^d_0-0,5)/_0-13=(32,13323,470+18,43121,639)/50,564=22,803%

где _0,5-13= 32,133 %, A^d_0,5-13= 23,470 %,( табл.7).

A^d₆=49,436  25,148 + (1 0,94)  50,564  22,803)/52,470 = 25,012 %;

где ₂ = 0,94 (К.П.Д. грохота);

_13-100= 49,436%, A^d_13-100 = 25,148% (табл.7).

Определяем производительность по формуле 18:

Q₆ = = 378 т/ч;

Определяем выход, зольность и производительность по твердому подрешетного продукта класса 0-13 мм с учетом эффективности подготовительной классификации по формулам.

₇ = _0-13  ₂ = 50,564  0,94 = 47,530 %;

A^d₇ = A^d_0-13 = 22,803 %.

Q₇ = = 342,5 т/ч

Проверочный расчет

₅ = ₆ + ₇ = 52,470 + 47,530 = 100 %;

A^d₅ = (52,470  25,012 + 47,530  22,803)/ 100 = 23,962 %.

Расчет основных операций

Обогащение крупного класса в тяжелосредных сепараторах.

Расчет шламообразования в процессе тяжелосредной сепарации.

Определяем содержание классов 00,5 и 0,513 мм в исходном питании тяжелой среды по формуле 16: x₁= _0-0,5  (1₂) = 18,431  (10,94) = 1,106%;

где _0-0,5 = 18,431% (табл.7).

_0,5-13 = _0-13  (1 ₂)  x₁= 50,564  (1 0,94)  1,106= 1,928 %.

Определяем фракционный состав исходного с учетом КПД грохота (табл.14).

Из табл. 7 записываем значения выходов и зольностей фракций класса 13-100 мм в графы 2 и 3 табл.14.

В графу 5 заносим зольности фракций класса 0,5-13 мм из табл.7. В строку “Итого” графы 4 помещаем выход класса 0,5-13 мм _0,5-13=1,928 %. К этой величине пересчитываем выходы фракций класса 0,5-13мм.



Рис. 2. Схема основных операций для обогащения углей
Таблица 14

Фракционный состав исходного с учетом КПД грохота

плотность	13 - 100 мм		0,5 - 13 мм			Исходный
фракций	γш	Аd		γш	Аd		γш	Аd	γ
г/см3
1	2	3		4	5		6	7	8
< 1,3	6,253	4,490		0,565	3,925		6,817	4,443	13,273
1,3 - 1,4	22,839	8,624		0,592	9,495		23,431	8,646	45,618
1,4 -1, 5	5,766	19,018		0,223	18,445		5,989	18,997	11,660
1,5 -1,6	1,661	25,511		0,091	28,004		1,751	25,639	3,410
1,6 -1,8	1,002	35,142		0,067	40,381		1,069	35,472	2,082
> 1,8	11,915	69,736		0,390	71,857		12,305	69,804	23,957
итого	49,436	25,148		1,928	23,470		51,364	25,085	100,000

Для фракции < 1,3 г/см³:

9,414  32,133

х_+1,3  1,928

х_+1,3 = 9,414  1,928/32,133 = 0,565%;

где 9,414  выход фракции < 1,3 г/см³;

32,133  выход класса 0,5-13 мм (из табл. 7).

Для фракции 1,31,4 г/см³:

х_1,3-1,4 = 9,866  1,928/32,133 = 0,592 %;

и т. д. для других фракций. Полученные результаты помещаем в графу 4 табл.14.

Находим выход и зольность исходного угля, поступающего на тяжелосредное обогащение, графы 6 и 7 по формулам 5 и 6:

_-1,3 = 6,253 + 0,565 = 6,817 %,

A^d_-1,3 = (6,253  4,490 + 0,565  3,925)/6,817 = 4,443%

и т. д. для других фракций.

Проверка правильности заполнения табл.14:

49,436 + 1,928 = 51,364 %,

49,436  25,148 + 1,928  23,470 = 51,364  25,085

1288,4 = 1288,4.

Пересчитываем выходы фракций исходного (графа 6 табл.14) к 100 %:

_-1,3 = 6,817  100,0/51,364 = 13,273 %

и т. д. для других фракций.

Результаты помещаем в графу 8.

Расчет шламообразования

Дополнительный выход шлама в процессе тяжелосредного обогащения принимаем а = 4 % (от количества материала, поступающего на данную операцию).

x₂ = ₆  a/100, (21)

где a - дополнительный выход шлама в процессе тяжелосредного обогащения;

 -выход машинного класса;

x₂ = 52,470  4/100 =2,099%,

Зольность шлама:

A^d_x2 = A^d₆ = 25,012%.

Выход общего шлама:

х_общ =x₃ = x₁ + x₂, (22)

где x - выход шлама.

х_общ =x₃ = 1,106+2,099 = 3,205 %,

Выход и зольность общего шлама по формуле 6:

A^d_x3= = (1,10621,639 + 2,099·25,012)/3,205=23,848%

где где A^d_x1= A^d_0-0,5 = 21,639%.

Определяется выход, зольность и производительность исходного, поступающего на операцию без шлама по формулам 5,6 и 18:

γ₆^’ = γ₆ - x₃ = 52,470 – 3,205 = 49,265%,

A^d’₆ = = = 25,088%

Q^’₆ = = 355,003т/ч

Проводим корректировку фракционного состава исходного к

= 25,088%. Для этого пересчитываются выходы фракций исходного к 100 %, после чего определяются выходы фракций -1,3 и +1,8 г/см³ из уравнений баланса:





= γ₁ - γ_-1,3 - γ_1,3-1,4 - γ_1,4-1,5 - γ_1,5-1,6 - γ_1,6-1,8, %.

100 · 25,088 =((5,946 · 4,490 + 24,024 · 8,624 + 6,065 · 19,018 + 1,747 · 25,511 + 1,054 · 35,142 + 13,164 · 69,736)/52)

γ_-1.3 = 13,268%

= 100 - 13,268 – 45,618 – 11,660 – 3,410 -2,082= 23,962 %

Значения выходов остальных фракций остаются без изменения (графа 8 табл. 15).

Скорректированный фракционный состав записывается в графу 2 табл. 15.

Концентрат

Плотность разделения для концентрата _к =1,48 г/см³ . Находим выход концентрата для каждой фракции.

Фракция 1,41,5 г/см³ (табл.15). Для плотности разделения _к =1,48 г/см³ и средней плотности фракции _ср=1,45 г/см³ в приложении [1] определяем извлечение фракции в концентрат тяжелосредного сепаратора Е = 62,590%.

_1,4-1,5 = 11,660  62,590/100 = 7,298%,

аналогично вычисляют значения выходов для других фракций.

Отходы

Плотность разделения для отходов _о = 1,73 г/см³. В приложении [1] находим извлечение каждой фракции в отходы сепаратора. Для фракции 1,21,3 г/см³:

_ср = 1,25 г/см³, Е = 0 %,

_1,4-1,5 = 0 ∙ 0/100 = 0%

и т. д. для других фракций.

Промпродукт

Для фракции 1,41,5 г/см³:

_1,5-1,6 = 11,660  7,298  0,023 = 4,339%

и т. д. для других фракций.

Проверка правильности заполнения табл.15:

65,289 + 25,984 + 8,727 =100%,

590,041 + 1741,071 + 177,674 = 2508,7

Определяем выход, зольность и производительность продуктов (табл.15).

Выход концентрата без шлама  ‘₈, %, по формуле:

 ‘₈ =  ‘₆ /100 _k, (23)

где  ‘₆ - выход исходного, поступающего на операцию без шлама, %;

_k - выход концентрата, %.

 ‘₈ = 49,265/100  65,289 = 32,165%,

Зольность концентрата без шлама A^d ‘₈, %, по формуле 6:

A^d’₈= (_k  A^d)/_k, (24)

где _k - выход концентрата, %.

A^d- зольность продукта, %.

A^d’₈=590,041/65,289= 9,037%.

Производительность продуктов Q^’₈, т/ч, по формуле 18:

Q^’₈ = = 231,781 т/ч.

Выход концентрата со шламом ₈, %, по формуле 5:

₈ =  ‘₈ + x₃ = 32,165 + 3,205 = 35,369%,

Зольность концентрата со шламом A^d ₈, %, по формуле 6:

A^d₈ = (32,165  9,037 + 3,205  23,848)/ 35,369 = 10,379%.

Производительность концентрата Q₈, т/ч, по формуле 18:

Q₈ = = 254,869 т/ч.

Выход промпродукта ₉, %, по формуле 22:

₉ =  ‘₆ /100 _пп = 49,265/100  8,727= 4,299%,

Зольность промпродукта A^d₉, %, по формуле 23:

A^d₉= (_пп  A^d)/_пп = 177,674/8,727= 20,359%.

Производительность промпродукта Q_пп, т/ч, по формуле 18:

Q_пп = = 30,978 т/ч.

Выход отходов ₁₀, %, по формуле 22:

₁₀ =  ‘₆ /100 _отх = 49,265/100 · 25,984 =12,801%,

Зольность отходов A^d₁₀, %, по формуле 23:

A^d₁₀= (_отх  A^d)/_отх = 174,701/25,984 = 67,006%.

Производительность промпродукта Q_отх, т/ч, по формуле 18:

Q_отх = = 92,244 т/ч.

Проверочный расчет: ₆ = ₈ + ₉ + γ₁₀ = 35,369+4,299+12,801= 52,469%,

A^d₆ = (35,369  10,379 + 4,299  20,359 + 12,801 · 67,006)/52,469= 25,012%.

Обезвоживание концентрата на грохоте сброса суспензии

На грохоте сброса суспензии шламообразование составляет 4 % от количества материала, поступающего на грохот.

Выход дополнительного шлама x₄:

x₄ = ₈  0,04, (25)

где 0,04 – шламообразование;

₈ – выход концентрата со шламом.

x₄ = 35,369  0,04 = 1,415%,

Выход и зольность дополнительного шлама:

A^d_x4= A^d₈ = 10,379%.

Общее количество шлама в питании грохота по формуле 21:

x₅ = x₃ + x₄ = 3,205 + 1,415 = 4,62%,

Зольность шлама в питании грохота по формуле 6:

A^d_x5= (3,205  23,848 + 1,415  10,379)/4,62 = 19,273%.

Выход и зольность шлама, попадающего в некондиционную суспензию при эффективности грохочения 90 %, по формуле 24.

₂₀ = x₅  0,9 = 4,62  0,9 = 4,158%,

A^d₂₀ = A^d_x5 = 19,723%.

Выход и зольность обезвоженного на грохоте концентрата по формуле 5 и 6: ₁₁ = ₈  ₂₀ = 35,369  4,158 = 31,211%,

A^d₁₁ = (35,369  10,379  4,158  19,723)/ 31,211 = 9,134%.

Обогащение мелкого класса в отсадочных машинах

Обесшламливание в загрузочном устройстве отсадочной машины

На обесшламливание поступает уголь ₇= 47,530%, A^d₇= 22,803%.

Определяем содержание класса 00,5 мм в классе 013 мм, x₁₀, %, по формуле 1:

x₁ = _0-0,5  ₂ = 18,431  0,94 = 17,325%,

A^d_x1= A^d_0-0,5= 21,639%.

Принимаем эффективность грохочения в загрузочном устройстве отсадочной машины ₃ = 0,7 и дополнительное шламообразование, рассчитываем по формуле 1:

в загрузочном устройстве a₁ = 2 %, в отсадочной машине a₂ = 12 %.

₂₂ = х₁  ₃ = 17,325  0,7 = 12,127 %,

A^d₂₂= A^d_х10 = 21,639%.

Выход и зольность надрешетного продукта загрузочного устройства, по формуле 5:

₂₃ = ₇  ₂₂ = 47,530  12,127 = 35,403%,

A^d₂₃= (47,530  22,803  12,127  21,639)/35,403 = 23,201%.

Определяем выход класса 0,513 мм без шлама с учетом, что в загрузочном устройстве отсадочной машины происходит дополнительное шламообразование по формуле:

 ‘₇ =(₇  x₁) (1  a₁ /100) (1  a₂ /100), (26)

где ₇  выход по твердому подрешетного продукта класса 0-13, %;

x₁ - содержание классов 00,5 и 0,513 мм в исходном питании тяжелой среды;

a₁ дополнительное шламообразование в загрузочном устройстве, %;

a₂ - дополнительное шламообразование в отсадочной машине, %.

 ‘₇ = (47,530  17,325) (1  2 /100) (1  12 /100)= 26,049%,

Определяем зольность класса 0,513 мм без шлама с учетом, что в загрузочном устройстве отсадочной машины происходит дополнительное шламообразование:

A^d’₇= (₇  A^d₇  x₁  A^d_x1)/ ‘₇  (1  a₁ /100) (1  a₂ /100), (27)

где ₇  выход по твердому подрешетного продукта класса 0-13, %;

x₁ - содержание классов 00,5 и 0,513 мм в исходном питании тяжелой среды;

a₁ дополнительное шламообразование в загрузочном устройстве, %;

a₂ - дополнительное шламообразование в отсадочной машине, %.

A^d₇- зольность по твердому подрешетного продукта класса 0-13, %.

A^d’₇= (47,530  22,803  17,325  21,639)/ 26,049  0,98  0,88 = 23,470%.

Выход шлама, поступающего на отсадку x₂, рассчитывается по формуле 25:

x₂= x₁ (1  ₃) + (₇  x₁)(a₁ /100+(1  a₁ /100) a₂ /100)=

= 17,325  (1 0,7)+(47,53017,325) (0,02+(10,02) 0,12)= 9,354%.

Зольность шлама, поступающего на отсадку x₂, рассчитывается по формуле 26:

A^d_x2 = (x₁ A^d_x1 (1₃)+(₇  A^d₇  x₁ A^d_x1)(a₁ /100+(1 a₁ /100) a₂ /100))/x₂=

=(17,325  21,639  (1 0,7)+(47,530  22,80317,325·21,639) (0,02+(10,02) 0,12))/9,354 = 22,453%.

Определяем фракционный состав исходного, поступающего в отсадочную машину. Пересчитываем значения выходов фракций класса 0,513 мм (табл.7) к  ‘₇ = 26,049 %.

Для фракции < 1,3 г/см³:

32,133  26,049

9,414  х

х = 9,414  26,049/32,133 = 7,631%

и т. д. для других фракций.

Результаты помещаем в графу 2 табл.16. В графу 3 переписываем значения зольностей фракций из табл.7. Для расчета выходов концентрата и отходов величины извлечения фракций берем из прил . 6 и 7 [1].

Дальнейший порядок заполнения табл.16 аналогичен оформлению табл.15.

Концентрат без шлама:  ‘₂₄ = 16,558%,

A^d’₂₄ = 135,407/16,558= 8,178%.

Концентрат со шламом: ₂₄ =  ‘₂₄ +x₂ = 16,558 + 9,354 = 25,912%,

A^d₂₄ = (16,558  8,178 + 9,354  22,453)/25,912 = 13,331%.

Порода: ₂₆ = 5,994%,

A^d₂₆ = 399,305/5,994=66,616%.

Промпродукт: γ₂₅= 3,497%,

A^d₂₅=76,666/3,497= 21,926%.
Таблица 15

Результаты обогащения класса 13100 мм в тяжелых средах

плотность фракций	Исходный				Концентрат, ρк=1,46 г/см3				Отходы, ρп=1,7г/см3					промпродукт
	γ	Аd	γ*Аd	ρср		Ек	γк	γк*Аd		γ0	γ0*Ad	Ео	γпп		γпп*Аd
1	2	3	4	5		6	7	8		9	10	11	12		13
1,2 - 1,3	7,631	3,925	29,951	1,250		99,560	7,598	29,819		0,000	0,000	0,000	0,034		0,132
1,3 - 1,4	7,998	9,495	75,944	1,350		87,990	7,038	66,824		0,024	0,228	0,300	0,937		8,893
1,4 - 1,5	3,013	18,445	55,575	1,450		53,760	1,620	29,877		0,121	2,234	4,020	1,272		23,464
1,5 - 1,6	1,223	28,004	34,242	1,550		22,130	0,271	7,578		0,208	5,821	17,000	0,744		20,843
1,6 - 1,8	0,911	40,381	36,785	1,700		3,560	0,032	1,310		0,455	18,392	50,000	0,423		17,083
1,8 - 2,6	5,273	71,857	378,881	2,200		0,000	0,000	0,000		5,186	372,630	98,350	0,087		6,252
итого	26,049	23,470	611,379	-			16,558	135,407		5,994	399,305		3,497		76,666

Таблица 16

Результаты обогащения класса 0,5-13 мм

плотность фракций	Исходный				Концентрат, ρк=1,46 г/см3				Отходы, ρп=1,7г/см3				промпродукт
	γ	Аd	γ*Аd	ρср		Ек	γк	γк*Аd		γ0	γ0*Ad	Ео		γпп	γпп*Аd
1	2	3	4	5		6	7	8		9	10	11		12	13
1,2 - 1,3	7,631	3,925	29,951	1,250		99,560	7,598	29,819		0,000	0,000	0,000		0,034	0,132
1,3 - 1,4	7,998	9,495	75,944	1,350		87,990	7,038	66,824		0,024	0,228	0,300		0,937	8,893
1,4 - 1,5	3,013	18,445	55,575	1,450		53,760	1,620	29,877		0,121	2,234	4,020		1,272	23,464
1,5 - 1,6	1,223	28,004	34,242	1,550		22,130	0,271	7,578		0,208	5,821	17,000		0,744	20,843
1,6 - 1,8	0,911	40,381	36,785	1,700		3,560	0,032	1,310		0,455	18,392	50,000		0,423	17,083
1,8 - 2,6	5,273	71,857	378,881	2,200		0,000	0,000	0,000		5,186	372,630	98,350		0,087	6,252
итого	26,049	23,470	611,379	-			16,558	135,407		5,994	399,305			3,497	76,666

Проверочный расчет: _пр = ₂₄ + ₂₆ + γ₂₅ = 16,558 + 5,994 + 3,497 = 26,049%,

A^d_пр = (135,407 + 399,305 + 76,666)/26,049 = 23,470%.

Обезвоживание концентрата отсадки в багерзумпфе

Принимаем эффективность классификации по крупности 0,5мм ₃= 90 %.

Выход и зольность слива багерзумпфа ₂₅,%_, рассчитываем по формуле 1:

₂₇ = x₂  ₃ = 9,354  0,9 = 8,418%, A^d₂₇ = A^d_x2 = 22,453%.

Выход и зольность концентрата отсадки после багерзумпфа по формулам 5 и 6: ₂₈ = ₂₄  ₂₇ = 25,912  8,418 = 17,494%,

A^d₂₈ = (25,912  13,331  8,418  22,453)/17,494 = 8,941%.

Обезвоживание концентрата в центрифуге

Принимаем, что вместе с фугатом уходит 3 % материала, поступающего в центрифугу, зольностью на 2 % больше, чем зольность исходного центрифуги.

Выход и зольность шлама, удаляемого с фугатом:

₂₉ = ₂₈  0,03 = 17,494  0,03 = 0,525%,

A^d₂₉= A^d₂₈ + 2,0 = 8,941 + 2,0 = 10,941%.

Выход и зольность обезвоженного на центрифуге концентрата рассчитываем по формулам 5 и 6:

₃₀ = ₂₈  ₂₉ = 17,494  0,525 = 16,969%,

A^d₃₀ = (17,494  8,941  0,525  10,941)/16,969 = 8,879%.

Проверочный расчет:

₂₂ = ₂₇ + ₂₉ + ₃₀ = 8,418 + 0,525 + 16,969 = 25,912%,

A^d₂₂ = (8,418  22,453 + 0,525  10,941 + 16,969  8,879)/25,912 = 13,331%.

Результаты расчета схемы переработки углей сводим в табл.17.

Таблица 17