Расчет режимных параметров шаровых мельниц и их количества на программу комбината

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство науки и высшего образования РФ

Филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» в г. Губкине Белгородской области

Специальность: Автоматизация и электрификация горного производства

Кафедра горного дела

Дисциплина: Горные машины и оборудования

Домашнее задание

Расчет режимных параметров шаровых мельниц и их количества на программу комбината

Выполнил: Азаров Р.С.

Студент гр. ГД/ЭиА-16-д

Рруководитель: к.т.н,

Доцент Терехин Е.П.

Губкин - 2021

Задание по варианту:

Описание машины

Мельница МШЦ-4500х6000 -- это большая шаровая мельница с центральной разгрузкой, способна размолоть 120-340 тонн рудных материалов в час. Весит эта мельница 312 тонн, что может вызывать проблемы с ремонтом. Именно поэтому сборка этих мельниц очень надежная, а обслуживание простое.

Технические характеристики НКМЗ МШЦ-4500х6000

Расчет производительности мельницы МШЦ-4500х6000

Чтобы определить, в какой степени нагруженности работают машины, подлежащие модернизации, необходимо определить режимные параметры этого оборудования. Для определения режимных параметров работы мельницы необходимо знать годовую программу предприятия, а также геометрические параметры рабочего органа (барабана) мельницы. На 2018 год производительность Секции ОФЛГОКа составил 5,0 млн. т. руды в год.

Расчет производительности мельницы будем производить по методике Л.С. Кохана. Согласно ей, часовая производительность мельницы

Qh = kиз•D^2,5•L,м3/час,

где: kиз - коэффициент измельчения. Согласно методике, kиз = 0,5ч0,7. Принимаем kиз = 0,6; D - диаметр барабана мельницы без футеровки, м; L - длина барабана мельницы без футеровки, м.

Qh = kиз•D2,5•L = 0,6•4,5^2,5•6,0 = 180,4 м³/ч

Определим годовую производительность мельницы по объему перерабатываемого материала.

QY.V. = 315•24•kп•Qh, м³/год,

где: 315 - количество рабочих дней в году; 24 - количество рабочих часов в сутках; kп - коэффициент полезного использования оборудования, kп = 0,8; Qh - часовая производительность мельницы, м3/ч.

QY.V. = 315•24•0,8•180,4 = 1091059,2 м³/год.

Определим годовую производительность мельницы по массе перерабатываемого материала.

Q_Y.M. = Q_Y.V.•с, т/год,

где: ????.??. - годовая производительность мельницы по объему перерабатываемого материала, м3/год; ?? - плотность перерабатываемого материала, т/м3.

??_??.??. = ??_??.??. • ?? = 1091059,2 • 3,2 = 3491389,4 т/год

Исходя из годового объема производства, определим необходимое количество мельниц.

(Так как МШЦ самая энергоемкая техника в фабрике, взял 2 шт, с учетом инвентарного коэффициента)

где: QY - годовой объем производства, т/год; QY.M. - годовая производительность мельницы по массе перерабатываемого материала, т/год.

С учетом инвентарного коэффициента ki = 1,2, получим инвертарное количество мельниц.

???? = 1,432 • 1,2 = 1,718 ? 2 шт.

На сегодняшний день Секция О.Ф. Лебединского ГОКа использует 2 шаровых мельницы МШЦ-4500х6000. Таким образом, используемые мельницы работают в нормально нагруженном режиме, что дает возможность производить ремонты согласно требованиям правил эксплуатации и согласно графику проведения, ТО и ремонтов.

технический производительность мощность шаровой мельница

Расчет мощности привода шаровой мельницы МШЦ-4500х6000

Определим мощность, необходимую электродвигателю для выполнения размольных функций барабана мельницы.

где: G - масса мелющих шаров, загружаемых в мельницу, т; D - внутренний диаметр барабана мельницы без футеровки, м.

?? = ?? • ?? • ??_б,т,

где: ?? - коэффициент загрузки мельницы мелющими телами. ?? = 0,42; ?? - насыпная плотность стальных шаров, используемых в мельнице. Согласно справочным данным, ?? = 4,3 т/м3; V_б - объем барабана, м3. Согласно паспортным данным, V_б = 82 м³.

?? = ?? • ?? • ??_б = 0,35 • 4,3 • 82 = 123,41 т

Подставляя полученные значения, находим мощность, необходимую электродвигателю для выполнения размольных функций барабана мельницы.

N = 6,77•G•vD = 6,77•123,41•v4,5 = 1772 кВт.

Согласно сортаменту, заявленной мощности соответствует двигатель СДМЗ 4 - 2000 - 48 - 6 УХЛ 4 (2000 кВт, 125 об/мин)

Следующим пунктом необходимо определить крутящий момент на валу двигателя.

??кр = ??дв ·??, кН • м,

где: Nдв - мощность выбранного двигателя, кВт; ?? - угловая скорость вращения вала электродвигателя, рад/с.

щ = р?n/30 = 3,14•125/30 = 13,08 рад/с,

где: n - частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

Подставляя полученное значение, определяем крутящий момент на валу двигателя.

??кр = ??дв ·?? = 2000•13,08 = 26,16 кН • м.

Для оптимального процесса измельчения барабанная мельница должна работать при водопадном режиме. Поэтому необходимо произвести расчет и определить, соответствует ли режим работы рекомендуемому.

Определение критической скорости вращения барабана мельницы

При переработке руды в шаровой мельнице МШЦ-4500х6000 измельчение материала происходит при водопадном режиме работы. Для определения критической скорости вращения барабана мельницы используется следующий порядок расчета. Определяем относительную скорость вращения барабана:

? = n/n_кр,

где: n - частота вращения барабана, об/мин; nкр - критическая частота вращения барабана, об/мин.

Критическая скорость определяется следующим образом. Линейная окружная скорость v барабана, вращающегося со скоростью n об/мин и имеющего внутренний диаметр D

где: D, R - диаметр или радиус соответственно барабана мельницы, м. Центростремительное ускорение a точек барабана и центра шара, если пренебречь его размерами по сравнению с радиусом, равно квадрату линейной скорости, деленному на радиус вращения:

При вращательном движении шара центробежная сила инерции C равна произведению его массы ?? ?? на центростремительное ускорение:

Согласно определению термина «критическая скорость», при критическом числе оборотов (n = nкр) центробежная сила инерции равна весу (G) шаров. Следовательно,

Можно считать, что в последнем равенстве первый корень числителя (v?? = v9,81 = 3,13 м²/сек) численно равен входящему в знаменатель множителю ??. Тогда получаем:

Зная частоту вращения барабана n = 16,6 об/мин и найдя nкр = об/мин, находим относительную скорость вращения барабана.

Согласно методическим указаниям, водопадный режим работы происходит при частоте вращения барабана, составляющей 70-80% от критической скорости вращения барабана. То есть,

Таким образом, частота вращения барабана мельницы не превышает критической, и составляет 80% от нее, но, по справочным данным, для таких мельниц частота вращения барабана мельниц составляет 80,4% от критической, поэтому можем считать измельчение материала происходит в рациональных условиях. Оставлю ссылку на таблицу с процентными долями от критических значений. [1]

Список литературы

1. Барабанные мельницы (конструкции и основные характеристики)

2. Солод В.И. Горные машины и автоматизированные комплексы: [Учебник для вузов по спец. "Горн. машины и комплексы"] / В.И. Солод, В.И. Зайков, К.М. Первов. - М.: Недра, 1981. - 503 с.

3. Подэрни Р.Ю. Горные машины и автоматизированные комплексы для открытых работ [Текст]: [Учебник для вузов по спец. "Горн. машины и комплексы", "Технология и комплекс. механизация открытой разраб. месторождений полез. ископаемых"]. - Москва: Недра, 1979. - 615с.

4. Горные машины и оборудование подземных разработок: учебное пособие к практическим занятиям / А.В. Гилёв, В.Т. Чесноков, В.А. Карепов, Е.Г. Малиновский; Министерство образования и науки Российской Федерации, Сибирский Федеральный университет. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2014. - 128 с.

5. Конструирование горных машин и оборудования / Учебное пособие. - Губкин, ГФ НИТУ МИСиС, 2020. - 104 с

Размещено на allbest.ru