Определение эффективности грохочения

Размещено на http://www.allbest.ru/

НИТУ «МИСиС»

Горный институт

Кафедра обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья

Отчет о выполнении лабораторной работы

«Определение эффективности грохочения»

Учебная дисциплина: «Технологии обогащения и переработки полезных ископаемых»

Группа: СГД-18-12 Шерматов Б.

Табаров Ф.

Евлоев И.

Преподаватель: Ергешев А.

Москва, 2023

Введение

1. Цель работы

1. Освоить методику определения эффективности грохочения.

2. Изучить зависимость эффективности грохочения от изменения нагрузки на грохот.

2. Теоретическое введение

Грохочение - процесс разделения сыпучих материалов на классы крупности путем просеивания через одно или несколько сит.

Материал, поступающий на грохочение, называется исходным, остающийся на сите - надрешетным (верхним) продуктом, прошедшей через отверстия сита - подрешетным (нижним) продуктом (рис. 1).

Рисунок 1 - Схема разделения материала на грохоте

Операция грохочения при обогащении полезных ископаемых имеет большое значение и в зависимости от своего назначения в схемах обогащения грохочение может быть самостоятельным, подготовительным, вспомогательным или обезвоживающим.

В практике грохочения полезных ископаемых применяются грохоты различных конструкций. Основными типами промышленных грохотов являются: колосниковые, валковые, дуговые, барабанные, вибрационные.

Колосниковые грохоты, устанавливаемые под углом к горизонту, представляют собой решетки, собранные из колосников. Материал, загружаемый на верхний конец решетки, движется по ней под действием силы тяжести. При этом мелочь проваливается через щели решетки, а крупный класс сходит в нижнем конце (рис. 2). Эти грохоты применяют, в основном, для крупного грохочения руд. Размер щели между колосниками - не меньше 50 мм, в редких случаях 25-30 мм. Угол наклона решетки зависит от физических свойств грохотимого материала. По практическим данным, угол наклона составляет для руд 40-45°, для углей 30-35°. При переработке влажных материалов угол наклона грохота увеличивают на 5-10°. Эффективность грохочения колосниковых грохотов невысокая, она составляет около 70%.

Рисунок 2 - Грохот колосниковый неподвижный: 1 - стяжной болт; 2 - колосник; 3 - распорная трубка

Рабочей поверхностью грохотов обычно служат колосниковые решетки, решета и проволочные сетки. В последнее время начали применять резиновые и капроновые сетки. Колосниковые решетки собирают из стержней или колосников с сечениями различной формы (круглые, квадратные, трапецеидальные и т.д.). По размеру грохота делают раму и на нее параллельными рядами закрепляют стержни или колосники. В качестве стержней или колосников могут быть использованы арматура, рельсы, стальные полосы разной толщины (рис. 3, а, б). Размер отверстий решетки определяется шириной щелей между колосниками.

Решета представляют собой стальные листы с проштампованными или просверленными в них отверстиями. Решета изготовляют с круглыми (рис. 3, в), квадратными (рис. 3, г), продолговатыми (рис. 3, д) отверстиями. Продолговатые отверстия могут располагаться как параллельно друг другу, так и под некоторым углом (рис. 3, д).

Проволочные сетки изготовляют с квадратными (рис. 3, е), или прямоугольными (рис. 3, ж) отверстиями. Сетки плетут из стальной, латунной, медной, бронзовой и никелевой проволоки. В зависимости от метода изготовления различают сетки тканевые, сборные, из канилированных (рифленых) или штампованных проволок и сварные. В проволочных сетках продольно направленные проволоки 1 (рис. 3, е) называют основой, а поперечно направленные 2 утком. Расстояние между проволоками утка или основы составляет размер отверстия сетки. Сетки из проволоки имеют обычно большое живое сечение (до 75%).

Живое сечение сита определяется как отношение площади отверстий сита в свету к общей площади и выражается в процентах. Площадь живого сечения F₀ (% общей площади сита) проволочной сетки с квадратными отверстиями при одинаковой толщине проволоки основы и утка можно определить по формуле

Рисунок 3 - Просеивающие поверхности: а,б - колосниковые решета; в - решета с круглыми отверстиями; г - решета с квадратными отверстиями; д - решета с продолговатыми отверстиями; е - проволочные сетки с квадратными отверстиями; ж - проволочные сетки с прямоугольными отверстиями

,

где l - размер отверстий, мм;

d - диаметр проволоки, мм.

Сумма l+d называется шагом сита.

В практике грохочения стремятся использовать сита с большим живым сечением, так как такие сита дают наибольшую эффективность грохочения.

При грохочении влажных и особенно глинистых материалов, отверстия сит замазываются и живое сечение уменьшается. Для предотвращения закупорки отверстий применяют электроподогрев сит.

Для количественной оценки полноты отделения мелкого материала от крупного при грохочении введено понятие эффективности (точности) грохочения. Эффективность грохочения (Е) показывает, какая часть нижнего класса перешла в подрешетный продукт, т.е. это есть извлечение нижнего класса в подрешетный продукт. Нижний класс, именуемый в дальнейшем «мелочь» - класс крупности, содержащийся в исходном материале и имеющий размер меньше отверстий сита грохота.

Так как извлечение - это показатель, определяющий, какая часть компонента, содержащегося в исходном материале, перешла в какой-либо продукт, то, считая в данном случае компонентом мелочь, правомерным будет написать:

,

где Е - эффективность грохочения, %;

- выход подрешетного продукта, %;

- массовая доля мелочи соответственно в исходном материале, надрешетном и подрешетном продуктах, % (см. рис. 1).

Уравнение баланса продуктов грохочения

,

,

где - выход надрешетного продукта, %

Из уравнений находим:

,

Примем, что в подрешетном продукте содержатся только те зерна, размер которых меньше отверстий сита грохота, тогда в= 100% и

,

Подставляя, получим

,

По формуле выше в практических условиях определяют эффективность грохочения.

Зависимость эффективности грохочения от изменения удельной нагрузки на грохот.

При постоянных условиях грохочения материала с увеличением нагрузки грохота эффективность процесса снижается.

Эффективность грохочения зависит от гранулометрического состава исходного материала, его влажности, содержания в нем «трудных» зерен, формы зерен, конструкции грохота, режима его работы, характеристики просеивающей поверхности и других факторов. При большой влажности исходного материала эффективность грохочения резко снижается и в этом случае применяется мокрое грохочение, т.е. вместе с исходным материалом на грохот подается вода. «Трудные» зерна (зерна крупнее трех четвертей отверстия сита) проходят с трудом в промежутках между крупными зернами и через отверстия сита. грохочение гранулометрический нагрузка

Наиболее неблагоприятной формой зерен является плоская или игольчатая (тальк, слюда, асбест). Даже если толщина зерен этих минералов позволяет пройти сквозь отверстия сита, они при встряхивании переходят в верхние слои потока материала и уходят в надрешетный продукт, снижая эффективность грохочения. Наиболее легко поддаются грохочению зерна минералов шарообразной и многогранной формы.

Нагрузку грохота предпочтительнее определять по его удельной производительности.

3. Оборудование и материалы

Для выполнения лабораторной работы необходимы:

3.1) лабораторный плоскокачающийся грохот типа МОЛМ;

3.2) контрольное сито с поддоном;

3.3) технические весы с разновесами;

3.4) проба сыпучего материала - 300 г.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Определить размеры сита и его площадь.

4.2. Взвесить исходный материал и определить в нем содержание мелочи путем тщательного рассева материала на контрольном сите с размером отверстий, равным размеру отверстий сита грохота.

4.3. Пропустить исходный материал несколько раз через грохот с различной скоростью, определяя продолжительность грохочения по секундомеру.

4.4. Определить выход надрешетного продукта и содержание в нем мелочи (в каждом опыте).

5. Техника безопасности при проведении опыта

5.1. Перед включением проверить надежность закрепления сита на раме грохота и подать сигнал голосом: «Включаю!»

5.2. Во время работы грохота не прикасаться к движущимся деталям.

5.3. При неисправности аппарата немедленно отключить его и сообщить об этом лаборанту или преподавателю.

6. Порядок обработки и оформления полученных результатов

6.1. Полученные данные занести в табл. 1.

Зависимость эффективности грохочения от изменения удельной производительности грохота

6.2. Эффективность грохочения рассчитать по формуле и занести в табл. 1.

6.3. Величину удельной производительности определить по формуле и занести в табл. 1:

,

где: q - удельная производительность грохота, т/ч м²;

Q - масса исходного материала, пропускаемого через грохот, кг;

t - время прохождения материала через грохот, с;

F - площадь сита грохота, м².

6.4. На основании полученных данных построить график зависимости эффективности грохочения от удельной производительности грохота.

Ход работы

Зависимость эффективности грохочения от изменения удельной производительности грохота

Общий вес - 150 г.

Подрешетный продукт:

1) 94,4 г

2) 92,6 г

3) 39,7 г

Длина грохота - 280 мм

Ширина - 90 мм

,

,

,

1) 1 опыт принимаем за идеальный, следовательно масса подрешетного продукта является всей мелочью, которая была в исходном материале

E=100%,

2) Содержание мелочи в подрешетном продукте:
,

Массовая доля мелочи в подрешетном продукте:

94,4-92,6=1,8 г

,

Эффективность грохочения:

,

3) Содержание мелочи в подрешетном продукте:

,

Массовая доля мелочи в надрешетном продукте:

,

Эффективность грохочения:

,

Удельная производительность:

,

Q - Масса исходного материала, пропускаемого через грохот, кг

t - время прохождения материала через грохот, с

F - площадь сита грохота, м²

1) 2) 3)

Рисунок 4 - График зависимости эффективности грохочения от удельной производительности

Выводы

В ходе лабораторной работы была освоена методика определения эффективности грохочения. Были проведены 3 опыта для изучения зависимости эффективности грохочения от изменения удельной производительности грохота. По результатам опытов и расчетам был построен график зависимости E(q), на котором видно, что с увеличением удельной производительности уменьшается эффективность грохочения, что является неверным. График должен не убывать, а расти. Возможно, где-то была допущена ошибка, что привело к тому, что график убывает.

Список литературы

1. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов: В 2 т. - М.: МГГУ, 2008. - Т. 1. Обогатительные процессы.- 417 с.

2. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых: Учебник для вузов: В 2 т. - М.: МГГУ, 2008. - Т. 2. Технологии обогащения полезных ископаемых. - 310 с.

3. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980. - 415 с.

4. Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1985. - 285 с.

5. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. - М.: Недра, 1982. - 366 с.

6. Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. - М.: Изд-во МГГУ, 2001. - 472 с

Размещено на Allbest.ru