Расчёт щековой дробилки

Введение

 

В зависимости от вида выпускаемой  продукции предприятия промышленности нерудных строительных материалов называют щебеночными, гравийно-песчаными и  песчаными заводами или фабриками. Заводы сооружают у месторождений  нерудного сырья преимущественно  вблизи железнодорожных и водных путей сообщения. В некоторых  случаях, особенно при дорожном строительстве, становится эффективным использование  местных нерудных материалов, добываемых на временных карьерах малой мощности. Такие разработки осуществляют с  помощью передвижных дробильно-сортировочных  установок.

Дробильно-сортировочные  фабрики строятся как предприятия  районного значения и как ведомственные  предприятия. Они бывают стационарные, сборно-заборные и передвижные. Последние называются передвижными дробильно-сортировочными установками (ПДСУ). Сооружаются фабрики по высотной или ступенчатой схеме. Производительность современных фабрик превышает 2.4 млн. м³/год.

Весь  комплекс переработки сырья на дробильно-сортировочных  фабриках и установках состоит из отдельных взаимосвязанных операций, образующих технологическую схему.

1 Исходные  данные

 

 Прочность  горной породы Ϭв=150 МПа, максимальный размер куска D_max=240 мм.

Готовый продукт – песок и щебень фракций 5-10, 10-20, 20-25. Производительность фабрики 25 м³/ч.

2 Технологический  расчет дробильно-сортировочной  фабрики

2.1 Определение гранулометрического  состава горной массы

 
     При определении гранулометрии горной массы пользуюсь справочной литературой [1]. С целью рассмотрения различных вариантов подбора оборудования, гранулометрический состав определяю в широком интервале фракций, полученные результаты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Гранулометрический состав горной массы

 

Фракция,   мм	Отношение	Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5	0,021	100-96=4	1
5-10	0,042	96-92=4	1
10-20	0,083	92-83=9	2,25
20-25	0,104	83-80=3	0,75
25-240	1	80-0=80	20
Итого:		100,0	25

 

2.2 Подбор дробилок

2.2.1 Подбор дробилки первой стадии

Выбираем  дробилку ЩДС 1,4*9 (СМД-109А), при номинальной  щели 60 мм производительностью 35 м³/ч, с пределами регулирования: минимальная щель – 40 мм, максимальная щель – 90 мм. Наибольший размер кусков питания – 340 мм.

Определение часовой производительности на 1 мм номинальной щели: 
 q = П / e,                                       

Q = 35 / 60 = 0,58 м³/ч/мм.

Производительность минимальная  и максимальная

П_min=0,58*40=23,2 м³/ч

П_max=0,58*90=52,2 м³/ч

 Определим размер разгрузочной щели:

 60 мм – 35 м³/ч    х = 42,9 мм

   х мм – 25 м³/ч

 

Согласно типовым характеристикам, коэффициент закрупнения для дробилок ЩДС при дроблении породы с прочностью 150 МПа равен 1,5. Максимальный размер выходящего куска: D_max = 42,9*1,5 = 64,4 мм

Расчет гранулометрического состава  дробленого продукта после первой стадии дробления представлен в таблице 2.

 

Таблица 2 - Гранулометрический состав дробленого продукта после первой стадии дробления

 

Фракция,   мм	Отношение	Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5	0,12	100-93=7	1,75
5-10	0,23	93-88=5	1,25
10-20	0,47	88-73=15	3,75
20-25	0,58	73-62=11	2,75
25-64,4	1,5	62-0=62	15,5
Итого:		100,0	25,0

2.2.2 Подбор дробилки второй стадии

Выбираем  дробилку КСД – 600 Т со следующими характеристиками:

- ширина  приемной щели 75 мм;

- максимальный размер загружаемых кусков до 60 мм;

- диапазон  регулирования разгрузочной щели 5– 20 мм;

          - производительность до 45 м³/ч.

Принимаем размер разгрузочной щели 20 мм.

Согласно типовым характеристикам, коэффициент закрупнения для дробилок КСД-Т при дроблении породы с прочностью 150 МПа равен 2,22. Максимальный размер выходящего куска: D_max = 20*2,22 = 44,4 мм.

          Расчет гранулометрического состава дробленого продукта после второй стадии дробления представлен в таблице 3.

 

 

 

Таблица 3 - Гранулометрический состав дробленого продукта после второй стадии дробления

 

Фракция,   мм	Отношение	Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5	0,25	100-87=13	3,25
5-10	0,50	87-70=17	4,25
10-20	1	70-42=28	7
20-25	1,25	42-28=14	3,5
25-44,4	2,22	28-0=0	7
Итого:		100,0	25,0

 

Таблица 4 - Гранулометрический состав дробленого продукта после второй стадии дробления после пересчета

 

Фракция,   мм	Отношение	Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5	0,25	100-87=13	3,25
5-10	0,50	87-70=17	4,25
10-20	1	70-42=28	7
20-25	1,25	42-28=14	3,5
25-44,4	2,22	28-0=28	14
Итого:		100,0	32

 

Таблица 5 - Гранулометрический состав дробленого продукта после второй стадии дробления (фракции 0-25).

 

 

Фракция,   мм		Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5		19,4	4,52
5-10		23,9	5,91
10-20		36,9	9,73
20-25		19,9	4,84
Итого		100,0	25

 

Таблица 5 - Гранулометрический состав дробленого продукта после второй стадии дробления(0-20)

 

Фракция,   мм		Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5		22,3	4,52
5-10		29,3	5,91
10-20		48,3	9,73
Итого		100,0	20,16

 

Таблица 5 - Гранулометрический состав дробленого продукта после второй стадии дробления(0-10)

 

Фракция,   мм		Содержание   фракций, %	Содержание   фракций, м3/час
0-5		43,4	4,52
5-10		56,6	5,91
Итого		100,0	10,43

 

2.2.3 Обоснование дальнейшего цикла переработки

 

Дробилка второй стадии должна обеспечивать прием материала  с размером куска 25 – 44,4 мм в объеме 3,5 м³/ч. Дробилку ставить в данном случае нерационально.

Целесообразнее  принять решение: направить фракцию 25 – 44,4 мм после дробления в эту же дробилку, т. е. организовать замкнутый цикл.

С учетом циркуляционной нагрузки в дробилку второй стадии поступает 28,5 м³/ч материала.

2.3 Расчет сит и грохотов

 

Расчет площади сит и подбор грохотов:

,

где П - производительность (м³/ч) по поступающему материалу на сито; q - удельная производительность в м³/ч 1 м² сита с данным размером отверстия; k_l - коэффициент, учитывающий процентное содержание нижнего класса в исходном материале; к₂ - коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен размером меньше половины отверстия; к_З - коэффициент, учитывающий угол наклона грохота; m - влияние угла наклона и формы зерен материала.

1).

                

 

2).

                

 

3).

                

 

4).

                

В первых 2 случаях используется  грохот ГИТ-42 СМД-113.

          Характеристика грохота:

Максимальный размер загружаемых кусков – 200 мм;

Угол наклона  сита – 10º;

Число ярусов сит – 1;

Размеры просеивающей поверхности – 1500×3000.

 

Во вторых 2 случаях используется  грохот ГИС-62 СМД-121.

          Характеристика грохота:

Максимальный размер загружаемых кусков – 150 мм;

Угол наклона  сита – 10º;

Число ярусов сит – 2;

Размеры просеивающей поверхности – 2000×5000.

 

 

3.1 Обзор существующего оборудования

 

Щековые дробилки широко применяют в промышленности строительных материалов, для дробления  пород средней и большой прочности, применяемых в качестве щебня  при изготовлении железобетонных изделий.

Основные  виды дробилок и их назначение приводятся ниже:

1. Щековые дробилки с простым движением подвижной щеки. Дробилки, у которых движение от кривошипа к подвижной щеке передается определенной кинематической цепью. При этом траектории движения подвижной щеки представляют собой части дуги окружности.
2. Щековые дробилки со сложным движением подвижной щеки. Дробилки, у которых кривошип и подвижная щека образуют единую кинематическую пару. В этом случае траектории движения точек подвижной щеки представляют собой замкнутые кривые, в большинстве случаев эллипсы.

Первые  применяют при дроблении высокопрочных  и абразивных пород, а со сложным  движением более приспособлены  для дробления пород со средней прочностью и меньшей образивностью [м].

 

 

3.2 Особенности эксплуатации дробильного  оборудования

 

При эксплуатации дробильного оборудования необходимо выполнять общие требования, относящиеся  к любой строительной машине, а  так же некоторые специфические  требования.