Разработка и расчет процесса дробления при получении крупного заполнителя для бетонов

 

Таким образом, в рассматриваемом примере щебень, размером не более требуемого (20 мм), достигается при трехстадийной схеме дробления. При этом на первой стадии мы получим продукт размером 510/3=170 мм, на второй 170/3=56,7 мм и на третьей 56,7/3=18,9 мм.

По показателю максимального размера загружаемого камня подходят дробилки: щековая СМ58 (700 мм), конусные ККД-700 (550 мм), ККД-900 (1750 мм).

 

Определяем расчетную производительность по формуле:

,

где - заданная производительность узла, м3/час;

- коэффициент неравномерности подачи материала (принимаем =1,15).

Т.к. указывается годовая производительность узла, а производительность дробилок принято рассчитывать в м3/час, то для определения производительности узла в м3/час необходимо установить расчетный годовой фонд времени работы оборудования в часах.

При определении мощности предприятия, технологических линий и расчетного годового фонда времени работы технологического оборудования следует принимать:

- номинальное количество рабочих  суток в году – 260

 

       - число рабочих смен в сутки – 2

- продолжительность рабочей смены, час – 8

Годовой фонд времени работы технологического оборудования при пятидневной рабочей неделе следует вычислять с учетом плановых остановок технического оборудования и коэффициента его использования КИ.

Длительность плановых остановок для различных технологических линий составляет 7 суток. Коэффициент использования технологического оборудования КИ рекомендуется принимать равным при двухсменной работе – 0,90…0,92 (примем 0,9).

Следовательно, расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в данной работе составит:

 сут.

или

 час.

Тогда заданная производительность узла будет равна:

С учетом этого на первой стадии дробления может потребоваться расчетная производительность узла не менее

Т.к. мы получили производительность , то для первой стадии дробления берем наиболее подходящий вариант конусную дробилку ККД-900 (330-480), (рис 4.).

Определяем размер выходной щели b1. Как видно из графика, расчетная производительность выбранной дробилки обеспечивается при размере разгрузочной щели b1= 120 мм.

 

Итого: , .

Размер разгрузочной щели b1= 120 мм (из графика 1.)

 

         График 1. 

 

Для получения процентного содержания каждой фракции в продукте дробления сначала вычисляют отношение . Затем по графику 2

 

 

 

График 2.

определяют  полные остатки на ситах и производят подсчет частных остатков для каждой фракции. Выход фракции находят по известной производительности и частному остатку в процентах. [4, с.36]

В таблице 1 приведены результаты расчета зернового состава щебня, полученного в дробилке 1 стадии.   

 

 

 

Таблица1.Зерновой состав щебня, полученного в дробилке первой стадии

Фракции di, мм	di max / b1	Конусная дробилка ККД-900
		Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м3/ч
0..5	0,047	97	3	9,47
5..10	0,083	94	3	9,47
10..15	0,125	90	4	12,62
15..20	0,167	87	3	9,47
>20	-	-	87	274,62

 

Подбор дробилок второй стадии дрбления осуществляем аналогично, т.е. по крупности загружаемого сырья и требуемой производительности. Требуемую производительность определяем по формуле:

с1 – доля продукта, требующего повторного дробления после первой стадии.

Т.к. максимальная крупность готового продукта не должна превышать 20 мм, то, как видно из данных таблицы 1, с1=0,87. Следовательно, требуемая производительность дробилок на второй стадии:

Предельная крупность загружаемого камня в дробилку второй стадии будет равна максимальному размеру щебня, выходящего из дробилки первой стадии дробления:

- размер выходной щели дробилки первой стадии

- коэффициент, соответствующий пересечению  кривой зернового состава с  осью абсцисс, на графике типовой характеристики рассматриваемой дробилки. В нашем примере он оказался равен 1,8, что при =120 мм дает =216 мм.

На второй стадии выбираем конусную дробилку среднего дробления.

Выбираем дробилку КСД-2200Т.

Размер выходной щели, при котором обеспечивается требуемая расчетная производительность на второй стадии , составляет =25 мм (из графика 3)

 

График 3. 

 

Итого: ,

Размер разгрузочной щели b2= 25 мм.

 

Аналогично предыдущему рассчитаем зерновой состав продуктов после второй стадии дробления, пользуясь графиками типовых характеристик соответствующих машин (Таблица 2).

 

Таблица 2. Зерновой состав щебня полученного в дробилке второй стадии

Фракции di, мм	di max / b2	Конусная дробилка КСД-2200Т
		Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м3/ч
0..5	0,2	87	13	35,7
5..10	0,4	72	15	42,19
10..15	0,67	53	19	52,20
15..20	0,8	49	4	10,98
>20	-	-	49	134,56

 

Требуемая производительность дробилки третьей стадии:

При определении размера выходной щели дробилок третьей стадии (b3) исходят из необходимости получения щебня с крупностью не выше заданной dmax. Тогда не потребуется четвертой стадии или повторного дробления в дробилках третьей стадии. Из соотношения dmax =bφ, подставляя вместо dmax наибольший размер готового продукта, можно определить требуемый размер щели. Он будет мм. Максимальный размер загружаемого куска в дробилку третьей стадии будет равен максимальному размеру щебня, выходящего из дробилки второй стадии дробления:

 

мм

По крупности загружаемого сырья и требуемой производительности на третьей стадии выбираем конусную дробилку среднего дробления КСД-1750 Гр.

Подсчитываем зерновой состав продуктов дробления третьей стадии.

 

Таблица 3. Зерновой состав щебня полученного в дробилке третьей стадии

Фракции di, мм	di max / b3	Конусная дробилка КСД-1750 Гр
		Полный остаток, %	Частный остаток, %	Выход фракции, м3/ч
0..5	0,55	61	37	49,78
5..10	1,09	33	26	35,08
10..15	1,65	7	29	39,02
15..20	2,2	0	7	9.42
>20	-	-	0	0

 

Производим подсчёт суммарного зернового состава щебня, полученного на всех стадиях дробления, и проверяют его на соответствие требованиям ГОСТ. В отделении сортировки щебень из дробилок сходится в один поток, и его зерновой поток будет определяться суммой частных зерновых составов, полученных после каждой стадии дробления с учётом работы отдельных агрегатов в замкнутом цикле.

 

Таблица 4. Суммарный зерновой состав щебня

Показатель	Фракция 20…15	Фракция 15…10	Фракция 10...5	Фракция 5…0
Частный остаток	29,87	103,84	86,74	94,95
Частный остаток, %	29,87/ 315,66=0,95 9,5	103,84/ 315,66=0,33 33	85,76/ 315,66=0,275 27,5	94,95/ 315,66=0,30 30
Полный остаток, %	9,5	42,5	70	100

 

Поэтому для определения общего зернового состава нужно сложить частные остатки на соответствующих ситах, взятых из соответствующих столбцов таблиц с зерновыми составами щебня по всем стадиям дробления. Полученные результаты наносим на стандартный график 4 и определяем соответствие фракционного состава готового продукта дробления ГОСТа.

График 4.

 

Так как в приведённом проекте необходимо отделить одну фракцию размером более dmax =20 мм, то после дробилки нужно поставить грохот.

 

Q=q∙F∙К1∙ К2∙К3∙m= 12∙1∙0,5∙0,66∙0,91∙0,5=1,86 м3/ч,

 Где  Q – количество материала, требующего повторного дробления, м3;

q – удельная производительность (производительность 1 м2 сита с соответствующими размерами ячеек) – в нашем случае 12 м3 /(ч∙м2),

F- площадь грохочения – в  нашем случае 1 м2,

К1- коэффициент учитывающий угол наклона сита – в нашем случае 0,5 град.;

К2- коэффициент, зависящий от процентного содержания в исходном материале зёрен, размер которых меньше ячейки сита- в нашем случае 0,66%;

К3- коэффициент, учитывающий содержание в нижнем классе зёрен размером менее половины ячейки сита - в нашем случае 0,9%;

m- коэффициент, учитывающий неравномерность  питания и зернового состава  материала, форму зёрен и тип грохота - в нашем случае 0,5.

Выбираем грохот односитный (площадь сита 1 м2).