Расчет стержневой мельницы

Министерство образования и науки Пермского края

ГБОУ СПО

«Березниковский политехнический техникум»

 

 

 

 

РАСЧЁТ СТЕРЖНЕВОЙ МЕЛЬНИЦЫ

МСЦ 3200х4500

Пояснительная записка

КП 240107. 00. 00. П3

 

 

 

Выполнил:

студент  гр. 4ТНВ Б

Нивашова Н.П.

 

Проверил:

преподаватель

Симанова. В.Н.

 

 

 

 

2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение  1 Теоретическая  часть 1.1 Теоретические  основы процесса измельчения                                                       1.2 Описание технологической  схемы                                                                   1.3 Устройство  и принцип действия стержневой  мельницы  1.4 Режим и контроль работы аппарата                                 1.5 Техника безопасности обслуживания проектируемого аппарата                       2 Расчетная часть 2.1 Материальный  баланс 52                                                                                                                                    2.2 Расчёт конструктивных размеров аппарата 42 2.3 Механический расчет аппарата                                   Заключение                                                                                                                                             Литература

4 6 6 9 10 12   16 18 18 21 25 29 30

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Питательным элементом калийных удобрений является К2О.

Калий принадлежит к весьма распространенным химическим элементам. По содержанию в земной коре (около 2%) он уступает только кислороду, кремнию, алюминию, железу, кальцию и натрию.

В настоящее время главными источниками получения соединений калия служат растворимые калийные соли: сильвинит, карналлит, лангбейнит, каинит и др. Добычу сильвинитовых руд осуществляют шахтным методом, применяя буровзрывной или комбайновый методы, реже встречаются карьерные разработки.

Существуют две теории образования залежей калийных месторождений –континентальная и лагунная.

По континентальной теории соляные месторождения образовались за счет выщелачивания легко растворимых солей из осадочных горных пород. Затем эти растворы скапливались в закрытых котлованах и при их испарении происходило образование залежей солей.

По лагунной теории, которая в настоящее время получила наибольшее признание, залежи растворимых солей образовались в результате их кристаллизации при испарении морской воды.

Основные месторождения калийных солей:

• Верхнекамское (Средний Урал).
• Старобинское (Белоруссия).
• Предкарпатское (Украина).
• Гаурдакское (Туркмения).
• Саскачеванское (Канада).

Верхнекамское месторождение является одним из крупнейших месторождений площадью около 2000 км 2. Благодаря сравнительной чистоте и неглубокому залеганию (от 90 до 220 м) мощных пластов сильвинита и карналлита это месторождение относится к наиболее значительным калийным месторождениям мира.

Основным направлением в технологии переработки калийных руд является получение высококачественных удобрений с минимальными потерями полезного вещества и высокими технико-экономическими показателями.

 

 

 

Главным продуктом калийной промышленности является хлористый калий KCl. Хлористый калий получают в основном из сильвинита. Реже для этих целей используют карналлит. Обычно хлористый калий выпускают в виде порошкообразного или гранулированного продукта, полученного флотационным или галургическим методом. Хлористый калий, получаемый флотационным методом, обычно имеет окраску от розовой до красной. Продукт, полученный галургическим методом, белый.

98% хлористый калий  предназначен для использования  в сельском хозяйстве в качестве  удобрения, различных отраслях промышленности, в том числе пищевой - для производства  хлебопекарных и кормовых дрожжей, лечебно-профилактических солей.

Значительная часть природных калийных солей перерабатывают в технический продукт — хлористый калий, который используется как удобрение, вносимое либо напрямую в почву, либо в составе сложных, комплексных, удобрений. Помимо этого хлористый калий используется и в других отраслях промышленности: химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической.

Также калий играет большую роль в регулировании жизненных процессов происходящих в растении. В частности он выполняет следующие физиологические функции: влияет на углеводный обмен; т.е. на образование, передвижение и разложение крахмала; оказывает влияние на азотный обмен и синтез белка в зеленых частях растений; регулирует активность других минеральных элементов питания; нейтрализует органические кислоты, играющие важную физиологическую роль; активизирует различные ферменты, стимулирует рост молодых растений и активизирует их водный режим.

Поэтому развитие калийной промышленности тесно связано с уровнем развития сельского хозяйства. В настоящее время промышленность минеральных удобрений - ведущая отрасль химической промышленности.        [4, с. 40]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

1.1 Теоретические  основы процесса измельчения

 

Измельчение при обогащении сильвинитовой руды флотационным способом проводят для более полного раскрытия зёрен сильвинита, для того чтобы в дальнейшем процесс флотации протекал легче и без потерь ценного компонента с отходами производства

Измельчение твёрдых веществ представляется процессами дробления и размола. В результате измельчения значительно увеличивается поверхность обрабатываемого материала.

Применение твёрдых материалов, раздроблённых на мелкие куски (путём дробления) или измельченных в порошок (путём размола), позволяет значительно ускорить растворение, обжиг, химическое взаимодействие, т.е. различные процессы, протекающие тем быстрее, чем больше поверхность участвующего в них твёрдого вещества.

В настоящее время для измельчения материалов применяют машины различных типов, начиная от крупных щековых дробилок, дробящих глыбы материала объёмом до 2 м3, и кончая коллоидными мельницами, измельчающими продукты на частицы размером до 0,1 мк.

Дробление и размол характеризуются степенью измельчения, i, по формуле

 

 где  dН - диаметр кусков материала до измельчения, мм;

dК - диаметр кусков материала после измельчения.

Куски исходного материала и куски или зёрна, получаемые в результате измельчения, не имеют правильной (симметричной) формы. Поэтому на практике размеры кусков определяются размером отверстий сит, через которые просеивают сыпучий материал, то есть с помощью ситового анализа.

 

 

 

 

Измельчение проводится в одну или несколько стадий. Каждая машина, в зависимости от устройства, может обеспечивать ограниченную степень измельчения, которая является от 3 до 4 для щековых дробилок степень i=100 и более для мельниц. Для достижения высоких степеней измельчения этот процесс проводят в несколько стадий, используя последовательно соединённые дробильно-размольные машины, так как за один приём (на одной машине) не удаётся получение кусков заданной конечной крупности.

В зависимости от начального и конечного размера наибольших кусков условно различают следующие виды измельчения.

 

Таблица 1.1 - Виды измельчения

 

Вид измельчения	dН, мм	dК, мм
Крупное (дробление)	от 1500 до 150	от 250 до 40
Среднее (дробление)	от 250 до 40	от 40 до 6
Мелкое (дробление)	от 25 до 3	от 6 до 1
Тонкое (размол)	от 10 до 1	от 1 до 75*10-3
Сверхтонкое (размол)	от 12 до 0,1	от 75*10-3 до 1*10-4

 

Крупное и среднее дробление производятся как правило, сухим способом, мелкое дробление и размол - сухим или мокрым способом (в водной среде). При мокром измельчении уменьшается пылеобразование и частицы получаемого продукта имеют более равномерные размеры, кроме того, облегчается выгрузка продукта.

Измельчение материалов производится раздавливанием, ударом, истиранием и раскалыванием.

Выбор того или иного вида механического воздействия зависит от крупности и прочности материала. В зависимости от предела прочности при раздавливании, s, кгс/см2, материалы условно делятся на группы.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2 - Группы материалов

 

Группа	s1 , кгс/cм2	s2 , кгс/cм2
Твёрдые	Более 500	Более 50
Средней твёрдости	от 100 до 500	от 10 до 50
Мягкие	Менее 100	Менее 10

 

Обычно при измельчении материала комбинируются те или иные усилия, например раздавливание и удар. Раздавливание применяют главным образом при крупном и среднем дроблении, истирание при тонком измельчении. В зависимости от физико-механических свойств материалов выбирают определённые методы измельчения.

 

Таблица 1.3 - Методы измельчения

 

Материал	Метод
Твердый и хрупкий	Раздавливание, удар
Твёрдый и вязкий	Раздавливание
Хрупкий, средней твёрдости	Удар, раскалывание и испарение
Вязкий, средней твёрдости	Истирание или истирание и удар

 

При выборе метода измельчения необходимо учитывать свойства материала, например его склонность к комкованию, влажность и другое. Измельчение проводят по двум основным схемам в открытом или замкнутом циклах. При работе по первой схеме весь материал проходит через дробилку (мельницу) только один раз, при работе по замкнутому циклу большая часть материала проходит через дробилку (мельницу) многократно, так как материал с размерами кусков больше допустимого предела возвращается на повторное дробление. Это достигается при соединении дробилки или мельницы с устройствами для разделения измельченного материала по крупности частиц - грохотами или классификаторами.

 

 

 

 

 

Измельчение в замкнутом цикле позволяет значительно увеличить производительность установки и получить более равномерный по крупности продукт.

Машины для измельчения (дробления и разлома) делят на дробилки и мельницы. Обычно мельницами называют машины для тонкого измельчения, дробилками — машины для крупного, среднего и мелкого дробления, но такое деление является весьма условным.

При производстве хлористого калия флотационным способом обогащения используют замкнутую схему измельчения с предварительной и поверочной классификацией на дуговых ситах. [7, с.9]

 

1.2 Описание технологической схемы отделения измельчения и классификации

 

В отделении измельчения и классификации проводят мокрое измельчение сильвинитовой руды в стержневых мельницах МСЦ 3200x4500 в сочетании с процессом предварительной и поверочной классификацией руды на дуговых ситах.

Молотый сильвинит подается из отделения приемки руды на реверсивные надбункерные конвейера ГПО обогатительной фабрики КЛ1 - КЛ4

Руда распределяется в бункера Б в зависимости от работающих секций. Руда из бункеров дозируется при помощи шибера на ленточный питающий конвейер КЛ5, оборудованный конвейерными весами, посредством которых поддерживается определенная нагрузка по руде на секцию.

После бункеров руда проходит предварительную классификацию на 2-х каскадах дуговых сит СД1 - СД4. Надрешетный продукт направляется в стержневую мельницу для измельчения, подрешетный продукт самотеком поступает на дуговые сита. Для транспортировки руды, в течки конвейеров подается оборотный маточный раствор с плотностью (1235±5 кг/м3) и температурой не менее 15 0С. На предварительную классификацию в сита вместе с рудой и маточным раствором могут подаваться промпродукты.

 

 

 

 

 

Подрешетные продукты дуговых сит предварительной классификации крупностью от 0 до 1,0 мм самотеком поступают в мешалку М2, куда также подаются подрешетные продукты дуговых сит поверочной классификации. Надрешетный продукт дуговых сит крупностью более 1,0 мм самотеком направляется в стержневую мельницу МС для измельчения до крупности от 0 до 1,0 мм.