CC BY
96
-------------------------------- © Г.И Г азалеева, А.В. Г руздев,
Л.Е.Гневанова, С.П. Иванова, 2009
Г.И. Газалеева, А.В. Груздев, Л.Е. Гневанова,
С.П. Иванова
ИССЛЕДОВАНИЕ ДРОБИМОСТИ МОЛИБДЕНОВЫХ РУД СОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ВЫБОРОМ ТЕХНОЛОГИИ ДРОБЛЕНИЯ
Приведены методика исследований и расчет на примере молибденовой руды Сорского месторождения физико-технических свойств кусков, технологических и энергетических показателей дробилок с последующим расчетом схем дробления с использованием конусных дробилок нового поколения МК Урал-маш.
Ключевые слова: физико-технические свойства и дробимости, магистральная трещина, сорская руда.
Методика. Целью настоящей работы является исследование физико-технических свойств и дробимости молибденовой руды ООО «Сорский ФМЗ» с последующей разработкой схемы реконструкции дробильного отделения № 2 (ДО № 2) с применением конусных дробилок нового поколения МК Уралмаш.
Для испытаний была отобрана представительная проба с конвейеров №№ 4а - 9а текущего производства в ДО-№ 2. Проба была расклассифицирована на классы крупности -50+40 мм с толщиной кусков не менее 25 мм и -70+60 мм с толщиной кусков не менее 35мм.
По определяющему размеру (толщине) куска сформированы контрольные серии образцов, которые после ручного обмера и взвешивания были разрушены методом статического сжатия способом «кусок о броню» на прессе ЦД-100 при заданной величине относительной деформации (раскалывания и прессования). При этом записывались диаграммы сжатия каждого куска, по которым определялись усилия сжатия и соответствующие им деформации.
Продукты разрушения образцов в серии объединялись и рассе-вались на лабораторных ситах с круглыми ячейками с определением гранулометрического состава продуктов. Потери массы при рассеве не превышали 1%. Далее определялись средние размеры кусков в каждой фракции после рассева. По диаграммам сжатия кус-
ков при их разрушении определялись характеристики прочности руды.
Одна из серий кусков узкой фракции подвергалась разрушению до появления магистральной трещины, которая определялась визуально и отмечалась на диаграмме как Рь Перед началом давления пресса, когда он доходил до поверхности куска, измерялась его начальная высота - ^. После первого разрушения (появления магистральной трещины) на кусок прекращалось давление и определялась его конечная высота - ^. Деформация равна є = ^ Ее также можно определить по диаграмме.
Вторая серия кусков узкой фракции разрушалась до момента прессования - Р3, который на диаграмме выглядит как горизонтальная линия в конце процесса разрушения. В этой серии также определялись ^ и ^, а также отмечались момент первичного разрушения куска по первому «всплеску» на диаграмме.
По результатам рассева определялись параметры дробимости при статическом сжатии, за которую принимают зависимость характеристики относительной крупности продукта разрушения куска от его относительной деформации, которая определяется по формуле:
-Ь1*хк1 А
е 0 < х < х0 ,
л\т/ \ ( -Ь2*хк2 ^
W(x) = { е х0 < х < хт ,
0 хт < х < 1 ,
где W(x) - суммарный относительный выход фракций по плюсу, %; х - относительная крупность продукта (в долях крупности исходного куска); х0 - крупность, соответствующая точке излома функции; хт - относительная максимальная крупность кусков; Ь1, Ь2, к1,к2 - параметры, определяемые величиной относительной деформации куска в пределах от первого крупного разрушения (раскалывания) до прессования (є1 < є < є3), которые вычисляются через коэффициенты А1, В1, А12, В12, А2, В2, А22, В22 по экспериментальным данным.
Для определения дробимости также определялась плотность исходного материала, которая в среднем составила 2510 кг/м3.
Для определения дробимости сорской руды были проведены 5 серий экспериментов: серия 1 и 3 при 0,1 деформации кусков, серии 2 и 4 при окончательном разрушении кусков до прессования и серия 5 -при 0,3 деформации разрушения кусков.
Определение физико-технических характеристик руды. На
рис. 1 представлены результаты определения дробимости сорской руды в относительных единицах крупности - размер фракций отнесен к среднему размеру куска.
Из данного рисунка определены параметры А1, В1, А12, В12, А2, В2, А22, В22.
Характеристика прочности руды при разрушении статическим сжатием способом «кусок о броню» определяется по формуле:
Р=с1-5 * Л
^Ьі*є є 1
(Ь7-Ьі)*(є-Єі), Ь1+ Є2-Є1
Ь2 + (Ь3-Ь7)*(Є-Є2), Є3-Є2
0< є < є 1
є 1 < є < є 2 є 2 < є < є 3
где С - толщина куска, мм, Ь1, Ь2, Ь3 - удельное усилие раскалывания, начала формирования уплотненного ядра или прессования соответственно.
В результате обработки силовых диаграмм разрушения образцов на прессе определены параметры характеристики прочности сорской руды, которые составили соответственно - Ь1= 0,0075 т/мм, е 1 = 0,065; Ь2 = 0,017 т/мм, е 2 = 0,5; Ь3 = 0,064 т/мм, е 3 = 0,68.
Результаты экспериментов показали, что отношение прочности на одноосное сжатие, полученной при раздавливании образцов правильной формы к прочности на разрыв (растяжение) кусков неправильной формы объемом У= 100см3 равно 10 [1]. Исходя из этого, предел прочности на сжатие для пробы сорской руды составляет 1060 ± 35 кг/см2.
Определение технологических и энергетических характеристик дробилок. Основные технологические показатели дробилок КСД-2200Т2-Д и КМД-2200Т6-Д при дроблении сорской руды определены расчетом по программам GEOM, DУIGK, GRANK, ^^К по модели «КМД-КСД» [2]. Модели расчета конусных эксцентриковых дробилок разработаны в НИЦ дивизиона «Горное оборудование» ООО «Уралмаш - Инжиниринг». Исходными данными для расчета служат приведенные выше характеристики дро-бимости и прочности сорской руды. Питанием дробилки КСД-2200Т2-Д является продукт дробилки крупного дробления ККД-
1200/150 крупностью 0-250 мм, взятый из результатов опробования дробилки на предприятии. Питание дробилки КМД-2200Т6-Д сформировано надрешетным продуктом грохота ГРС-2500х6000РИФ, полученным в результате классификации продукта дробилки среднего дробления КСД-2200Т2)-Д при работе на разгрузочной щели холостого хода - 18 мм. В расчете оба питания аппроксимированы билинейными функциями.
Результаты расчетов по модели представлены в табл. 1. Условные обозначения по табл. 1. Sхх,мм - ширина разгрузочной щели холостого хода; етах _ величина максимальной деформации куска в камере дробления; di,мм - толщина куска, имеющего деформацию етах; ^(Т), 12(Т) мм - смещение дробимого куска за цикл качания конуса в зонах дробления и калибровки; qN кВтч/м3 - удельная мощность дробления; qт тч/м3 - удельное усилие прижатия чаши; D0.5, ^.5 мм - максимальный размер куска соответственно питания и продукта (по 5%-ному остатку на сите с квадратной ячейкой; Dср, dср мм - средневзвешенный размер куска соответственно питания и продукта; Q - пропускная способность камеры дробления; QN м3/ч - производительность дробилки из условий ограничения по установленной мощности двигателя; QГ м3/ч - производительность дробилки из условий ограничения по общему усилию прижатия пружин.
Расчет технологических схем реконструкции ДО № 2 ООО «Сорский ФМЗ».
Предложено 2 варианта схем. Первый вариант схемы модернизации ДО № 2 представлен на рис. 2 и включает следующие основные положения.
Вариант 1
1. В цехе крупного дробления остаются существующие дробилки крупного дробления ККД 1200/150, работающие при разгрузочных щелях размером - 150 - 160 мм и обеспечивающие дробленый продукт крупностью менее 250 мм.
2. Во второй стадии дробления предлагается установить конусные дробилки среднего дробления КСД-2200Т2-Д (2 шт) с размером разгрузочной щели холостого хода - 18 мм. При этом крупность дробленого продукта по данным исследований составит - 40 мм.
Относительная крупность, ед.
Рис. 1
428
Таблица 1
Расчетные технологические и энергетические показатели дробилок КСД-2200Т2-Д и КМД-2200Т6-Д при работе на сорской руде
КСД-2200Т2-Д
№ 8хх,мм £щах Ш,мм 11(Т)мм 12(Т)мм qN кВтч/м3 qт тч/м3 Do.5 мм Dср мм Й0.5 мм Лср мм Q, м3/ч О* м3/ч м3/ч
1 18 0,44 62,2 114,2 169,6 0,88 0,52 205 86 30,0 15 470 455 769
2 20 0,43 61,2 114,2 169,6 0,81 0,47 205 86 32,9 16,2 500 494 851
3 23 0,42 62,2 114,2 169,6 0,72 0,41 205 86 37,2 18,3 520 556 976
4 25 0,40 66,9 114,2 169,6 0,68 0,39 205 86 40,0 19,5 550 588 1026
5 30 0,37 70,9 114,2 169,6 0,58 0,32 205 86 47,6 23,1 590 690 1250
КМД-2200Т6-Д
1 5 0,53 17,2 115,8 173,8 2,06 2,73 32,0 22,0 12,6 6,2 170 153 146
2 6 0,53 19,3 115,8 173,8 1,73 2,26 32,0 22,0 14,5 7,3 190 182 177
3 7 0,39 40,8 115,8 173,8 1,38 1,83 32,0 22,0 16,4 8,7 210 228 219
4 8 0,48 21,2 115,8 173,8 1,08 1,46 32,0 22,0 18,4 10,2 215 292 274
5 9 0,48 23,2 115,8 173,8 0,86 1,13 32,0 22,0 20,3 11,8 235 366 354
3. Дробленый продукт среднего дробления предлагается направить через имеющиеся промежуточные бункера на три самоба-лансных грохота ГрС 2500x6000 РИФ производства НПО «РИВС», работающих в замкнутом цикле с дробилками мелкого дробления в соответствии с существующими потоками направления материала и используя частично существующую систему конвейеров. Эффективность работы грохотов - 85 %. На грохотах устанавливаются 2 яруса сит: верхний ярус - резиновые сита с размером ячеек 40х40 мм, нижний ярус - прямоугольные резиновые самоочищающиеся сита с размером ячеек 14х40 мм.
4. Подрешетный продукт нижнего сита имеет крупность 12,6 мм (по 5-% остатку) и является готовым продуктом, направляемым на измельчение. Надрешетный продукт поступает в операцию мелкого дробления. Циркулирующая нагрузка на грохоты составляет 65 %.
5. В операции мелкого дробления предлагается установить
три конусные дробилки мелкого дробления КМД-2200Т6-Д с размером разгрузочной щели на холостом ходу - 6 мм. При этом
крупность дробленого продукта будет гарантировано составлять 14,5 мм (по 5-% остатку).
6. Крупность совокупного продукта ДО №2, поступающего на измельчение составит - 12,6 мм.
Вариант 2
Технологическая схема, предложенная по варианту 2 отличается увеличением размера разгрузочной щели дробилок КМД-2200Т6-Д с 6 до 7 мм и изменением величины циркулирующей нагрузки. При увеличении размера разгрузочной щели
Таблица 2
Перечень основного технологического оборудования
для модернизации стадий дробления при увеличении объема
переработки руды до 10.5 млн.т в год на ООО «Сорский ФМЗ»
Стадии дробления Наименование Условное обозначение Кол-во, шт.
ДО №1 1-я стадия Дробилка конусная ККД-1200/150 1
2-я стадия Дробилка конусная КСД-2200Т2-Д 2
3-я стадия Дробилка конусная КМД-2200Т6-Д 3
Грохот инерционный ГрС-2500х6000 3
Курсивом выделено вновь приобретаемое оборудование
до 7 мм крупность дробленого продукта составит - 16,5 мм (по 5-% остатку), а циркуляция на грохот увеличится с 65 до 74 %. При этом количество установленного оборудования не изменится.
В табл. 2 приведен перечень основного оборудования по предлагаемой схеме.
----------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Протодьяконов М.М., Вобликов В.С., Ильницкая Е.И. Методика определения прочности горных пород на образцах неправильной формы. М., Изд-во ИГД им. А.А. Скочинского, 1961. - С. 126.
2. Под редакцией Груздева А.В., Бойко Г.Х. Горное оборудование Урал-машзавода.// Екатеринбург. Объединенные машиностроительные заводы группа Уралмаш - Ижора.- 2003.- 237 с. ЕШ
Gazaleeva G.I., GruzdevA.V., GnevanovaL.E., IvanovaS.P.
THE STUDY ON CRUSHING CHARACTERISTICS OF MOLYBDENUM ORES OF SORSKOE DEPOSIT WITH CHOOSING THE CRUSHING TECHNOLOGY
Method of getting the laboratory physic-technical characteristic molibdenium ores, calculation technology and energetic dates of cone crushers CSD-2200T2-D and CMD-2200T6-D MK Uralmash, are presented. Also are presented crushers technology scheme for the reconstruction Sorscy mining plant.
Key words: physical and technical properties and crushing characteristics, main crack, ore from Sorskoe deposit.
— Коротко об авторах --------------------------------------------------
Газалеева Г.И - кандидат технических наук, руководитель технологической группы дивизиона «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК Уралмаш, е.таіі - g.gazaleeva@uralmash.ru,
Груздев А.В. - технический директор ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК Уралмаш, e.mail - A.Gruzdev@uralmash.ru.
Гневанова Л.Е. - ведущий конструктор ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК Уралмаш, e.mail - L.Gnevanova@uralmash.ru.
Иванова С.П. - инженер технологической группы дивизиона «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК Уралмаш, тел. 8343-327-22-02.
