НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ОБОГАЩЕНИЯ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ
МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
МЕТОДИКА
(временная)
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЕЗОНАНСНЫХ И ИНЕРЦИОННЫХ ГРОХОТОВ ПРИ ГРОХОЧЕНИИ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ, АНТРАЦИТ СВ И Г0РЮЧ1Х СЛАНЦЕВ
Москва
1970
МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ОБОГАЩЕНИЯ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ
УТВЕРЖДАЮ: Начальник Главшахтопроекта
£. ДУГИН
УТВЕВДАЮ: Нач^ник ГлавуглеуОэращения
|
И«БЛАГОВ |
|
3 апреля 1970 г. |
МЕТОДИКА
(временная)
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЕЗОНАНСНЫХ И ИНЕРЦИОННЫХ ГРОХОТОВ ПРИ ГРОХОЧЕНИИ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ, АНТРАЦИТОВ И ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
Москва
1970
Примечание; I.Значения коэффициента Кв: с индексом
|
Таблица 4 |
|
Размер отвер-! стий сит
MM 1
! |
Значение коэффициента Кв от содержания внешней влаги исходного, %
3,0 ! 4,0 ! 4,5 ! 5,0 ! 6,0 ! 6o?eS ! ! ! ! ! »° |
|
6x6 |
1,00 |
0.75 |
0,65 |
0,60Х> |
0,50х) ) |
|
|
10 х 10 |
1,00 |
0,85 |
0,70 |
0,65х) |
О.^хх) |
ххх) |
|
13 х 13 |
1,00 |
0,90 |
0,75 |
0,70 |
0,65J J |
1 |
|
25 х 25 |
1,00 |
1,00 |
0,95 |
0,92 |
|
0,80 |
|
50 х 50 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
0,95 |
0,90 |
|
|
у) |
соответствуют систематической очистке сит с индексом
хх )
- систематической очистке сит или применению резиновых сит.
2. На ситах с отверстиями 6x6,10x10 и 13 х 13 мм при внешней влажности более 6,0% ххх^сухое грохочение возможно только на грохотах специальных конструкций.
В табл.4 значения коэффициента Кв даны в зависимости от содержания внешней (свободной) влаги в исходном материале,которая главным образом влияет на производительность и качество грохочения.Указанная влага определяется по ГОСТ-11021-64,Однако в практических условиях её определение затруднено.Для ориентировочного подсчета содержания внешней влаги в исходном материале рекомендуется следующая зависимость:
Wp-v/rH,
содержание рабочей влаги, %;
содержание гидроскопической влаги,определяемой по ГОСТ 2719-58.
В приложении к методике дана табл.7, по которой можно опреде-
и
лить содержание адсорбционной влаги в углах различных
марок по основным угольным бассейнам.
•р) Rjrorme режима грохотов
Механический режим резонансных и инерционных грохотов существенно влияет на процесс грохочения и технологические показатели. Средняя скорость прохождения материала по просеивающей поверхности с учетом требований эффективности грохочения определяется подбором рациональных значений частоты и амплитуды колебаний рабочего органа,угла его наклона и угла подбрасывания материала на сите. Исследованиями установлено,что при прочих равных условиях грохочения лучшие технологические показатели получены при движении материала по ситу в пределах I/' -0,35 - 0#38 м/сек.
В табл.5 представлены значения поправочного коэффициента Кр, учитывающего влияние режима грохота на его производительность.
|
Таблица 5 |
|
Размер
отверстий |
Значение коэффициента Кр от ! материала по ситу, м/сек |
скорости движения |
|
сит, мм |
! 02S-0*28 |
! 0-.28-0*32 1 9 |
! 0.32-0*35 ! 9 |
! 0.35-0*38 ! ' |
! 0 40-0*42 ! * |
|
6x6 |
0,78 |
0,88 |
0,93 |
1,00 |
0,94 |
|
13 х 13 |
0,88 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
0,96 |
|
25 х 25 |
0,90 |
0,95 |
0,97 |
1,00 |
0,98 |
|
50 х 50 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
1,00 |
0,99 |
|
|
Примечание. 1.При дальнейшем совершенствования резонансных и
инерционных грохотов, в направлении улучшения их динамического режима,данные табл.5 могут быть скорректированы. |
12
Средняя скорость движения материала по ситу определяется следующими эмпирическими зависимостями: для грохотов резонансного типа
I/' = 0,1 ft& (9 + 2-) м/сек; (5)
для грохотов инерционного типа Ш = 0,5 ft 4 % ,ы/сек , (6)
где ft - вынужденная частота колебаний рабочего органа,
КОл/мИН;
Of - амплитуда колебаний рабочего органами;
2 - угол наклона просеивающей поверхности к горизонту,
град;
б - угол подбрасывания или направление колебаний,град; для инерционных грохотов, при ft =900-1100 кол/мин и амплитуде Л =2,5-3,5 мм 9 =68-74°; для резонансных грохотов 9 =35-40°.
Примечание.Формула (6) соответствует практическим данным при углах наклона просеивающей поверхности в пределах 10-25°.
д)Влияние форш отверстий просеивающей поверхности
Форма отверстий просеивающей поверхности оказывает существенное влияние на эффективность и производительность грохо*а,жт© связан© с условиями прохождения зерен через отверстия.В настоящее время в эксплуатации в основном находятся металлические сита с квадратной формой отверстий. Поэтому приведенные в методике данные по удельной производительности соответствуют применению проволочных сит с квадратной формой отверстий.
13
Однако в условиях эксплуатации находят применение штампованные сита с круглой х квадратной формой отверстий, которые также учитываются методикой.
Влияние формы отверстий просеивающей поверхности на производительность грохота определено экспериментально, и установлен соответствующий поправочный коэффициент Кфэ значение которого дано в табл.6.
Таблица 6
Тип просеивающей поверхности
! штампованные сита
ной формой от- !------------------
верстии с квадратными ! с круглыми
! отверстиями ! отверстьями
Значение коэффициента Кф
1~00 0,85 0,70
Примечание. За последние годы в угольной промышленности
находят применение сита с иной формой отверстий (см.табл.8 в приложении).
Ш. РАСЧЕТ ПРОИЗЮДИТКПЬНОСТИ ГРОХОТОВ
а)В односитном исполнении
Производительность грохота по питанию (исходному) рассчитывается по формуле (I), по просеву (подрешетному) - по формуле (2).
Пример расчета резонансного грохота Определить производительность грохота ГРЛ-61 при следующих заданных условиях:
грохочению подвергается каменный уголь марки "Г" Донецкого бассейна крупностью 0-100 мм и влажностью 7,5% ( W**) на ситах с отверстиями 13 х 13 мм.
Содержание в исходном подрешетного продукта - 80% и зерен размером менее 1/2 размера отверстий сит - 4Q%.Засорение над-решетного продукта нижним классом не должно превышатьуЗ =12 f 5%.
Определяем значение удельной производительности грохота ^ j А В С =13,6.1,00.0,93.1,00=12,65 т/м2-ч
*1 = I04 = _80_г_12.5_
£ V //йй-А) ял ГГПЛ_Т2
cLf/so-Jb) 80 (100-12,5)
Производительность грохота но питанию:
где ^ = 13,6 т/м^ч (табл.1); A=I,00; В=0,93; С=1,00(табл.З);
Q = ^ F Кв.Кр.Кф =12,65 . 10,0.0,70.1,00.1,00=88,6 т/ч ,
где F ^Ои2, Кв=0,70 (из данных табл.4)^при WP - Wrt*-
=7,5-2,5=5,0 ); Кр=1,00 [табл.5 при V =0,1.600.0,01 (5°+35°)=0,37 ц/сек); Кф=1,00 (табл.6).
Производительность грохота по просеву:
Q , 88,6 -М.З-0.Ш .69 2 т/ч.
~ Г I - 0,125
Пример расчета инешионного грохота
Определить производительность грохота 1№-52 на сите с отверстиями 13x13 мм при условии грохочения антрацита Донецкого бассейна крупностью 0-100 мм и влажностью 6f5% ( Wp ).
Содержание подрешетного в питании =80% и содержании в нем класса 0-6 ш - 50%. Засорение надрешетного продукта не должно превышать ft =I2f5%.yron наклона грохота 17°.
Определяем удельную производительность £ = Й АВС = 14,3.1,15.0,93.1,00=15,3 т/^.ч
15
=14,3 х/м'Чч (табл.1); А=1,15 (табл.З) ;В= 0,93 (табл.З);
С=1.00 (табл.З), при $ = -QQr1^5 - -I04 =96,0%
• ’ I 80(100-12,5)
Определяем проязводительность по питанию
d = ^,./’.Кв.Кр.Кф=15,3.7,87.0,75.0,95.1,00=85,0 т/ч,
где Кв =0,75 (табл.4), при W = WP~ W =4,5%;
Кр=0,95 (табл.5); Кф=1,00 (табл.6)^ при Y =0,5 Q* =0,5.900.0,003.0,26.0,96=0,34 */сек.
Производительность по просеву
,-Jb
б)В двухситном исполнении
Производительность двухситного грохота по питанию определяется производительностью нижнего (второго) сита по формуле; Q = Qh МО
$ h
производительность двухситного грохота по пита» нию, т/ч;
расчетная производительность по питанию нижнего сита, т/ч;
^ - выход подрешетного продукта верхнего «гита {%) t
о,-
определяемый из зависимости:
тае - содержание подрешетного продукта верхнего сита в
исходном, %;
Производительность по питанию нижнего сита определяется по формуле:
(2 = ср . X .F Кв.Кр.Кф т/ч, (9)
где X F - полезная площадь нижнего второго сита, 2
(для резонансных грохотов х=0#9 $ для инерционных -1=0^, а при расчете трехситного грохота для нижнего третьего сита x=0f7);
^ , Кв,Кр,Кф -
Для определения удельной производительности нижнего сита по формуле (3) необходимо знать содержание подрешетного продукта нижнего сита в питании последнего С °^// )9 определяемое по фор
муле:
fat)
где Ыпн - содержание подрешетного нижнего сита в исходном (питании грохота)% % .
Пример расчета резонансного грохота
Определить производительность двухситного грохота ГРД-62 при установленных ситах: верхнее 13 х 13 мм^ нижнее 6x6 мм.
Грохочению подвергается антрацит крупностью 0-100 мм с содержанием в исходном 0-13 мм - 70% и 0-6 мм - 50%.Требуемое засорение надрешетного продукта классом: для верхнего
сита - I2f5% и нижнего сита - I9fQ%.
1Лу/ fa
Влажность исходного антрацита - ^ ).
Определяем:
17
Ь = -JLlAL-- Ю4 = „70=^5_ 104 =ш.
h ^ 0o*-fl4) 70(100-12,5)
Содержание подрешетного продукта нижнего схта в его питания
ГЯвЛ
Эффективность грохочении нижнего сита
io4 = _2fcIS__
76 (100-19)
|
Удельную нронзводжтельность нижнего сжта |
|
ч. |
|
где о =6,3 (табл.1); А=1,15 (табл.З); В=0,98 (табл.З при ''ч/и =76%); 0=1,07 (табл.З нрж / =92,6». |
Производительность нздш его сгга
=а .0,9f .Кв-Кр'Кф =7,6.0,9.10.0,60.1,00.1,00 =40,0 т/ч,
где К* =0,60(табл.4); Кр=1,00 при У* =0,1 пА-Sin (5®+35°)= = 37 ы/с*л (табл.5).
Кф =1,00 (табл.6).
Прожзводительность грохота по питанию с учетом верхнего
сжта
$ -
}~ и
70.94,0 100
- 41,0 . 100 65,8
=65,856,
Пример расчета инерционного грохота
Определить производительность двухситного грохота ГИЛ52 при установленных ситах: верхнее 13x13 ым^нихнее 6x6 мм.Грохочению подвергается каменный уголь крупностью 0-100 мм и влажностью 3-4%
( XУ ^ ) Содержание в исходном класса 0-13 мм - 80% и класса 0-6 мм - 40%. Требуемое засорение надрешетного продукта подрешетным для верхнего сита I2f5f нижнего 15%. Угол наклона грохота 17°.
Определяем:
Эффективность грохочения верхнего сита
» = = ю4 = __80г12+5
Cl с*
I 4 fa ~J4) ' 80( 100-12 f 5)
Содержание подрешетного продукта нижнего сита в его питании ^ ън Ш>
с<» = --^--^-= -ШОО---*52 I
Н /4 76,8
= -66^96,.0_=7б щ0 _
100 '
Эффективность грохочения нижнего сита
L-
// fc*o -ft*J 51^9(100-19)
Удельную производительность нижнего сита
^ =|А В С = 5,5.1,00.1,07.1,35=7,9 т/^.ч,
где ^ =5,5 (табл.1); А=1,00 (табл.З); В=1,07(табл.З при
<*/, =52,1%) • С =1,35(табл.3 при ^ =83,7).
Производительность нижнего сита
Лц 0,8 F Кв-Кр-Кф =7,9.0,8.7,87.1,00.1,00 =49,7 т/ч.
где Кв =1,00 (табл.4)j Кр=1,00 при
^*=0,37 ц/сек (табл.5).
Кф=1,00(тасл.6).
11
Производительность грохота по питание с учетом верхнего
сита
О, шЛкш---. =«4,7 тл,
J Л те.8
где / = §0*2§*0__ =76 8% ,
// 100
Зам. директора
по научной части ✓ * ._
к.т.н. (——Егоров Н*С*,
Руководитель темн к.т.н*
20
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с поручением Главуглеобогащения Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых разработал настоящую методику определения производительности резонансных и инерционных грохотов при сухом грохочении каменных углейf антрацитов и горючих сланцев.
Методика составлена на основе обобщения фактических данных работы грохотов указанного типа в производственных условиях и рекомендуется к применению как временная для определения потребного фронта грохочения при проектировании новых и реконструкции действующих предприятий угольной промышленности.
Методика согласована с научно-исследовательскими^проектнывш и проектно-конструкторскими институташ^машжностроительяыми заводами 9а также предприятиями угольной промышленности.
Научно-исследовательскому и проектно-конструкторскому институту обогащения твердых горючих ископаемых продолжить дальнейшие работы по совершенствованию методики на основе практического ее применения.
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
I.Настоящая методика предназначается для расчета производительности резонансных грохотов (ГОСТ 13166-67) и инерционных грохотов (ГОСТ 10745-64) при сухом грохочении каменных углейf 1
ПРИЛОДЕНИЕ
Определение пропускной способности грохота
При технологическом расчете грохотов и определении их конструктивных параметров в отдельных случаях появляется необходимость в определении пропускной способности грохота,как транспортирующего желоба.
Её определение можно осуществить по формуле:
(Qhe = збоо <Р& h l/~b (II)
где $he - пропускная способность грохота,т/ч;
/ - насыпной вес, т/м1;
£ - ширина грохота,м;
h - толщина слоя сыпучего материала в местах питания М;
2^ - скорость движения материала по ситу, а^сек.
Толщина слоя сыпучей смеси h в местах питания (наверху грохота) можно по опытным данным принять равной: для крупного материала h =2>; для мелкого материала h =(2 г 4) ^
Где ZD ~ максимальный размер кусков материала,м; fif - размер отверстий, м.
21
антрацитов и сланцев с применением металлических сит (ГОСТ 3C306-62, ГОСТ 1187-65).
2. Для конкретных условий грохочения в методике учитываются следующие основные факторы, определяющие производительность грохотов указанного типа:
гранулометрический состав исходного; влажность грохотимого материала; эффективность грохочения; размер отверстий сит, форма отверстий; режим работы грохота; насыпной вео материала; расположение сит иа грохоте.
3. Содержание "трудных" зерен учитывается выходом подрешетного продукта в питании грохота и содержанием в нем зерен менее половины размера отверстий сита.
Влияние других просеивающих поверхностей и форы отверстий учитывается соответствующими коэффициентами.Рабочая площадь грохота принимается по данным технической характеристики заводов --изготовителей грохотов.
4.Эффективность грохочения определяется из баланса продуктов грохочения по формуле:
П. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ МЕТОДИКИ
а) Производительность грохота
Исследованиями установлено,что с учетом указанных факторов, влияющих на процесс грохочения углей,производительность резонансных и инерционных грохотов находится в зависимости от удельной производительности,площади сита,насыпного веса просеваемого материала н коэффициентов,учитывающих влажность исходного материала, режим грохота и форму отверстий просеивающей поверхности,
В общем виде эта зависимость может быть представлена в следующем виде:
^ - удельная производительность по питанию с квадратного метра сита, т/м^-ч;
F - полезная площадь сита, м?;
Кв,Кр, Кф -коэффициенты,учитывающие соответственно влажности исход-
ного материала,режим грохота и форму отверстий просеивающей поверхности.
Примечание.В формулу (I ) не вошел коэффициент,учитывающий вес
материала,так как последний учтен в приведенных значениях удельной производительности (принятой за основу).
Производительность грохота по просеву (по подрешетному)
определяется зависимостью
^ ^ • А • в •
где $ - производительность грохота по питанию, т/ч;
с«^уЗ * соответственно содержание подрешетного в питании и засорение надрешетного продукта нижним классом, в долях ед.
Удельная производительность (нагрузка с одного квадратного метра сита в т/ч ) определяется следующей зависимостью:
С , т/м2^, (3)
^ - удельная производительность по питанию,принятая / за основу по фактическим данным испытаний, при условии: эффективности грохочения £ = 95%,
содержания подрешетного в питании се =75% и внешней влажности исходного материала до 3 - 4%
( И''*);
- коэффициенты,учитывающие другие условия грохочения:
Значения удельной производительности в табл.1.
А - содержание зерен меньше 1/2 размера отверстий сит в исходном; В - содержание подрешетного продукта в питании ж С - эффективность грохочения.
При классификации бурых углей и горючих сланцев на резонансных и инерционных грохотах значение удельной производительности ^ даны в табл. 2 с учетом влажности исходного угля ( W* ) и размера отверстий сит* При расчете производительности грохота по формуле (I) коэффициент Кв в данном случае учитывать не следует.
6
Удельная производительность % при внешней влажности исходного до 3-4% и размерах отверстий сит, мм
6 х 6 _ I IOiIQ _ 1 13x13 _ 125х25_ _!_50х50_ _ [ 75x75 _ _ 1 100 х 100 _ |150х150_
|
! при грохочении на резонансных грохотах
! |
|
Каменный |
5,3 |
<3 1
**
J—1 1 1 |
13,6 |
18,0 |
27,0 |
38,0 |
- |
- |
|
Антрацит |
6,3 |
8,4 |
14,6 |
21,6 |
34,0 |
42,0 |
* |
|
|
|
|
при грохочении на инерционных грохотах |
|
|
|
|
Каменный |
5,5 |
7,3 |
13,3 |
17,5 |
25,0 |
35,0-45,0 |
45,0-55,0х) |
65,0-80,0х) |
|
Антрацит |
6,5 |
8,8 |
14,3 |
21,0 |
30,0 |
40,0-50,0х) |
50,0-70,0х) |
75,0-100,0х) |
|
Примечание. Удельная производительность ^ с индексом всех марок угля на инерционных грохотах типа
х)
соответствует грохочению ГИТ.
Таблица 2
! При грохочении
Размер "
отверстий ! _ бурого угля_____]____сланце^ ___
сит. ш , р
Влажность ( fV'V %
1----------------*----------
до 30 ! более 35 ! до 14 ! более 17
I--------------------------
Значение удельной производительности | т/м2* 4
|
50 х 50 |
30 |
18 |
30 |
18 |
|
25 х 25 |
15 |
10 |
18 |
7 |
б)Вдшшие крупности исходного материала
Гранулометрический состав исходного материала и особенно содержание в нем нижнего продукта 9 подлежащего отсеву ^является важным фактором9влияющим на технологические показатели работы грохота. При равных значениях эффективности грохочения9режима грохота и относительно сухом материале (с внешней влажностью до 4f0% ) производительность грохота изменяется от содержания подрешетного продукта в исходном и количества в нем зерен менее половины размера отверстий сит.Чем больше в исходном подрешетноге продукта тем быстрее уменьшается толщина слоя материала на сите и интенсивнее осуществляется отсев.
Зависимость эффективности грохочения от производительности грохота при равных условиях классификации выражается прямой линией^, е. эффективность грохочения снижается пропорционально увеличению производительности.
8
|
Таблица 3 |
|
Содержание ! зеюен менее 1/2 размера ! |
|
1 |
1 |
! |
! |
|
! |
|
|
20 |
30
г
; |
40
!
! |
1 50
!
i |
!
! |
60 |
70
1
; |
|
|
отверстий сит подрешетно- ( го продукта,#* |
|
Коэффициент А Содержание |
0,70 |
0,85 |
1,00 |
1,35 |
|
1,20 |
£,90____ |
|
|
подрешетного продукта в |
30/95 |
40/90 |
50/85 |
60/80 |
70/70 |
75/60 |
80/50 90/40 |
|
|
исходном,# Коэффицжент В |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,93 |
0,98 |
1,00 |
1,09 1,15 |
|
|
э Эффективность грохочения |
60 |
70 |
|
80 |
85 |
90 |
95 |
|
|
Коэффициент С |
2,10 |
1,70 |
|
1,40 |
1,30 |
1,15 |
1,00 |
|
|
Примечание. При внешней влажности более 4% повышенное содержание додрешетного продукта
в исходном материале ухудшает условия грохочения. Это учитывается коэффициентом В (табл.З), который в данном случае определяется по содержанию подрешетного в питании, указанном в знаменателе дроби.
В табл.З представлены значения поправочных коэффициентов (при внешней влажности исходного угля до 4%), корректирующих удельную производительность , определяемую по формуле (3).
в) Влияние влажности исходного материала
Влажность исходного материала является одним из наиболее важных факторов,влияющих на процесс грохочения и технологические показатели работы грохота. Зависимость эффективности грохочения от влажности исходного материала выражается параболической кривой, для которой характерным является наличие двух участков соответствующих сухому и мокрому грохочению.
Влияние влажности исходного материала на производительность грохота возрастает с уменьшением размера отверстий просеивающей поверхности и увеличением эффективности грохочения.
Установлено,что при эффективности грохочения в пределах £ =90-95% и постоянном режиме грохота каждый процент повышения влажности исходного, начиная от 5,5% ( Wp ^приводит к снижению производительности грохота на ситах с отверстиями 6x6,10x10, 13x13 и 25x25 мм соответственно на 24% 12, 10 и 5%. При изменении влажности от 6 до 8% ( W ^ ) при прежних условиях грохочения удельная производительность на ситах 6x6 и 13x13 мм снижается на 30-35%, а при влажности более 8% ( ^/>) на 60% и более.
В таблице 4 приведены значения коэффициента Кв,учитывающего содеркани-з внешней влажности в исходном на производительность грохота в зависимости от размера отверстий просеивающей поверхности.Значение коэффициента Кв,принятого за единицу,соответствует процессу грохочения, когда содержание внешней влаги не сказывается на технологических показателях работы грохота.
10
1
