Барабанды диірмендер

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Д. СЕРІКБАЕВ АТЫНДАҒЫ ШЫҒЫС ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Жер туралы ғылымдар факультеті

Химия және пайдалы қазбаларды байыту кафедрасы

Реферат

Тақырыбы: «Барабанды диірмендер»

Орындаған: Манажанов А. Е.

Тексерген: Еркешева М. С.

ӨСКЕМЕН 2018

Кіріспе

Байыту фабрикаларына түсетін кеннің ең ірі кесектерінің, диаметрі 1200мм-ге жетеді. Әдетте, егер күн жер бетінен, ашық карьерден алынса онда кесектігі 1200мм-ге жетсе, ал жер астынан/шахталардан/алынса 600-700мм-ден аспайды. Ұсату және ұнтақтау дегеніміз шртты ұғымдар, себебі олар бір негізді процестер. Егер кесектердің диаметрі 5мм-ге дейін қысқартылса процесс ұсату деп аталынады, ал одан ары ұсату әрекеті ұнтақтау деп аталынады. Бул процестер кенді байытуға дайындау үшін жүргізіледі. Кенді қай мөлшерге дейін ұсату не ұнтақтау қажеттілігі тұтас кен кесегіндегі бөліп алуға керекті бағалы минерал түйіршіктерінің диаметрлерімен анықталады. Байыту процестерінде бағалы минерал түйіршіктері тек бос түрде ғана болса бөлініп алынады. Соған байланысты ұсату және ұнтақтау процестерімен минералдар бір-бірінен неғұрлым толығырақ босатылса байыту кезінде соғұрлым бір-бірінен тиімді бөлінеді. Әдетте оларды бір-бірінен толық босату қиын. Белгілі мөлшерде олар қабысқан түрде қалады. Осындай екі не бірнеше минералдардан тұратын қабысты түйіршіктер қалдықта қалып қояды. Сонымен қатар ұсақтау және ұнтактау кезінде бағалы зат түйіршіктерінің белгілі мөлшері өте ұнтақталып кетеді. Бұл жай байыту процестерінің тиімділігін төмендетіп жібереді. Мысалы, түйіршік диаметрі 0, 01 мм-ден азайса оларды байытудың қай әдісімен болма-сын бөліп алу қыйындайды, ал 0, 005мм-ден азайса іс жүзінде бөлінілмей қалдықта қалады. Осы жайларға байланысты, кен байытуда ұсату және ұнтақтау процестерінің маңызы зор. Демек, ұсату не ұнтақтау дәрежесі жеткіліксіз болса, минералдар қабысты түрде қалады, ал ұнтақтау дәрежесі жоғары болса тым майдаланып кетеді. Әдетте тиімді ұнтақтау дәрежесі тек тәжірибе жүргізу арқылы ғана аныкталады. Ұсақтау және ұнтақтау процестерінде көп энергия шығындалады. Мысалы, кен байыту фабрикасында шығындалатын барлық энергияның 60-75 проценті ұсақтау және ұнтақтау процестеріне жұмсалады. Сондықтан бұл процесте “зат қажетсіз ұсатылмасын” деген принципті жүзеге асыру қажет. Ол үшін әдетте көмекші процестер - грохочение және классификациялау қолданылады.

Жоспар

Кіріспе

Барабанды диірмендер.

Барабанды диірмендер оларда қолданылатын ұнтақтаушы денелердің түріне қарай ш а р л ы, б і л і к т і, г а л ь к а л ы және к е н н і ң ө з і н - ө з і ұ н т а қ т а й т ы н диірмендер болып бөлінеді. Олардың әр қайсысының конструкциялық ерекшеліктері бар. Шарлы диірмендердің барабан диаметрлері ұзындығына тең не үлкенірек болады. Білікті диірмендердің барабандарының ұзындығы диаметрлерінен 1, 5-3, 0 есе үлкен. Галькалы диірмендер шарлы диірмендерге ұқсас. Кен өзін-өзі ұсақтайтын диірмендердің барабан диаметрі ұзындығынан 3 еседен аса үлкен. Білікті диірмендер кенді ірі және біркелкі ұнтақтауға қолданылады. Олар көбінде бір сатылы ірі ұнтақтауға қолданылады. Шарлы диірмендер ұнтақты о р т а л ы қ т а н ш ы ғ а р у және т о р а р қ ы л л ы ш ы ғ а р у диірмендері болып екі типке бөлінеді. Соңғы тип ұнтақтаудың бірінші және екінші сатысында қолданылады, ал орталықтан шығару диірмендері екінші не үшінші ұнтақтау сатыларында қолданылады.

Галькалы диірмендер бұрын ұнтақталған, бірақ ұнтақтығы жетпеген, байыту процестерінен алынған кейбір өнімдердің ұнтақтылығын белгілі бір мөлшерге жеткізу үшін қолданылады.

Кеннің өзін-өзі ұнтақтайтын диірмендердің ерекшеліктері сонда оларға кен бірден ірі ұсату сатысынан кейін түседі, яғни оларда орташа, ұсақ ұсату және ұнтақтау процестері бір жүргізіледі.

Ұнтақтау процесі негізінде сулы ортада жүргізіледі. Су процестің өнімділігіне көп әсер етеді. Сондықтан диірменге түсетін қатты затпен судың ара қатынасы бір белгілі мөлшерде болуы керек. Су көбейген сайын заттың диірмен арқылы өту жылдамдығы артып оның массалық өнімділігі өседі. Бірақ заттың ұнтақталуы төмендейді. Ал, керісінше, су азайса массалы өнімділігі азайып, ұнтақталуы артады. Бірақ кен аса майдаланып кетеді. Орташа есеппен алғанда қатты зат салмағымен су салмағының ара қатынасы 3:1-ге тең. Яғни, қатты зат үлесі 75%-ке тең. Қатты кен ұнтақталғанда суды азайту керек те, жұмсақ кен ұнтақтағанда су көбейтілуі керек. Ұнтақтау процессіне өте әсер ететін фактор - диірменнің айналу саны. Кен негізінде шарлардың, біліктердің не кен кесектерінің биікткен құлап соғылуымен ұнтақталады. Олар неғұрлым биіктен құласа, соғұрлым олардың соғу күші артады. Ал олардың құлау биіктігі айналу жылдамдығымен анықталады. Бірақ айналу жылдамдығы белгілі мөлшерден артса ортадан тепкіш күш ауырлық күштен басым түсіп, шарлар (біліктер, кесектер) барабанның ішкі бетіне жабысып онымен бірге айнала бастайды. Осындай айналу санын а у м а л ы а й н а л у с а н ы деп атайды. Оны анықтайтын формула:

Мұнда R және D барабанның радиусы және диаметрі, м.

Сондықтан тиімді айналу саны одан аз болу керек. Әдетте ол аумалы айналу санының 70-80 % - не тең. Қатты кен ұнтақталғанда айналу саны көбірек, ал жұмсақ кен ұнтақталғанда азырақ болуы керек. Барабанды диірмендердің нақтылы өнімділігі диірменнен, массалы бір сағатта өтіп шығатын кеннің жалпы массасы емес, сол уақытта ұнтақ ішінде пайда болатын -0, 074+0 мм кластың массасымен бағаланады. Соған орай массалы өнімділігі төмендегідей формуламен анықталады:

Q = g V ( β _u -β _k ) т/сағат,

мұнда g - 0, 074+0мм кластың пайда болуын анықтайтын үлесті өнімділік, т/м ³ сағат;

V - диірменнің ішкі көлемі, м ³ ;

β _u және β _k - 0, 074+0 кластың диірменге түсетін және одан шығатын зат ішіндегі үлестері.

Ұнтақты т о р а р қ ы л ы ш ы ғ а р а т ы н ш а р л ы д и і р м е н д е р (МШР, 14- сурет) цилиндірлі барабаннан (1) тұрады. Оның екі жағына кен тусірілетін (3) және шығарылатын (4) қуыс цапфалармен бірге құйылып жасалған екі қақпақ (2) болаттармен бекітілген. Барабан цапфаларымен бетонды тірегіштерге орнатылған сырғымалы подшипниктерде (5) айналады. Ол үшін барабанның бір шетіне тісті венец (6) орнатылған. Сол арқылы тісті шестернямен жалғасып электродвигательмен айналдырылады. Диірменнің шығару шетіне жақын тор (7) орнатылған. Оның орта тұсы тұтас, ал айналдыра шетінде бір не екі қатар тесіктер бар. Сулы ұнтақ сол тесіктер арқылы өтіп тормен қақпақ аралығындағы қырлармен бөлінген камераларға түседі.

Солардың ішінде көтеріліп белгілі бір деңгейге жеткенде төмен ағып, шығарушы цапфаға түсіп диірменнен шығады. Ұнтақтың осылай шығуы заттың диірмен арқылы өту жылдамдығын өсіріп, массалы өнімділігін көбейтеді. Екіншіден, заттың тым майдалануы азаяды.

Кен диірменге арнаулы түсіргіш (9) арқылы жіберіледі. Барабанның және қақпақтың ішкі беттері мұжылмас үшін арнаулы футеровкалармен қапталынады. Олар барабанға және қақпаққа

болаттармен бекітіледі. Диірменге салынатын шарлардың диаметрі 30-120 мм-ге тең. Олардың жалпы көлемі диірмен көлемінің 40-45 %-не тең.

Ұнтақталған затты о р т а л ы қ т а н ш ы ғ а р а т ы н д и і р м е н д е (МШЦ) тор жоқ, сулы ұнтақ диірменнің шығарушы цапфасынан асып төгілуі арқылы шығады.

Б і л і к т і д и і р м е н д е р д е (МСЦ) сулы ұнақ тек цапфадан асып төгілу арқылы шығады. Кен барабан ішіне салынған ұзындықтары барабан ұзындығына жақын, диаметрлері орташа 50-100 мм-дей болат біліктермен ұнтақталады.

Галькалы диірмендер бұрынырақ басқа диірмендерде ұнтақталып, артынан байытылу кезінде алыынған кейбір өнімдердің ұнтақтылығ, ын арттыру үшін қолданылады. Ұнтақтаушы дене ретінде орташа ұсату сатысынан кейін кеннен белгілі бір ірілік класы ( мөлшері 50-100 мм ) бөлініп пайдаланылады. Осы тұрғыдан қарасақ оларды да кен өзін-өзі ұнтақтайтын диірменге жатқызуға болады.

К е н ө з і н - ө з і ұ н т а қ т а й т ы н д и і р м е н д е р г е ірі ұсату сатысынан шыққан, ірілігі 350 мм-ге жететін кен кесектері түседі. Ірі кесектер ұсақтауларын ұсатып, өз іріліктері де біртіндеп кішірейеді. Осы әдіспен ұнтақтау процесінде кеннің аса майдалануы азаяды. Соның нәтижесінде технологиялық көрсеткіштер біраз өседі. Бірақ шарлы және білікті диірмендермен салыстырғанда олардың өнімділігі төмендеу және электроэнергия шығыны артық. Ұнтақтау құрғақ күйде не сулы ортада жүргізіледі.

Сулы ортада ұнтақтау "Каскад" диірмендерінде ( схемалыкөрінісі 15-суретте көрсетілген ), ал құрғақ ұнтақтау "Аэрофол" диірмендерінде жүргізіледі.

Диірмендердің барабандары (1) қысқа, ал диаметрлері үлкен ( 6-10 м ) болады. Барабанның қақпақтарына (2) кен түсіруші (3) және шығарушы (4) цапфалар бекітілген. Тісті венец (5) шығарушы цапфаға, не барабанға орнатылады.

Барабанның ішкі бетіне орнатылған футеровкалардың шығыңқы қырлары бар. Олар кен кесектерінің жоғары көтерілуіне мүмкіншілік туғызады. Ұнтақталған кен тор арқылы өтіп, цапфаға шығады.

Сулы ортада ұнтақталған кен цапфаға бекітілген ұсақ тесікті классификатор - бутардан өтеді. Құрғақ ұнтақтау процесінде ұнтақ диірменнен арнаулы жүйемен ауаны сору арқылы шығарылады. Соған сәйкес классификациялауда ауаның күшімен жүргізіледі.

Диірмендердің қазіргі кездегі басқа белгілі түрлері кен байыту фабрикаларында қолданылмайды.

Диірменге кен әртүрлі конструкциялы түсіргіштер ( питатель ) арқылы түседі. Олар үш түрге бөлінеді: барабанды, улиткалы және сол екеуінен құрастырылған түрі ( комбинацияланған ) .

Түсіргіштердің конструкцияларының әртүрлі болуының қажеттілігі диірмендерге тек бастапқы кен ғана емес басқа да заттар түсуімен байланысты. Кенмен бірге диірменге тордан шығатын құм қайтарылады. Олардан басқа диірмендерге түсетін зат - байыту процестерінде алынатын және ұнтақтауды қажет ететін екі аралық ( промпродукт ) өнімдер.

Егер диірменге тек бастапқы кен ғана түссе ( ұнтақтау ашық циклде жүргізіледі ), онда барабанды түсіргіш қолданылады да, ал оған тек классификатордан шығатын құм түссе онда улиткалы түсіргіш қолданылады. Көпшілік жағдайда диірмендер тұйық цикл режимінде істейді, демек оларға бастапқы кен және классификатордың құмы түседі. Мұндай жағдайда комбинацияланған түсіргіштер қолданылады. Барабанды түсіргіш қысқа цилиндр пішінді барабаннан тұрады. Ол диірменнің цапфасына болттармен бекітіледі. Барабан ішінде түскен кенді тек диірмен ішіне қарай жылжыту үшін спиральді бағыттағыш орнатылған. Егер диірменге құм қайтарылса ол диірмен айналым өсінен төмен орналасқан түбі дөңгеленген науаға түседі. Ондағы пульпа түріндегі затты диірменге тек улиткалы не комбинациялы түсіргішпен ғана жеткізуге болады. Улиткалы түсіргіштің айырмашылығы сол-барабанға улитка пішінді кесіп алғыш орнатылған. Оның тесікті басы пульпаға енгенде іші толады да, жоғары көтерілгенде ол пульпа ағып диірменінің цапфасына түседі.

Диірменнің өнімділігін анықтайтын факторлар

Диірмендердің өнімділігі көптеген факторлармен анықталады:

1) Ұсақталатын материалға тәуелді болатын- бастапқы кеннің ірілігі мен ұсақталған өнімнің ірілігі, кеннің ұсатылғыштығы;

2) Диірменнің конструкциясына, оның өлшеміне, формасына, қаптамасына тәуелді болатын;

3) Диірменнің қызмет көрсету шарттарымен анықталатындар - ашық немесе жабық орам (цикл), топтпстырғыш аппаратының жұмысының тиімділігі, диірменді ұсатқыш денелермен толтыру дәрежесі, іріліктің сипаттамасы, форма, тығыздық, ұсатқыш денелердің беріктігі, диірмендегі қоймалжыңды сұйылту, диірменнің айналу жиілігі.

Диірменнің өнімділігіне пайдалану шарттарының ықпалы

Диірменді ұсатқыштармен толтыру дәрежесінің ықпалы.

Диірменнің өнімділігі ұсақтауға шығымдалған энергияның көлеміне пропорционалды. Энергия шығыны диірменді ұсатқыш денелермен толтыру дәрежесіне байланысты. Диірменді толтыру дәрежесінің артуымен энергияның шығыны өседі және оны 50% толтырған кезде максимумға жетеді. Сәйкесінше диірменнің өнімділігі артады және оны шарлармен 50 % толтырғанда максимумға жетеді. Диірменді одан әрі ұсатқыштармен толтырудың дәрежесін арттыру энергия шығынын және диірменнің өнімділігін төмендетеді .

Атап айтқанда, байыту фабрикаларында шарлы диірмендер оларды 45-тен бастап 50 % - ға дейін толтыру дәрежесінде, ал білікті диірмендер оларды білікшелермен - 35-45% толтырғанда, өздігінен ұсақтайтындар-30-35% кендік жүктелімде, жұмыс атқарады.

Бірдей шарлармен салыстырғанда өлшемі әртүрлі шарларды салу үлкен өнімділік беретіні анықталған . Кесек және қатты кендер өлшемі үлкен шарларды қажет етеді, ұсақ және жұмсақ кендер кіші өлшемді шарлармен жақсы ұсақталады.

Ірілігі әртүрлі материалдың әрбірі үшін шарлы қоспаның ірілік бойынша диірменнің барынша жоғары өнімділігін қамтамасыз ететін қажетті сипаттамасын таңдап алуға болады.

Диірменнің өнімділігі ұсатқыш ортаның тығыздлығына жуық пропорционалды өзгереді. Ұсатқыш денелердің беріктігін арттыру өнімділікті біраз көбейтеді.

Диірмендегі қойыртпақты сұйылту сол кездің әрқайсысында онда болатын қатты материалдың көлемін немесе массасын, сондай-ақ ұсататын денелердің тиімділігін анықтайды.

Су мөлшерінің аз болуында қойыртпақтың тығыздығы артады, сәйкесінше ұсатқыш денелер тығыз ортада соқтығудың төмен күшінде қозғалысқа түседі.

Диірменнің өнімділігіне оның өлшемдері мен құрылымының ықпалы

Пайдалы қуат, диірменмен жұмсалатын, оның өлшемдері бойынша мына формуламен анықталады

N=kD ^{2, 5} L

(10. 3)

Теңдікке N -ді қойсақ:

Эk=C десек, онда Q=cD ^{2, 5} L аламыз

Диірменнің өнімділігі анық бір тәртіпте жұмыс атқару кезінде 2, 5 дәрежедегі оның барабанының диаметріне және оның ұзындығына пропорционалды.

Жекеше өнімділігі, яғни диірмен барабанының ішкі көлем бірлігіне(1 м3) тең келетін өнімділік

Ондағы, а=4с/p

Теңдіктен байқайтынымыз, диірменнің жеке өнімділігі оның барабанының 0, 5 дәрежелі диаметріне пропорционалды.

Сонымен, өлшемі әртүрлі, бірдей тәртіпте бірдей материалды ұсақтайтын екі диірменнің өнімділіктерінің қатынасы:

Q ₂ / Q ₁ = D ₂ ^{2, 5} L ₂ / (D ₁ ^{2, 5} L ₁ )

(10. 4)

Жекеше өнімділіктердің қатынасы:

q ₁ /q ₂ =(D ₂ /D ₁ ) ^{0, 5}

(10. 5)

Ішкі көлемі бар диірменнің өнімділігі

V (м3) Q=qV=aD ^{0, 5} V

Диірмендердің құрастырылымы мен қаптама формасының олардың өнімділігіне ықпалы практикалық мәліметтер барысында анықталған.

Қойыртпақ деңгейі жоғары болатын диірмендермен салыстырғанда қойыртпақ деңгейі төмен тәртіпте жұмыс істейтін диірмендердің өнімділігі едәуір жоғары болады. Атап айтқанда, орта бөліктен өнім шығаратындарға қарағанда тор арқылы өнім шығаратын шарлы диірмендердің өнімділігі 15 пайызға жоғары.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.