<
ДонНТУ   Портал магістров   Інститут гірничої справи та геології   Кафедра ЗКК  

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Останнім часом спостерігається тенденція використання пневматичних методів для сепарації сипких матеріалів. Колективні зерна мають різну форму, щільність, коефіцієнт тертя та інші властивості, на розходженні в яких і заснований згаданий вище спосіб розподілу, яке привертає увагу багатьох фахівців. Для цих цілей використовуються в основному сухі методи і пневматичні сепаратори різних конструкцій.

У сімдесяті роки минулого століття у вітчизняній практиці застосовувалися пневмовибрационные сепаратори типу СП-12, СП-6, СП-100Г, які відносяться до машин віялового (полупрямоточного) типу.

У закордонній практиці для сухого збагачення застосовуються сепаратори "SuperAirFlo" (США) і сепаратори фірм «Ведаг» і «Гумбольдт» (Європа). До недоліків цих машин можна віднести низьку ефективність розподілу зерен через взаємне засмічення продуктів, яке викликане рухом матеріалу до місця розвантаження у загальному потоці. Протиточні сепаратори забезпечують більш високу точність поділу в порівнянні з прямоточними.

Цей напрямок успішно розвивається в Австралії, Росії, Казахстані, США, Японії і Китаї. У Китаї на сьогоднішній день експлуатується 150 установок сухого збагачення, на яких переробляється понад 50 млн т рядового вугілля, в Росії близько 17 установок, в Україні - 8.

Використовувана конструкція пневматичного сепаратора типу СВП-5,5х1, як основного збагачувального апарату, належить спільній розробці вчених і конструкторів (проектно-конструкторське бюро заводу вугільного машинобудування ім. О.Я. Пархоменка р. Луганськ, провідні фахівці ДП «Укрвуглеякість», співробітники кафедри «Збагачення корисних копалин» Донецького національного технічного університету, фахівці ВАТ«Якість плюс»).

1. Актуальність теми

Розвиток технології сухого збагачення вугілля є актуальним завданням в першу чергу для вугільних районів, де існує дефіцит технологічної води і несприятливі кліматичні умови. У рядку «сухих» технологій головне місце займає спосіб пневматичного збагачення, взагалі не передбачає використання технологічної води і стійко працює при значних негативних температурах. Перспективним шляхом підвищення ефективності пневматичного збагачення є застосування способів вібро-пневматичної сепарації, які довели свою ефективність на різних типах вугілля. Принципово важливою для розповсюдження даного способу завданням є удосконалення способів та апаратів вібро-пневматичної сепарації, що забезпечує ефективну переробку вугілля. [3]

2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати

Метою дослідження є встановлення закономірностей і визначення оптимальних умов розділення вугілля і породних мінералів у висхідних повітряних потоках, створюваних вібро-пневматичним способом.

Основним завданням досліджень при досягненні поставленої задачі підвищення ефективності технологічних процесів збагачення було визначення закономірностей розподілу вугілля і породних мінералів, їх розподілу і концентрування у продуктах збагачення в умовах застосування вакуумно-пневматичного способу повітряної сепарації. [3]

3. Технологічна частина

<

3.1 Сировинна база

Сировинною базою є сипучі вуглевмісні матеріали, які доставляються на проммайданчик. Якісна характеристика сировини, що переробляється, прийнята відповідно до технологічних параметрів пневматичного сепаратора: насипна щільність не більше 2,8 т/м3, поверхнева волога до 8 %.

3.2 Продуктивність і режим роботи

Продуктивність і режим роботи прийняті відповідно до завдання на проектування.

Режим работи:

- число робочих днів у році - 270

- кількість змін - 2

- число годин роботи в зміну - 8

Виходячи з режиму роботи і продуктивності установки пневмосепаратора виробнича потужність пункту переробки прийнята до наступного:

- річна переробка, тис. т - 216

- добова продуктивність, т - 800

- годинна продуктивність, т - 50

3.3 Споживачі товарної продукції

Товарна продукція клас 0-75мм після переробки буде використовуватися як енергетичне сировину.

4. Основні технологічні і компоновочні рішення

Технологічні рішення

Технологічна схема переробки сипких вуглевмісних матеріалів (рис. 1.1) прийнята відповідно до завдання на проектування, вихідними даними для проектування і представлена наступними операціями:

- прийом сипких вуглевмісних матеріалів класу 0-75мм із автотранспорту з акумулюванням у бункері місткістю 30т;

- контрольна класифікація по класу 75 мм;

- сухе збагачення класу 0-75мм у пневматичному сепараторі з виділенням породи й одержанням вугільного концентрату;

- двохстадіальна схема пиловловлення.

Пневматичний сепаратор СВП-5,5х1 виготовлений ЗАТ «Луганський машинобудівний завод ім. О.Я. Пархоменка» і призначений для збагачення в повітряному середовищі вугілля, руд і інших сипких матеріалів насипною густиною до 2,8 т/м3, з поверхневою вологою до 8,0 %, крупністю до 75 мм.

Конструкція сепаратора дозволяє здійснювати залежно від характеристики збагачуваного матеріалу, різні схеми роботи з поділом на два або три продукти: концентрат, промпродукт і відходи збагачення.

Тип і кількість устаткування для переробки вугілля прийняті відповідно до завдання на проектування:

- сепаратор пневматичний СВП-5,5х1 - 1 шт;

- димосос ДН-17 - 1 шт;

- вентилятор ВДНу-12,5 - 1 шт;

- циклон ЦН-24 - 1 шт;

- грохот ГИЛ-52А (ГИЛ-1,5х2-Д) - 1 шт.

Технологічне устаткування прийому й класифікації рядового вугілля забезпечує продуктивність переробки 50т/г, прийняту відповідно до завдання на проектування.

Технічна характеристика пневматичного сепаратора СВП-5,5x1

[2]

Робоча площа поділу - 6,7 м2

Номінальна ширина деки - 1,42 г.

Продуктивність по вихідному матеріалу (з урахуванням циркуляційного навантаження), - 50 т/г

Крупність збагачуваного матеріалу - до 75 мм

Погрішність поділу (при максимальній продуктивності), не більше - 0,25

Діапазон контрольованої й регульованої частоти хитання деки - 5,0-6,67 Гц (мин-1)(300-400)

Габаритні розміри, гг, не більше:

- довжина 6450

- ширина 3906

- висота 7750

Питома витрата електроенергії - 490 кдж/т

Маса - не більше 12570 кг

Споживана потужність системи керування - не більше 0,5 квт

Динамічні навантаження, передані на будівельні конструкції через опору сепаратора, кн, не більше:

- вертикальні - 8

- горизонтальні - 6

Розрахунок показників збагачення очікуваний баланс продуктів збагачення виконаний на підставі експериментальних досліджень.

Компоновочні рішення

Склад технологічного комплексу та ситуаційний план пункту переробки прийнятий з урахуванням забезпечення сталої роботи всіх ланок технологічної схеми по приймання, підготовці, збагаченню, відвантаженню товарної продукції й відходів і сезонного режиму роботи підприємства

Технологічний комплекс пункту переробки представлений наступними будинками й спорудами:

- естакад скребкового конвеєра;

- пункт приймання рядового вугілля;

- пункт класифікації;

- установка пневматичного сепаратора;

- пункт навантаження концентрату;

- естакади № 1,2,3,4,5.

Компонування споруд технологічного комплексу пункту переробки забезпечує вільні проїзди на промисловому майданчику й під'їзди пересувних вантажопідйомних засобів для ремонтних робіт.

Технологічна схема переробки рядового вугілля

Технічні рішення, прийняті в робочому проекті, забезпечують:

- прийом вуглевмісних сипких матеріалів з автотранспорту;

- передачу вуглевмісних сипких матеріалів скребковим конвеєром на пункт приймання;

- акумулювання вуглевмісних сипких матеріалів у бункері місткістю 30т;

- передачу вуглевмісних сипких матеріалів стрічковим конвеєром на пункт класифікації;

- контрольну класифікацію вуглевмісних сипких матеріалів на грохоті;

- передачу класу 0-75мм стрічковим конвеєром на установку пневмосепаратора;

- транспортування класу +75мм стрічковим конвеєром на навантаження в автотранспорт, у випадку наявності у вихідному вугіллі класу +75мм;

- збагачення класу 0-75мм у пневматичному сепараторі;

- транспортування концентрату стрічковим конвеєром на пункт навантаження;

- акумулювання концентрату в бункері місткістю 30 т з навантаженням в автотранспорт;

- транспортування відходів збагачення стрічковим конвеєром на навантаження в автотранспорт.

Збагачення вугілля класу 0-75мм.

Гравітаційний поділ сипкого матеріалу по густині на фракції в повітряному середовищі здійснюється в пневматичному сепараторі типу СВП-5,5х1 - 1шт. Сепаратор призначений для збагачення вугілля, руд і інших сипких матеріалів насипною густиною до 2,8т/м3 з поверхневою вологою до 8%, крупністю до 75мм. Робота сепаратора заснована на поділі вугілля, мінеральних частинок і їхніх зростків по густині під впливом повітряного потоку й механічного струшування.

Конструкція сепаратора забезпечує залежно від характеристики збагачуваного матеріалу різні схеми роботи з поділом на два або три продукти: концентрат, промпродукт і відходи збагачення.

Технологічною схемою, прийнятою відповідно до завдання на проектування, передбачається поділ на два продукти: концентрат і відходи збагачення.

Для одержання стійких якісних показників збагачення й мінімальних втрат вуглевмісних фракцій у відходах збагачення передбачений на установці пневмосепаратора бункер, що акумулює, місткістю 15т. Для вивантаження з бункера передбачена установка живильника типу ПК-1,2-8,0, що забезпечує безперервну й рівномірну подачу вугілля класу 0-75мм у пневматичний сепаратор.

При збагаченні вугілля в сепараторі матеріал надходить по завантажувальному лотку на деку короба сепаратора. Під впливом інтенсивних струшувань, створюваних хитанням короба й висхідного пульсуючого струменя повітря, шар збагачуваного матеріалу розпушується й розшаровується по густині. Найбільш легкі фракції концентруються у верхніх шарах, відходи збагачення - у самих нижніх шарах «постелі». Концентрат, що перебуває у верхніх шарах, рухається набагато швидше шарів, які розташовуються нижче, не затримуючись на рифленні деки. Завдяки наявності поперечного кута нахилу деки й дії повітря, концентрат скачується в поперечному напрямку в прийомні лійки. Відходи збагачення, що перебувають у нижньому шарі «постелі», завдяки затримуючій дії сита й рифленню деки, рухаються до торцевої частини деки й розвантажуються в лійку. Вивантаження з повітропроводу частинок, що просипалися через сито, передбачене шнековим розвантажником із затвором.

Опис і робота апарату СВП-5,5х1

Сепаратор призначений для збагачення в повітряному середовищі вугілля, руд і інших сипких матеріалів насипною густиною до 2,8 т/м3 з поверхневою вологою до 8%, крупністю до 75мм.

Конструкція сепаратора дозволяє здійснювати залежно від характеристики збагачуваного матеріалу різні схеми роботи з поділом на два або три продукти - концентрат, промпродукт і відходи.

Сепаратори можуть застосовуватися в схемах збагачувальних підприємств нового типу, а також при реконструкції діючих збагачувальних підприємств у вибухобезпечних приміщеннях класу П-11а. Сепаратори виготовляють для умов УХЛ4 за ДСТ 15150-69.

Сепаратор розрахований для роботи у вибухобезпечних приміщеннях і інших збагачувальних модулях на висоті над рівнем моря не більше 2500 м при температурі від -40оС до +45оС і вологості вихідного вугілля не більше 8%.

Технічні дані сепаратора СВП-5.5х1

[2]

- Робоча площа поділу - 6.7 м2

- Номінальна ширина деки - 1.42

- Продуктивність по вихідному матеріалу (з урахуванням циркуляційного навантаження), - 50 т/г

- Крупність збагачуваного матеріалу - до 75 гг

- Погрішність поділу (при максимальній продуктивності) - не більше 0.25

- Діапазон контрольованої й регульованої частоти хитання деки - 5,0-6,67 Гц (мин-1)

Габаритні розміри, гг, не більше:

- довжина 6450

- ширина 3906

- висота 7750

Будова і робота сепаратора

[1]

Робота сепаратора заснована на поділі вугілля, мінеральних частинок і їхніх зростків по густині під впливом повітряного потоку й механічного струшування.

Основним робочим органом сепаратора є робочий короб, на деці якого здійснюється весь процес збагачення.

Короб, змонтований на поворотній рамі за допомогою опор, одержує зворотно-поступальний рух від кривошипно-шатунного приводного механізму, також змонтованого на поворотній рамі. Число хитань короба регулюється за допомогою електропривода.

Під рамою сепаратора розташований повітропровід 1, призначений для створення висхідного пульсуючого потоку повітря.

Зміна поздовжнього кута нахилу деки виконується за допомогою підіймального механізму

При збагаченні вугілля вихідна сировина надходить по завантажувальному лотку на деку короба. Під впливом інтенсивних струшувань, створюваних хитанням короба й висхідного пульсуючого струменя повітря, шар збагачуваного вугілля розпушується й розшаровується по густині. При цьому одержуємо наступні продукти збагачення: концентрат, промпродукт і відходи. Фракції вугілля, як найбільше легкі, концентруються у верхніх шарах, проміжного продукту - у середніх, відходів збагачення - в самих нижніх шарах «постелі»..

Рух «постелі» на деці визначається характером хитань короба, кутами його нахилу.

Концентрат, що перебуває нагорі, рухається набагато швидше шарів, розташованих нижче, не затримуючись рифлями деки, й, завдяки наявності поперечного кута нахилу деки й дії повітря, скачується в поперечному напрямку в прийомні лійки.

Проміжний продукт розташовується в середньому шарі «постелі» і завдяки тертю зерен об верхній і нижній шар «постелі», а також затримуючій дії рифлів деки, рухається повільніше концентрату й розвантажується в прийомні лійки на деякім віддаленні від місця розвантаження концентрату.

Відходи збагачення, що перебувають у самому нижньому шарі «постелі», розташовуються між промпродуктом і ситом. Завдяки затримуючій дії сита й рифлів деки, рухаються повільніше промпродукта й розвантажуються в торцевій частині деки в лійку

Товщина «постелі» на деці короба регулюється торцевим рифлем.

Для вивантаження з повітропроводу частинок, що просипалися через сито, застосований шнековий розвантажник із затвором.

Для очищення від пилу циркулюючого в повітряній системі технологічного повітря в сепараторі застосований спіральний пиловіддільник

Потік повітря від технологічного вентилятора проходить через повітропровід і пульсатори під деку сепаратора. Основна частина повітря (до 80%) проходить у ньому знепилення й знову через технологічний вентилятор надходить під деку сепаратора. Частина повітря, що залишилася, повітря знепилюється в циклоні й витяжним вентилятором викидається в атмосферу. Можлива робота сепаратора з існуючими схемами пиловловлення, у цьому випадку сепаратор спіральним пиловіддільником не комплектується.

Щоб уникнути викиду пилу в приміщення передбачені штори 9, що закривають короб сепаратора. У шторах є оглядові вікна для спостереження за роботою сепаратора.

Змазування підшипникових вузлів сепаратора здійснюється відповідно до карти змазування.

Стабілізація якості продуктів збагачення забезпечується регулюванням частоти хитання короба сепаратора й продуктивності живильника залежно від тиску технологічного повітря під першим і третім полями деки. Пристрій, принцип роботи й інші відомості, необхідні для використання системи керування, наведені в посібнику з експлуатації СВП-5,5х1.02.000РЭ.

Комплекс пневматичного збагачення КПО-50

[2]

1 - равлик, що закручує; 2 - труба; 3 - вентилятор дутьєвий 12,5; 4 - пиловіддільник; 5 - шпора; 6 - сепаратор СВП - 5,5х1; 7 - зонт; 8 - бункер; 9 - завантажувальний лоток; 10 – живильник ПК-1,2-8,0; 11 - металоконструкція; 12 - циклон; 13 - вікно оглядове; 14 - прийомні лійки; 15 - повітропровід; 16 - розвантажник; 17 - платформа; 18 - димосос ДН17; 19 - стійка; 20 - дозатор; 21 - металоконструкція; 22 - рама; 23 - пульсатор; 24 - лійка породна; 25 - трубопровід.


Рисунок 1 – Анімація,постіль матеріалу піддається дії висхідного повітряного потоку (обсяг 28 кб, 8 кадрів, затримка між кадрами 0,5 мс)

Рисунок 2 – Анімація,постіль матеріалу піддається механічному струшуванню (обсяг 33 кб, 4 кадрів, затримка між кадрами 0,5 мс)

Список источников

  1. Застосування вібраційних пневматичних сепараторів віялового типу при збагаченні вугілля.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://ea.donntu.ru:8080/jspui/bitstream/123456789/19004/1/10.pdf.
  2. Порівняльні випробування вибропневмосепараторов віялового типу при збагаченні вугілля.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://ea.donntu.ru:8080/jspui/bitstream/123456789/19175/1/14.pdf.
  3. Розробка методу пневматичного збагачення вугілля в нелінійних всмоктувальних повітряних потоках.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.dissercat.com/content/razrabotka-metoda-pnevmaticheskogo-obogashcheniya-uglei-v-nelineinykh-vsasyvayushchikh-vozdu.
  4. Застосування вібраційної техніки з бігармонічним режимом коливань при збагаченні вугілля.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://ea.donntu.ru:8080/jspui/bitstream/123456789/19173/1/12.pdf.
  5. Удосконалення теорії вібраційного поділу матеріалів на вибродеке криволінійної форми.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.dissercat.com/content/sovershenstvovanie-teorii-vibratsionnogo-razdeleniya-materialov-na-vibrodeke-krivolineinoi-f.
  6. Підвищення ефективності пневматичного збагачення вугілля на основі застосування сепарації в горизонтальному повітряному потоці.[Електронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-pnevmaticheskogo-obogashcheniya-uglei-na-osnove-primeneniya-separat.