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

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

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:

W^p-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 Кф_э 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

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    W^P    -    W^rt*-

=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 6_f5% ( W^p ).

Содержание подрешетного в питании =80% и содержании в нем класса 0-6 ш - 50%. Засорение надрешетного продукта не должно превышать ft =I2_f5%.yron наклона грохота 17°.

Определяем удельную производительность £ = Й АВС = 14,3.1,15.0,93.1,00=15,3 т/^.ч

15

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=0_f7);

^ , 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 - I2_f5% и нижнего сита - I9_fQ%.

_1Лу/ fa

Влажность исходного антрацита -    ^    ).

Определяем:

17

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 углей_f 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 углей_{f 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:

(Q_he = 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 •

^ - 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:

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

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 4_f0% ) 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% ( W^p ^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