Проектирование дробильного контура: первый шаг к стабильному заводу по переработке полезных ископаемых

При обогащении полезных ископаемых дробление измельчает рядовую руду до размера сырья, необходимого для последующих процессов измельчения. Многие заводы страдают от нестабильного производства и низкой эффективности измельчения — и основная причина часто кроется не в самой мельнице, а в плохо спроектированных схемах дробления.

Ключевые вопросы должны быть решены на этапе предварительного проектирования: сколько стадий дробления требуется? Нужен ли предварительный скрининг? Должен ли инспекционный досмотр работать по открытой или закрытой схеме? Без четких ответов последующий выбор оборудования и настройка процесса приведут к дорогостоящим переделкам и снижению производительности.

В этом руководстве изложена основная логика проектирования схемы дробления, методы определения количества ступеней, применимые условия для каждой конфигурации, а также распространенные ошибки проектирования для горных инженеров и лиц, принимающих решения по проекту.

Стратегическая роль дробления в переработке полезных ископаемых

Дробление – это предварительный этап любой технологической схемы обогащения. Измельчение — процесс уменьшения размера частиц руды с помощью механической силы — является фундаментальным этапом переработки полезных ископаемых, который делится на дробление и измельчение.

Измельчение, являющееся одной из наиболее энергоемких операций в шахте, следует основному принципу «больше дробления, меньше измельчения» . Уменьшение размера частиц сырья в шаровых мельницах снижает нагрузку на мельницу, повышает производительность и снижает общее потребление энергии.

Короче говоря, конструкция схемы дробления напрямую определяет эффективность измельчения, срок службы оборудования и общие эксплуатационные расходы.

Как определить количество стадий дробления

Стадия дробления является основным строительным блоком технологической схемы дробления руды.

Формула общего коэффициента сокращения

Общий коэффициент восстановления = размер руды ROM / размер конечного измельченного продукта

Логика подсчета стадий

Чем больше общий коэффициент измельчения, тем больше стадий дробления требуется. Типичные общие коэффициенты сокращения варьируются от 10 до 140.

• Размер руды открытого карьера: 500–1300 мм (зависит от масштаба шахты и объема ковша экскаватора)
• Размер руды, добываемой подземным способом: 300–600 мм (зависит от метода добычи и масштаба шахты)

Компромиссы по размеру продукта

• Негабаритный измельченный продукт: резко увеличивает затраты на измельчение
• Слишком мелкий измельченный продукт: увеличивает износ дробления и затраты электроэнергии.

Выбор ступеней должен обеспечивать баланс между техническими характеристиками и экономичностью, оптимизируя операции дробления и измельчения.

Применимые условия для конфигураций многоступенчатого дробления

Одноступенчатый цикл дробления

Одностадийное дробление подготавливает сырье для мельниц самогенизации (АГ), работающих как интегрированная система мельниц АГ. Он отличается простой логикой потока, минимальным оборудованием и небольшой площадью установки.

Если в корме содержится 5–10–3 мм мелких частиц и 5–8 % влаги, в схему следует добавить этап промывки.

Примечание. Одноступенчатое дробление не является основным вариантом для небольших шахт. Это специальная конфигурация для контуров самоизмельчения.

Двухступенчатый контур дробления

Двухстадийное дробление характерно для небольших подземных рудников со скромными общими коэффициентами измельчения (15–25) и низкой производительностью, обычно менее 1000 тонн в сутки. Некоторые отраслевые ориентиры ограничивают его до шахт мощностью менее 500 тонн в день.

Он поставляется в двух конфигурациях:

• Двухступенчатый замкнутый цикл : вторичная дробилка + контрольный сито образуют замкнутый контур, гарантируя соответствие размера продукта при последующем измельчении.
• Двухступенчатая открытая схема : используется на гравитационных обогатительных фабриках с подачей измельченного продукта непосредственно в стержневые мельницы.

Типичный состав оборудования: первичная щековая/вращательная дробилка + вторичная конусная дробилка; Также распространены установки щековая дробилка + ударная дробилка.

Трехступенчатый контур дробления

Трехстадийное дробление имеет две стандартные формы:

• Трехступенчатый разомкнутый контур : используется редко, поскольку не может надежно контролировать размер верхней части конечного продукта.
• Трехступенчатый, один замкнутый цикл : Контрольный скрининг после третичного дробления возвращает негабаритный материал на повторное дробление. Это стандартная технологическая схема для малых, средних и крупных обогатительных предприятий. Он обрабатывает материалы размером менее 1000 мм, обеспечивает степень измельчения 25–200 и поставляет конечный продукт толщиной до 12 мм или меньше.

Четырехступенчатый цикл дробления

Четырехстадийное дробление предназначено для очень крупных рудников с чрезвычайно грубой рудой. Он снижает коэффициенты измельчения на каждой стадии и позволяет производить сверхтонкие измельченные продукты.

Дробление в открытом и закрытом цикле

Дробильные контуры построены вокруг двух основных операций: дробления и сортировки. Проверка делится на две категории: предварительная проверка и инспекционная проверка.

• Предварительное сортирование (очистка) : удаляет мелочь меньшего размера перед подачей руды в дробилку. Большая часть руды ROM содержит свойственный мелкозернистый материал; предварительная сортировка перед грубым, средним и мелким дроблением всегда повышает эффективность.
• Инспекционный скрининг : После дробления негабаритные частицы отделяются и возвращаются на повторное дробление. Любая цепь с такой конфигурацией определяется как замкнутая цепь.

Дробление замкнутого цикла контролирует размер продукта через апертуру сита. Дробление в открытом цикле обычно выбрасывает на конечную разгрузку часть негабаритного материала.

Системы с закрытым циклом обеспечивают на 15–20 % более высокую эффективность дробления по сравнению с работой с открытым циклом.

5 распространенных ошибок при проектировании дробильного контура, которых следует избегать

Ошибка 1: Приоритет цены за единицу продукции над системной интеграцией

Дробильный контур представляет собой законченную систему. Кормление, сортировка, удаление железа, транспортировка и доступ для обслуживания имеют решающее значение. Экономия только на закупочной цене дробилки обычно приводит к гораздо более высоким эксплуатационным расходам после ввода в эксплуатацию.

Ошибка 2. Слишком узкая закрытая сторона (CSS).

Слепое сужение разгрузочного отверстия для погони за более мелким продуктом перегружает дробилку и ускоряет износ футеровки, создавая узкие места на заводе. CSS следует устанавливать в зависимости от свойств руды и мощности машины. Размер конечного продукта не может превышать диапазон регулировки CSS дробилки.

Ошибка 3: Игнорирование однородной консистенции корма

Неравномерный объем подачи приводит к скачкам тока и отключениям из-за блокировки. Система подачи должна иметь размер, соответствующий производительности дробилки и обеспечивающий непрерывный, устойчивый поток руды.

Ошибка 4: Пренебрежение защитой от удаления утюга

Стальной лом, буровые штанги и зубья ковша наносят серьезные повреждения пластинам щек, вкладышам и коленно-рычажным механизмам. Обнаружение металлов и магнитная сепарация часто игнорируются, но являются высокоэффективными мерами защиты.

Ошибка 5: Работа в разомкнутой цепи без контроля размера

По мере того как футеровки дробилки со временем изнашиваются, размер продукта в открытом контуре постепенно становится более крупным. Без инспекционного контроля подача слишком большого количества материала в контуры измельчения приводит к устойчивой потере эффективности.

Заключение

Проектирование контура дробления является основой строительства обогатительной фабрики и основным фактором общей эффективности линии.

Сколько этапов? Предварительный осмотр или нет? Открытая или закрытая цепь? — Ответы можно найти не в брошюрах по оборудованию. Они исходят из глубокого понимания характеристик руды и производственных требований.

Индивидуальные решения для вашего проекта

Свяжитесь с нашей командой инженеров для получения индивидуальной конструкции схемы дробления, конфигурации оборудования и мобильных решений для дробления и сортировки, оптимизированных для вашего рудного тела и производственных целей.