Баланс масс дробильного цикла

Что такое баланс масс дробильного цикла

Каждая лента, каждое сито и каждый складской конус на установке несут определённую производительность в тоннах в час. Баланс масс дробильного цикла — это работа по письменному описанию того, как поступающая из карьера масса распределяется по этим потокам: вход должен равняться сумме товарных фракций и той массы, которая продолжает вращаться внутри цикла. Если арифметика не сходится, значит либо один поток не внесён в расчёт, либо на площадке есть перелив, потери с ленты или незаметно растущий склад.

Польза расчёта проявляется дважды. До монтажа установки это единственное обоснованное основание для выбора ширины ленты, мощности привода и площади склада. На работающей установке расчёт снимает споры о том, где узкое место, поскольку потеря производительности чаще возникает не в самой дробилке, а в узком потоке непосредственно до или после неё.

Определение потоков

Поток питания

Отправная точка — свежее питание через питатель. Эта величина берётся либо из числа рейсов автосамосвалов, либо из установленной производительности питателя. Влажность и доля крупных негабаритов после взрыва действуют на этот поток напрямую: при влажном глинистом питании производительность предварительного отсева падает, и доля подрешётного продукта уменьшается.

Подрешётный и надрешётный продукт

Основное сито делит всё поступающее по размеру ячейки. Мелкая часть уходит в товарные потоки, крупная возвращается в дробилку на повторное измельчение. Этот возврат поднимает общую массу, которую фактически видит дробилка, выше свежего питания, и именно поэтому подбор дробилки или подающей ленты только по свежему питанию ошибочен.

Склад и погрузка

Каждая товарная фракция формирует свой конус. Если склад не учитывать как отдельный поток, никто не знает, сколько тонн и сколько кубометров занимает часовая выработка к концу смены, и план работы погрузчика и автотранспорта лишается основы.

Пример расчёта при 200 тоннах в час

Возьмём замкнутый цикл с тремя фракциями. Свежее питание составляет 200 т/ч, надрешётный поток, возвращаемый в дробилку, — 60 т/ч. Тогда основное сито получает в сумме 260 т/ч, тогда как масса, покидающая цикл в виде продукта, по-прежнему должна составлять 200 т/ч. Распределим продукты так: 40 т/ч фракции 0-5 мм, 60 т/ч фракции 5-15 мм и 100 т/ч фракции 15-25 мм; сумма равна свежему питанию, и баланс закрывается.

В последнем столбце каждая лента подобрана примерно на 1,25 от переносимой массы. Этот запас поглощает колебания подачи и разницу влажности; подбор ленты точно по номиналу означает перелив при первом же наплыве материала.

Как эффективность сита искажает баланс

Таблица выше предполагает, что сито пропускает всю поданную мелочь. В действительности часть её уходит вместе с надрешётным продуктом. Эффективность просеивания показывает, какая доля материала, который должен был пройти ячейку, действительно прошла: прошедшая мелочь, делённая на общую мелочь в питании. При снижении эффективности циркулирующий поток растёт, дробилка расходует энергию на уже достаточно мелкий материал, а масса на товарной ленте падает. Поэтому размер ячейки, наклон яруса и тип полотна входят в баланс масс, а не рассматриваются отдельно.

Переход от тонн к кубометрам

Площадь склада измеряется в кубометрах, а не в тоннах. Насыпная плотность щебня в рыхлом состоянии в целом лежит в диапазоне 1,5-1,7 т/м³; 800 тонн, которые поток 15-25 мм даёт за восьмичасовую смену, занимают примерно 470-530 м³. Объём конуса следует из радиуса основания и высоты, а высота ограничена углом естественного откоса. Дробленый щебень обычно держится под углом от 35° до 45°, и круче конус сформировать нельзя.

От расчёта к выбору оборудования

Как только таблица готова, подбор становится механическим: масса каждого потока задаёт ширину обслуживающей его ленты и требуемую площадь просеивания. С этим расчётом на руках необходимая на каждой стадии производительность конфигурации стационарной дробильной установки определяется сама. Та же логика действует и для мобильных схем, где короче только длины лент и расстояния до складов. Более широкий контекст раскрывают материалы по горному делу.

Три повторяющиеся ошибки

Первая — подбор дробилки по свежему питанию: в замкнутом цикле она работает с частью потока 260 т/ч, а не 200. Вторая — задавать доли подрешётного продукта исходя из спроса на фракции, а не из гранулометрии питания; расчётом управляет гранулометрия, а не спрос. Третья — вовсе не учитывать складской поток и затем удивляться заполненной площадке к концу смены.

Вопросы

Почему баланс никогда не сходится точно?

Мелочь, уходящая в систему пылеудаления, налипание и потери по трассе ленты, потеря влаги — это небольшие, но реальные потоки. Расхождение в несколько процентов нормально; десять процентов указывают на ошибку измерения или на неучтённый поток.

Каких измерений достаточно?

Производительность питателя, показание конвейерных весов на каждой товарной ленте и один ситовой анализ пробы из питания сита. Без этих трёх величин таблица опирается на догадки.