粉碎工程课程设计文档格式.docx

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要求完成的主要任务:

（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1粉碎车间工艺流程的计算：

包括总粉碎比I=Dmax/dmax的计算；

三段一闭路粉碎流程中各点的产量Qn和产率rn的计算（各段粉碎产品最大粒度的计算，各段粉碎机排矿口宽的计算与决定，各筛孔尺寸及筛分效率的确定，各产物的生产率Qn与产率rn的计算）。

2粉碎车间主要设备的选型与计算：

包括粉碎机的选型与计算（粗碎颚式或旋回式粉碎机的选择与计算、中碎标准型和细碎短头型圆锥粉碎机的选型与计算）；

筛分机的选型与计算（粗碎前的格筛、中碎前的格筛和细碎前的振动筛的选型与计算-还要说明筛子的倾角）。

3绘图部分：

包括粉碎车间工艺流程图；

粉碎车间设备机械联系图。

绘制原矿粒度特性曲线图；

颚式粉碎机、旋回粉碎机产物粒度特性曲线图；

绘制标准圆锥粉碎机产物粒度特性曲线图；

绘制短头型圆锥粉碎机产物粒度特性曲线图。

4要求设计说明书总页数不能低于页。

时间安排：

教师讲课：

0.5天；

学生自己设计与计算：

2.5天；

编写课程设计说明书：

1天；

绘图：

1天；

总计：

5天。

指导教师签名：

年月日

系主任（或责任教师）签名：

目录

选矿厂粉碎车间工艺设计1

1粉碎流程的选择与计算1

1.1据总粉碎比拟定原则流程1

1.2对流程中各产物的初步计算1

2粉碎设备的选择与计算5

2.1第一段粉碎设备的选择与计算5

2.2第二段粉碎设备的选择与计算6

2.3第三段粉碎设备的选择与计算7

3筛分设备的选择与计算8

3.1第一段格筛（预先筛分）的选择与计算8

3.2第二段格筛的选择与计算8

3.3第三段检查筛分设备的选择与计算8

4本设计的可行性分析9

4.1工艺可行性分析：

9

4.2设备可行性分析：

10

5感想感谢或建议等10

6附件-包括图表等11

7参考文献-查阅的讲义、设计手册等资料14

1粉碎流程的选择与计算

1.1据总粉碎比拟定原则流程

1.1.1求总粉碎比:

I=Dmax/dmax,=700/15=46.7。

Q1=375.28r1=100%

1.1.2据各种粉碎机所能达到的粉碎比，决定粉碎段数。

初步选定粗、中碎前有预先筛分的三段一闭路流程。

Q3=305.48r3=81.40%

Q2=69.80r2=18.60%

Q5=375.28r5=100%

Q7=318.76r7=84.90%

Q6=56.52r6=15.10%

Q9=375.28r9=100%

Q10=1174.27r10=312.91%

Q12=798.99r12=212.92%

Q11=375.28r11=100%

破碎质量流程图

1.1.3将总粉碎比合理地分配于各粉碎段中:

I=i1i2i3，一般粗、中碎粉碎比稍小，第三段稍大。

平均破碎比Ia1/3=46.71/3=3.6，可选i1=3.4，i2=3.5，i3=46.7/（i1·

i2）=3.92。

（常用粉碎机在不同条件下的粉碎比见附表6。

）

1.2对流程中各产物的初步计算

1.2.1各段粉碎产品最大粒度的计算

dmaxⅠ=Dmax/i1=700/3.4=205.88mm,

dmaxⅡ=Dmax/（i1×

i2）=700/（3.4x3.5）=58.82mm,

dmaxⅢ=Dmax/（i1×

i2×

i3）=700/（3.4x3.5x3.92）=15mm,

式中：

dmaxⅠ、dmaxⅡ、dmaxⅢ分别为第一段、第二段、第三段粉碎机粉碎产品物料最大粒度。

1.2.2各段粉碎机排矿口宽的计算与决定

初步确定粗碎用颚式破碎机，中碎用标准型圆锥粉碎机，细碎用短头型圆锥粉碎机。

（1）第一段破碎排矿口宽度：

eⅠ=dmaxⅠ/zⅠ=205.88/1.60=128.68mm，取129mm；

（2）第二段破碎排矿口宽度：

eⅡ=dmaxⅡ/zⅡ=60.55/1.90=30.96mm，取31mm；

（3）第三段破碎排矿口宽度：

eⅢ采用常规筛分工作制度，则eⅢ=dmaxⅢ=15mm；

式中eⅠ、eⅡ、eⅢ分别为第一段、第二段、第三段粉碎机排矿口宽,zⅠ、zⅡ分别为第一段、第二段粉碎机给料的粒度系数，可查阅附表7。

1.2.3各筛孔尺寸及筛分效率的确定

原则为预先筛分的筛孔尺寸a必须大于本段粉碎机的排矿口宽，小于本段粉碎机产品中物料的最大粒度，即a=e～dmax；

一般第一段、第二段筛子选格筛，筛分效率为E=60%，设选定筛孔为a1,a2；

粗筛：

筛孔尺寸在eⅠ

a1

dmaxⅠ,即129

205.82，取a1=150mm，E1=60%。

中筛：

筛孔尺寸在eⅡ

a2

dmaxⅡ,即31

a2

58.82，取a2=50mm，E2=60%。

细筛：

检查筛分的筛孔尺寸a3，即是闭路作业的筛孔尺寸，一般有两种选择，常规筛分工作制和等值筛分工作制，这里选常规工作制度，用自定中心振动筛，即a3=dmaxⅢ=15mm,E3=80%-85%。

至此可依据表1-5的数据在坐标纸上画出相应的原料粒度特性曲线及各粉碎机产品的粒度特性曲线。

原矿的粒度特性曲线其横坐标为筛孔尺寸（第一段预先筛分机）与最大粒度之比；

各粉碎机产品的粒度特性曲线其横坐标为筛孔尺寸（本段筛分机）与排矿口宽之比，纵坐标均为正累计产率。

1.2.4各产物的生产率Qn与产率rn的计算

1.2.4.1原矿Q1与r1的计算：

Q1=Q×

选矿厂每周工作天数/（粉碎车间每周工作天数×

每天班数×

每班工作时数）=3860×

7/（6×

2×

6）=375.28t/h，r1=100%。

1.2.4.2对各筛下产物生产率Qn与产率rn的计算：

（1）第一段粉碎生产率Qn与产率rn的计算:

生产率Qn的计算：

Q2=Q1β10-a1E1=375.28x0.31x0.6=69.80t/h

Q1-筛分机的给料量（t/h）；

β10-a1-原矿给料中0-a1粒级（第一段筛筛孔尺寸）的含量，依据第一段筛的筛孔尺寸与原矿最大粒度之比Z1=a1/Dmax=150/700=0.214,查原矿粒度特性曲线即得；

E1-筛分机的筛分效率E1=60%。

由流程图知：

Q3=Q1-Q2=Q4=375.28-69.8=305.48t/h,Q5=Q1=375.28t/h

Ø

产率rn的计算：

r2=Q2/Q1=69.8/375.28=18.6%；

r3=Q3/Q1=r4=305.48/375.28=81.40%；

r5=r1=100%。

由上述计算式Q2=Q1β10-a1E1及式中各符号的意义知，不管粗碎选颚式还是选旋回，Q2、r2完全相同。

（2）第二段粉碎生产率Qn与产率rn的计算:

说明：

本段Qn与rn的计算要在粗碎设备已经确定的基础上进行。

生产率Qn的计算：

先求Q6Q6=Q5β50–a2E2=94.2x0.6=56.52t/h。

其中求Q5β50–a2有三种方法：

✓Q5β50–a2=Q1β10–a2E1+Q4β40-a2=375.28x0.12x0.6+305.48x0.22=94.2t/h

式中β10–a2、β40-a2分别为原矿中和第一段粉碎机产品中0-a2粒级（小于第二段筛子筛孔尺寸粒级）的含量，依据第二段筛孔尺寸与原矿最大粒度的比值Z1=a2/Dmax=50/700=7.14%、第二段筛孔尺寸与粗碎排矿口宽的比值Z2=a2/eⅠ=50/129=38.76%,分别查原矿粒度特性曲线及第一段粉碎机产物粒度特性曲线即得；

E2-为第二段筛分机的筛分效率取60%。

✓设原矿中小于a2粒级的物料全部通过第一段筛，即E1=100%,故

Q5β50–a2=Q1β10–a2+Q4β40-a2=375.28x0.12+305.48x0.22=112.24t/h。

✓直接用粗碎机排矿产物（产物4）中小于a2的粒级含量，即

Q5β50–a2=Q4β40-a2=305.48x0.22=67.21t/h。

显然3种方法有差别，但不影响第二段粉碎机的选择，均可采用。

本设计要求我们用3中方法计算，最后确定采用第一种方法的数据。

Q7=Q8=Q5-Q6=375.28-56.52=318.76t/h；

Q9=Q1=375.28t/h。

r6=Q6/Q1=56.52/375.28=15.1%；

r7=r5-r6=r1-r6=r8=84.9%；

r9=r1=100%。

（3）第三段粉碎生产率Qn与产率rn的计算:

根据平衡关系，细碎作业可以列出以下平衡方程式：

Q11=（Q9β90–a3+Q13β130-a3）E3，即Q1=（Q1β90–a3+Q13β130-a3）E3，

解得Q13=Q1（1-β90–a3E3）/（β130-a3E3），故C=（1-β90-a3E3）/（β130-a3E3）

β90-a3、β130-a3分别为新给料和该段粉碎机产物中合格粒级（0-a3粒级）的含量,其中：

Q9β90-a3=（Q1β10-a3E1E2+Q4β40-a3E2+Q8β80-a3）这里β90-a3的计算方法有三种：

●β90-a3=β10-a3E1E2+r4β40-a3E2+r8β80-a3=0.02x0.6x0.6+0.814x0.05x0.6+0.849x0.22=21.84%，

β10-a3、β40-a3、β80-a3分别为原矿中、第一段粉碎机产品中、第二段粉碎机产品中合格粒级（0-a3粒级）的含量，分别依据

第三段筛孔尺寸a3与原矿最大粒度的Z1=a3/Dmax=15/700=2.14%、

第三段筛孔尺寸a3与粗碎排矿口宽的比值Z2=a3/eⅠ=15/129=11.60%、

第三段筛孔尺寸a3与中碎排矿口宽的比值Z3=a3/eⅡ=15/32=48.39%,（分别查原矿、第一段粉碎机和第二段粉碎机产物粒度特性曲线即得）；

E3-为第三段筛分机的筛粉效率E3=85%。

β130-a3依据第三段筛孔尺寸a3与细碎排矿口宽的比值Z3=a3/eⅢ=15/15=100%（查第三段粉碎机产物粒度特性曲线即得）。

●设原矿中小于a3粒级的物料和粗碎机排矿产物中小于a3粒级的物料全部通过第一段筛和第二段筛，即E1=E2=100%,故

β90-a3=β10-a3+r4β40-a3+r8β80-a3=0.02+0.814x0.05+0.849x0.22=24.75%；

●直接用中碎机排矿产物（产物8）中小于a3的粒级含量，即β90–a3=β80-a3=22%。

显然3种方法有差别，但不影响第三段粉碎机的选择，均可采用。

Q12=Q13=CQ9=375.28x（1-0.2184x0.85）/（0.45x0.85）=798.99t/h；

Q10=Q9+Q13=375.28+798.99=1174.27t/h;

Q9=Q1=375.28t/h。

r9=r11=r1=100%；

r12=r13=Q12/Q9=212.91%；

r10=r9+r12=r1+r13=312.91%。

2粉碎设备的选择与计算

2.1第一段粉碎设备的选择与计算

据前面的生产能力等的计算初步选定颚式或旋回进行比较。

2.1.1颚式粉碎机的生产能力、台数及负荷率计算

据e=129m和最大给料粒度700mm选粉碎机规格为复摆PEF900x1200（该机e=130±

25mm,给料750mm均满足要求,q0=1.3单位排矿口宽的生产能力-附表10）

Q0=eq0=129x1.3=167.7t/h,Q设=k1k2k3Q0=1x1x1.03x167.7=172.731t/h（k1=1矿石可碎性系数，k2=1比重修正系数，k3-设备粒度修正系数查指导书附表8，dmax/B=700/900=0.78查附表8得1.03）。

台数计算n=KQ3/Q设=1.1x305.48/172.731=1.95台取2台。

负荷率η=Q3/n选Q设=305.48/（2x172.731）=88.43%。

2.1.2旋回式粉碎机的生产能力、台数及负荷率计算

据e=dmaxⅠ/z=205.88/1.45=141.99mm和最大给料粒度700mm选粉碎机规格为PXZ-900/130，（该机e=130-160mm,给料750mm均满足要求,q0=4.5单位排矿口宽的生产能力-附表11）。

Q0=eq0=141.99x4.5=638.96t/h,Q设=k1k2k3Q0=1x1x1.03x638.96=658.13t/h（k1=1矿石可碎性系数，k2=1比重修正系数，k3-设备粒度修正系数查指导书附表8，dmax/B=700/900=0.78查附表8得1.03）。

台数计算n=KQ3/Q设=1.1x305.48/658.13=0.51台取1台。

负荷率η=Q3/n选Q设=305.48/658.13=46.42%。

型号

台数

生产率（t/h）

负荷率

（%）

功率（Kw）

重量（t）

价格（元）

备注

PEF900x1200

2

172.73

88.43

110

44.13

165000

沈重1987

PXZ-900/130

1

658.13

46.42

210

141

420000

2.1.3第一段粉碎设备方案比较-见下表

比较后最终要确定选颚式复摆PEF900x1200,价格低，重量轻。

2.2第二段粉碎设备的选择与计算

2.2.1标准型粉碎机的生产能力、台数及负荷率计算

据第二段排矿口尺寸31mm，同时要满足给料最大粒度205.88mm（700/3.4=205.88）,可选PYY1650/285（方案Ⅰ）或PYY2200/350（方案Ⅱ）。

说明：

方案Ⅰ该机e=25-50mm,给料最大粒度240mm均满足要求。

方案Ⅱ该机e=30-60mm,给料最大粒度300mm均满足要求。

2.2.2方案Ⅰ的生产能力、台数及负荷率计算

（查附表12得q0=7.5，k3据e/B=129/285=0.453查附表9得k3=0.95）

生产能力计算Q0=eq0=31x7.5=232.5t/h

Q设=k1k2k3Q0=1x1x0.95x232.5=220.88t/h

台数计算n=KQ7/Q设=1.1x318.76/220.88=1.59台取2台。

负荷率η=Q7/n选Q设=318.76/（220.88x2）=72.16%

2.2.3方案Ⅱ的生产能力、台数及负荷率计算

（查表12得q0=14，k3据e/B=129/350=0.37查附表9得k3=0.98）

生产能力计算Q0=eq0=31x14=434t/h

Q设=k1k2k3Q0=1x1x0.98x434=425.32t/h

台数计算n=KQ7/Q设=1.1x318.76/425.32=0.82台取1台。

负荷率η=Q7/n选Q设=318.76/425.32=74.95%

2.2.4第二段粉碎设备方案比较-见下表

负荷率（%）

PYY1650/285

220.88

72.16

155

9.25

105000

PYY2200/350

425.32

74.94

280

21.85

290000

比较后最终要确定选PYY1650/285，价格低，重量轻。

2.3第三段粉碎设备的选择与计算

据第三段排矿口尺寸eⅢ=15mm，同时要满足给料最大粒度DmaxⅡ=58.88mm,可选短头PYD-2200（方案Ⅰ）或短头PYD1750（方案Ⅱ）。

方案Ⅰ该机e=5-15mm,给料最大粒度100mm均满足要求。

方案Ⅱ该机e=5-15mm,给料最大粒度85mm均满足要求。

2.3.1方案Ⅰ的生产能力、台数及负荷率计算

（查附表13得q0=24.0，k3据e/B=15/130=0.115-闭路为本段排矿口宽与给矿口之比，查附表9取1.1，这里是闭路有预先筛分取小值）。

生产能力计算Q0=eq0=15x24=360t/h，Q设=k1k2k3Q0=1x1x1.1x360=396t/h

Q闭=kQ设=1.2x396=475.2t/h。

台数计算n=Q12/Q闭=798.99/475.2=1.68台取2台。

负荷率η=Q12/n选Q设=798.99/（475.2x2）=84.07%。

2.3.2方案Ⅱ的生产能力、台数及负荷率计算

（查附表13得q0=14，k3据e/B=15/100=0.15查附表9取1.06）。

生产能力计算Q0=eq0=15x14=210t/h，Q设=k1k2k3Q0=1x1x1.06x210=222.6t/h

Q闭=kQ设=1.2x222.6=267.12t/h。

台数计算n=Q12/Q闭=798.99/267.12=2.99台取3台。

负荷率η=Q12/n选Q设=798.99/（267.12x3）=99.70%。

2.3.4第三段粉碎设备方案比较-见下表

PYD-2200

475.2

84.07

260

18.512

300000

PYD1750

3

267.12

99.70

10.83

190000

比较后最终要确定选PYD-2200型,台数少，功率小，生产率高。

而且PYD1750负荷过高。

3筛分设备的选择与计算

3.1第一段格筛（预先筛分）的选择与计算

一般选棒条筛，其有效筛孔尺寸为150mm,因倾斜45°

安装则实际筛孔尺寸为（1.1-1.2）a’，故a=1.2x150=180mm。

据固定筛的生产能力公式:

Q=Fqa/k.其中：

F-为筛分机的有效筛分面积m2；

q-为比生产率（查附表14）；

a-为筛孔尺寸mm；

k-给料不均匀系数-1.1。

则有效筛分面积为F=1.1Q1/（qa）=1.1x375.28/（0.68x180）=3.37m2。

格筛要满足筛宽B=（2.5-3）Dmax、筛长L=（2-3）B要求，然后凑数。

取B=1.8m,L=3.6m,显然满足上述条件。

又因为1.8x3.6=6.48m2>

3.37m2，负荷率η=3.37/6.48=52.01%。

3.2第二段格筛的选择与计算

选棒条筛，其有效筛孔尺寸为50mm.因筛子倾斜45°

安装则实际筛孔尺寸为（1.1-1.2）a1=1.2x50=60mm。

筛分面积计算（同上）用下式：

F=1.1Q5/（qa1）=1.1x375.28/（1.02x60）=6.75m2

格筛要满足筛宽B=（2.5-3）Dmax,筛长L=（2-3）B要求，然后凑数。

先取B=2m,L=4m,显然满足上述条件。

又因为2x4=8m2>

6.75m2，负荷率η=6.75/8=84.38%。

3.3第三段检查筛分设备的选择与计算

该段给料的最大粒度为DmaxⅡ=58.82mm,检查筛分设备一般选振动筛，该筛孔尺寸为15mm。

据振动筛的生产能力公式Q=F1rqKLMNOP，其中：

F1-为筛分机的有效筛分面积m2，r-入筛物料的堆密度t/m3,q-单位面积筛面的生产能力,（m3/m2.h）,不同尺寸的q值可从P38表3-4中查得q=25。

K、L、M、N、O、P-系数分别从讲义P38表3-3中查得。

这里我们取r=2.7,K=1.1,L=1.25,M=1.15,N=1.0,O=1.0,P=1.0。

由上式解得F1=Q10/（rqKLMNOP）=1174.27/（2.7x25x1.1x1.25x1.15）=11.00m2,实际筛分面积为F=F1/0.9=12.22m2；

式中F-所需振动筛实际筛分面积m2。

查筛分设备表（选矿设计手册或选矿厂设计教材或老的碎矿与磨矿教材）初选SZZ1500x3000型自定中心振动筛，有效筛分面积为4.5m2,最大给料粒度为100mm,样本生产能力为245t/h。

台数计算n=F/F2=12.22/4.5=2.72台，取3台时核对生产能力245x3=745t/h<

Q10不行,取5台时核对生产能力245x5=1225>

Q10=1174.27t/h可行。

粉碎车间全部设备一览表

类型

规格型号

复摆颚式碎矿机

单缸液压标准圆锥破碎机

弹簧短头圆锥破碎机

棒条筛

150

60（效率）

1.8m（宽）

3.6m（长）

50

2m（宽）

4m（长）

自定中心振动筛

SZZ1500x3000

5

245

85（效率）

7.5

2.234

4900

4本设计的可行性分析

4.1.1破碎段数：

总粉碎比:

I=Dmax/dmax,=700/15=46.7，而两段Imax=5x8=40<

46.7,故采用三段破碎I=46.7=i1i2i3=3.4x3.5x3.92。

4.1.2预先筛分：

原矿和粗碎、中碎产物中细粒含量都较多，粒度特性曲线都呈凹型，为防止矿石过粉碎，减少进入破碎机给矿量，提高破碎机的处理量，设置粗、中、细碎前的预先筛分。

4.1.3检查筛分：

各种类型的破碎机的排矿产物中都有过大颗粒，而且过大颗粒含量都很高，如短头圆锥破碎机破碎中等可碎性矿石，排矿产物中过大颗粒含量高达60%，最大粒度为排矿口宽度的2.2-2.7倍，所以在破碎流程的最后一段破碎作业设置检查筛分是非常必要的。

从技术上讲，各段排矿产物中，均有