Document 124459

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
______________________
Руководитель ООП
по направлению 130400
декан ГФ проф. О.И. Казанин
_______________________
И.о. зав. кафедрой ОПИ,
доц. В.Б. Кусков
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ДРОБЛЕНИЕ, ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ И ПОДГОТОВКА
СЫРЬЯ К ОБОГАЩЕНИЮ»
Направление подготовки: 130400 Горное дело
Специализация: №6 Обогащение полезных ископаемых
Квалификация (степень) выпускника: специалист, специальное
звание "горный инженер"
Форма обучения: очная
.
Составитель: доцент кафедры ОПИ Андреев Е.Е.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель учебной дисциплины «Дробление, измельчение и подготовка сырья
к обогащению» - на основе теоретических закономерностей процессов
подготовки сырья к обогащению научить особенностям применения
различных аппаратов и машин для рудоподготовки полезных ископаемых,
привить навыки оценки методов и умения инженерных расчетов аппаратов и
схем дробления, измельчения и грохочения.
Задачи курса: Студенты в процессе изучения дисциплины должны
получить
представление
о
современном
состоянии
процессов
рудоподготовки; физических свойствах сырья; расчёте и выборе основного
оборудования; овладеть горной терминологией.
2. Место дисциплины в структуре
основной образовательной
программы (ООП):
Программа дисциплины «Дробление, измельчение и подготовка сырья к
обогащению» составлена в соответствии с требованиями к обязательному
минимуму содержания и уровню подготовки специалиста согласно
федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС–3) и
относится к базовой части профессионального цикла (С.3).
Дисциплина «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению»
(С3.Б.20)– важная составная часть образовательной программы специалиста.
Программа дисциплины строится на предпосылке, что студенты владеют
основными понятиями математики, физики, общей и физической химии
Дисциплина «Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению»
читается на 4 и 5 курсах в 7, 8 и 9 семестрах подготовки специалистов по
специальности 130400 «Гонное дело». В 10 семестре выполняется курсовой
проект.
В дальнейшем знания, полученные в ходе изучения дисциплины, могут
быть использованы при освоении таких дисциплин профессионального цикла
как «Проектирование обогатительных фабрик», «Переработка руд чёрных
металлов», «Переработка руд цветных металлов», «Переработка твёрдых
коммунальных отходов», «Специальные процессы и технологии».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
общекультурных (ОК) и профессиональных компетенций (ПК).
Общекультурные компетенции (ОК):
 способность к обобщению и анализу информации, постановке целей и
выбору путей их достижения (ОК-1);
 умение логически последовательно, аргументировано и ясно излагать
мысли, правильно строить устную и письменную речь (ОК-3);
 готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
 умение вести переговоры, устанавливать контакты, устранять
(урегулировать) конфликты интересов (ОК-5);
 способность к поиску правильных технических и организационноуправленческих решений и нести за них ответственность (ОК-6);
 использование нормативных правовых и инструктивных документов в
своей деятельности (ОК-7);
 стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-9);
 умение критически оценивать свои личностные качества, намечать
пути и выбирать средства развития достоинств и устранения
недостатков (ОК-10);
 осознание социальной значимости своей будущей профессии, наличие
высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности
(ОК-11);
 критическое осмысление накопленного опыта, готовность изменять
при необходимости профиль своей профессиональной деятельности
(ОК-12);
 готовность к социальному взаимодействию в различных сферах
общественной жизни, к сотрудничеству и толерантности (ОК-18);
- владение одним из иностранных языков для изучения зарубежного
опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления
контактов на профессиональном (элементарном) уровне (ОК-21).
Общепрофессиональные компетенции (ПК):
 готовность использовать научные законы и методы при оценке
состояния окружающей среды в сфере функционирования производств
по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твёрдых
полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации
подземных объектов (ПК-3);
 демонстрация умения использования компьютера как средства
управления и обработки информационных массивов (ПК-4);
 способность выбирать и (или) разрабатывать обеспечение
интегрированных технологических систем эксплуатационной разведки,
добычи и переработки твёрдых полезных ископаемых, а также
предприятий по строительству и эксплуатации подземных объектов
техническими средствами с высоким уровнем автоматизации
управления (ПК-5).
В области организационно-управленческой деятельности (ОУД):
 владеть законодательными основами недропользования и обеспечения
безопасности работ при добыче, переработке полезных ископаемых,
строительстве и эксплуатации подземных сооружений (ПК-16);
 быть
готовым
к
оперативному
устранению
нарушений
производственных процессов, вести первичный учёт выполняемых
работ, анализировать оперативные и текущие показатели производства,
обосновывать предложения по совершенствованию организации
производства (ПК-18);
 способность выполнять маркетинговые исследования, проводить
экономический анализ затрат для реализации технологических
процессов и производства в целом (ПК-19).
В области научно-исследовательской деятельности (НИД):
 готовность участвовать в исследованиях объектов профессиональной
деятельности и их структурных элементов (ПК-20);
 способность изучать научно-техническую информацию в области
эксплуатационной разведки, добычи и переработки твёрдых полезных
ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов (ПК21);
 готовность
выполнять
экспериментальные
и
лабораторные
исследования, интерпретировать полученные результаты, составлять и
защищать отчёты (ПК-22);
 готовность использовать технические средства опытно-промышленных
испытаний оборудования и технологий при эксплуатационной
разведке, добыче и переработке твёрдых полезных ископаемых,
строительстве и эксплуатации подземных объектов (ПК-23);
 владение навыками организации научно-исследовательских работ
(ПК-24).
В области проектной деятельности (ПД):
 готовность к разработке проектных инновационных решений по
эксплуатационной разведке, добыче и переработке твёрдых полезных
ископаемых, строительству и эксплуатации подземных объектов (ПК25);
 способность разрабатывать необходимую техническую и нормативную
документацию в составе творческих коллективов и самостоятельно
контролировать соответствие проектов требованиям стандартов,
технических условий и другим нормативным документам
промышленной безопасности; разрабатывать, согласовывать и
утверждать в установленном порядке технические, методические и
иные документы, регламентирующие порядок, качество и безопасность
выполнения горных, горно-строительных и взрывных работ (ПК-26);
 готовность работать с программными продуктами общего и
специального назначения для моделирования месторождений твёрдых
полезных ископаемых, технологий эксплуатационной разведки, добычи
и переработки твёрдых полезных ископаемых, при строительстве и
эксплуатации
подземных
объектов,
оценке
экономической
эффективности
горных
и
горно-строительных
работ,
производственных, организационных и финансовых рисков в
рыночных условиях (ПК-28).
Профессионально-специализированные компетенции (ПСК):
"Обогащение полезных ископаемых":
 способностью анализировать горно-геологическую информацию о
свойствах и характеристиках минерального сырья и вмещающих пород
(ПСК-6-1);
 способностью
выбирать технологию
производства
работ
по обогащению
 полезных ископаемых, составлять необходимую документацию в
соответствии с действующими нормативами (ПСК-6-2);
 способностью выбирать и рассчитывать основные технологические
параметры эффективного и экологически безопасного производства
работ по переработке и
 обогащению минерального сырья на основе знаний принципов
проектирования технологических схем обогатительного производства и
выбора основного и вспомогательного обогатительного оборудования
(ПСК-6-3);
 способностью разрабатывать и реализовывать проекты производства
при переработке минерального и техногенного сырья на основе
современной
методологии
проектирования,
рассчитывать
производительность
и
определять
параметры
оборудования
обогатительных фабрик, формировать генеральный план и
компоновочные решения обогатительных фабрик (ПСК-6-4);
 готовностью применять современные информационные технологии,
автоматизированные
системы
проектирования
обогатительных
производств (ПСК-6-5);
 способностью
анализировать
и
оптимизировать
структуру,
взаимосвязи, функциональное назначение комплексов по добыче,
переработке и обогащению полезных ископаемых и соответствующих
производственных объектов при строительстве и реконструкции (ПСК6-6).
4. В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 иметь представление о современном состоянии циклов
рудоподготовки и путях их развития на ближайшую перспективу; об
основных
научно-технических
проблемах
и
тенденциях
интенсификации процессов рудоподготовки и перспективных
направлениях в разработке новых машин; о месте процессов
дробления, классификации и измельчения в общей структуре
обогатительного передела и взаимосвязи с другими методами и
процессами обогащения;
 знать физические свойства полезных ископаемых, их структурномеханические особенности; теоретические основы процессов
подготовки сырья к обогащению, аппараты для дробления,
измельчения и грохочения и особенности их эксплуатации; общие
принципы
проектирования
рудоподготовительных
переделов
обогатительных фабрик;
Уметь:
 уметь производить сравнительную оценку экономической
эффективности применения различных методов рудоподготовки
применительно к данному полезному ископаемому; обрабатывать
результаты
экспериментов;
разрабатывать
комплексные
технологические процессы и схемы рудоподготовки
полезных
ископаемых, обеспечивающие безотходные и экологически чистые
технологии;
выбирать
схемы
контроля
и
автоматизации
производственных процессов рудоподготовительных переделов
обогатительных
фабрик;
проводить
измерения
параметров
технологического процесса и оборудования; выбирать и рассчитывать
необходимое
количество
оборудования
для
реализации
технологической схемы рудоподготовки; рассчитывать основные
параметры оборудования для дробления, классификации и
измельчения; выбирать и определять оптимальные режимы ведения
технологического процесса в зависимости от вещественного состава и
гранулометрической
характеристики
полезного
ископаемого;
анализировать устойчивость технологического процесса и качество
выпускаемой обогатительной фабрикой продукции;
Владеть:
 владеть горной и обогатительной терминологией; навыками
составления и отлаживания программ обработки данных на ЭВМ,
использования базы данных для накопления и переработки
производственной и научно-технической информации в области
подготовки руд к обогащению; анализа технико-экономических
показателей работы обогатительной фабрики и разработки
мероприятий для улучшения этих показателей.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 10 зачетных единиц (366
академ. час.).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Всего
часов
272
–
136
68
–
68
5сем.
6 сем.
119
153
68
34
68
34
-
-
17
51
Самостоятельная работа
(всего)
В том числе:
Курсовой проект
Расчетно-графические работы
Контрольная работа
Реферат
Другие виды самостоятельной
работы
Экзамен
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
Общая трудоемкость,
час
зач. ед.
124
–
32
72
экзамен,
экзамен
396
11
56
68
20
32
36
экзамен
36
экзамен
221
5
275
6
6. Содержание дисциплины
6.1. Содержание разделов дисциплины
РАЗДЕЛ 1. ГРОХОЧЕНИЕ
Тема 1.1. Предмет дисциплины и его место в обогащении полезных
ископаемых
Программа. Введение. Дробление, измельчение и грохочение как
основные процессы рудоподготовительных переделов обогатительных
фабрик; их место в общей схеме обогащения полезных ископаемых.
Раскрытие минеральных зерен как основа успешного обогащения. Задачи и
содержание курса, его связь с другими областями знаний.
Тема 1.2. Основы процесса грохочения
Программа. Основы процесса грохочения. Рабочая поверхность
грохота: колосниковые решетки, листовые решета со штампованными
отверстиями, решетки из резины, проволочные сетки, шпальтовые, струнные
сита, живое сечение рабочей поверхности. Гранулометрический состав
материала. общее понятие о седиментационном и микроскопическом
анализах. Размер отдельных зерен. Ситовый анализ. Стандартные шкалы сит.
Характеристики
крупности.
Уравнения
характеристик
крупности.
Определение поверхности зерен минерала по известному уравнению
характеристики крупности. Средний диаметр зерен сыпучего материала.
Вероятность прохождения зерна сквозь отверстие. Трудные и
затрудняющие зерна. Эффективность грохочения - общая и по отдельным
классам крупности. Влияние гранулометрического состава материала на
грохочение, скорости движения материала по грохоту, угла наклона и других
условий. Зависимость эффективности грохочения отдельных классов от
общей эффективности, гранулометрического состава исходного материала и
относительной крупности классов.
Тема 1.3. Грохоты
Программа. Общая классификация грохотов. Неподвижные колосниковые
грохоты. грохоты частично подвижные (с движением отдельных частей
просеивающей поверхности). Валковые грохоты. Барабанные вращающиеся
грохоты. По каждому типу грохотов: схема устройства, принцип действия,
размеры, область применения, производительность, показатели работы.
Кинематические классы грохотов. Плоские грохоты с симметричными
продольными колебаниями; принцип действия, режимы работы в
зависимости от скорости вращения вала и эксцентриситета. Условия
движения материала по решету.
Схема эксцентрикового (полувибрационного) грохота условия
уравновешивания, область применения, показатели работы. Вибрационные
(инерционные) грохоты с круговыми вибрациями, самоцентрирующиеся
грохоты.
Вибрационные грохоты с прямолинейными вибрациями - грохот с
самобалансным вибратором, самосинхронизирующиеся, самобалансные
грохоты. Резонансные грохоты, электровибрационные. Гидравлические
грохоты. По каждому типу грохотов - схема устройства, принцип действия,
динамика, область применения, показатели работы. Условия, влияющие на
производительность и эффективность работы вибрационных грохотов.
Расчёт и выбор грохотов. Способы крепления и очистка сит.
Тема 1.4. Передовые конструкции аппаратов и технологий грохочения
Программа. Вероятностные и идеальные грохоты. Smart-грохоты и
аппараты с повышенной эффективностью и износоустойчивостью. Грохоты
типа «Банан»; фирмы-производители Metso Minerals, Derric, Kroosh и др.
РАЗДЕЛ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ
Тема 2.1. Введение.
Программа. Теоретические принципы свободного и стеснённого
падения частиц в различных средах. Уравнения Стокса, Риттингера, Алена.
Тема 2.2. Классификация аппаратов для разделений частиц по
крупности.
Программа. Гидравлические, механические классификаторы, циклоны
и гидроциклоны, воздушные сепараторы. Сепарационные характеристики и
границы разделения сепараторов крупности различных конструкций.
Тема 2.3. Гидравлические и механические классификаторы.
Программа. Шпицкастены, спиральные, реечные и чашевые классификаторы. По каждому сепаратору принцип действия, основные элементы
конструкции, порядок пуска/остановки, условия безопасной работы и
правила эффективной эксплуатации. Расчёт и выбор классификаторов.
Тема 2.4. Гидроциклоны.
Программа. Кривые эффективности циклона: истинная, приведенная и
скорректированная. Особенности оценки крупности разделения в центробежном поле. Расчёт и выбор циклонов аналитическим методом и по номограммам.
РАЗДЕЛ 3. ДРОБЛЕНИЕ
Тема 3.1. Введение.
Программа. Физические основы дробления и измельчения. Сущность
процессов дробления и измельчения. Современные представления о процессе
разрушения хрупких тел. Прочность и твердость горных пород. Теория
дробления; законы Риттингера, Кирпичева-Кика, Ребиндера, Бонда, Хукки и
их взаимная связь. Способы дробления и измельчения. Дробление крупное,
среднее и мелкое. Степень дробления и измельчения.
Тема 3.2. Дробилки.
Программа. Дробилки. Классификация дробильно-измельчительного
оборудования. Щековые дробилки с простым и сложным качанием щеки.
Конусные дробилки для крупного дробления с подвешенным валом и с
гидравлическим регулированием положения дробящего конуса. По всем
дробилкам для крупного дробления: схемы устройства и принцип действия,
условия, определяющие их работу, формулы для определения угла захвата,
числа оборотов, мощности и производительности, предельные степени
дробления, типовые характеристики продуктов дробления; расход энергии и
стали на 1 тонну руды, способы регулирования, требования по
обслуживанию машин и технике безопасности. Выбор типоразмера дробилок
крупного дробления для работы в заданных условиях.
Тема 3.3 Дробилки конусные для среднего и мелкого дробления.
Программа. Конусные дробилки среднего и мелкого дробления. Дробилки с
гидравлической амортизацией
и регулированием разгрузочной щели.
Безэксцентриковые инерционные дробилки. По всем типам дробилок для
среднего и мелкого дробления: схема устройства и принцип действия,
область применения, производительность, число оборотов, степень
дробления, типовые характеристики дробленой руды, расход энергии и
стали, способы регулирования.
Тема 3.4 Валковые дробилки.
Программа. Дробильные валки, устройство, скорость движения,
область применения. Зависимость диаметра валков от размера дробимых
кусков. Теоретическая производительность.
Работа дробилок среднего и мелкого дробления в замкнутом цикле с
грохотом. Определение циркулирующей нагрузки.
Машины для среднего и мелкого дробления мягких и хрупких пород.
Зубчатые и валковые дробилки для угля.
Пресс-валковые
дробилки.
Принцип
действия,
применение,
особенности работы, преимущества и недостатки. Основы расчёта.
Тема 3.5 Дробилки ударного действия.
Программа. Молотковые и роторные дробилки и дезинтеграторы.
Схема
устройства
и
принцип
действия,
степень
дробления,
производительность, расход энергии и стали, способы управления. Выбор
типа и размеров дробилок для среднего и мелкого дробления для работы в
заданных условиях. Cпособы автоматического регулирования дробильных
агрегатов. Центробежно-ударные дробилки с вертикальным валом; дробилки
Бармак и Титан-Д.
РАЗДЕЛ 4. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ
Тема 4.1
Измельчительное оборудование.
Программа. Измельчительное оборудование. Типы мельниц и
классификаторов. Принцип действия. Мельницы с центральной и
периферической разгрузкой, мельницы с разгрузкой через решетку.
Стержневые мельницы. Мельницы самоизмельчения “Каскад” и сухого
самоизмельчения “Аэрофол”, рудногалечные мельницы. Аэродинамические
мельницы. Питатели, футеровки и привод мельниц. Схема устройства и
принцип действия центробежных и вибрационных мельниц.
Тема 4.2. Механика измельчающей среды барабанных мельниц
Программа. Механика измельчающей среды барабанных мельниц.
Скоростные режимы - каскадный, водопадный, сверхкритический. угол
отрыва шаров. Критическая скорость вращения мельниц. Уравнения
круговой и параболической траектории движения шаров в мельнице.
Координаты
характерных
точек
параболической
траектории.
Оборачиваемость шаров в мельнице.
Тема 4.3. Эксплуатация барабанных мельниц
Программа. Эксплуатация барабанных мельниц. Степень заполнения
объема мельниц дробящей средой. Насыпной вес шаров, стержней, дробящей
гальки в мельнице. Нагрузка дробящей среды. Мощность, потребляемая
мельницей при каскадном и водопадном режимах работы. Опытные
закономерности износа шаров в мельнице. Уравнения гранулометричеких
характеристик шаров в мельнице при регулярном питании шарами одного
размера. Рационированная загрузка шаров. Расход шаров и стержней на 1
кВт-ч энергии.
Открытый и замкнутый циклы измельчения. Стадиальное измельчение.
Процесс образования циркулирующей нагрузки. Основное уравнение для
плотности пульпы. Определение циркулирующей нагрузки по опробованию
цикла измельчения. Экономические преимущества самоизмельчения. Схемы
измельчения.
Производительность мельниц по руде, расчетному классу. Факторы,
определяющие производительность мельниц: размеры, частота вращения,
измельчающая среда, циркулирующая нагрузка, уровень пульпы.
Определение производительности мельниц.
Шаровое хозяйство. Ремонт мельниц. Организация труда. Техникоэкономические показатели измельчения. Выбор типа и размера мельниц для
работы в заданных условиях.
Кинетика измельчения. Уравнения кинетики измельчения.
Измельчаемость полезных ископаемых; методы её определения.
Тема 4.4. Автоматизация циклов измельчения.
Программа. Автоматизация циклов измельчения. Автоматическое
управление циклами измельчения со стандартной мелющей средой и
самоизмельчения. Особенности регулирования циклов измельчения с
механическими классификаторами и гидроциклонами. АСУ ТП в циклах
измельчения.
Анализ схем дробления, измельчения и грохочения, применяемых на
обогатительных фабриках. Перспективы создания нового оборудования для
дробления, измельчения и грохочения. Техника безопасности в цехах
дробления и измельчения.
Тема 4.5. Мельницы для тонкого и сверхтонкого помола
Программа.
Мельницы-мешалки. Вертикальные, башенные
мельницы. Струйные мельницы. Мельницы ISA-mill. Устройство, область
применения. Принцип действия, особенности конструкции и эксплуатации.
семинар
СРС
Всего
час.
1.1. Предмет и место дисциплины в
ОПИ
1.2. Основы процесса грохочения
1.3. Грохоты
2.1. Введение в процесс разделения
частиц по крупности
2.2. Классификация
аппаратов
разделения частиц по крупности
2.3. Гидравлические и механические
классификаторы
2.4. Гидроциклоны
3.1. Законы дробления
3.2. Дробилки
щековые
и
гирационные
3.3. Дробилки конусные КСД, КМД
и КИД
Лабор.
занятия
Наименование раздела
дисциплины
Практич.
занятия
№
п/п
Лекции
6.2. Разделы дисциплины и виды занятий
8
-
4
–
7
15
10
10
6
-
8
8
8
–
–
–
7
8
8
25
26
22
6
-
8
–
8
22
8
-
8
–
8
24
6
6
8
-
8
8
8
–
–
–
8
7
7
22
21
23
8
8
–
–
7
23
Валковые дробилки
Дробилки ударного действия
Типы мельниц
Механика измельчающей среды
Эксплуатация мельниц
Автоматизация, анализ схем
измельчения
4.5. Мельницы для тонкого и сверхтонкого помола
ИТОГО:
3.4.
3.5.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
10
8
8
10
8
8
8
8
12
8
8
8
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
7
7
7
7
7
7
25
23
27
25
23
23
8
8
-
-
7
23
136
68
68
-
124
396
7. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплин
Наименование лабораторных работ
Трудоемкость
(часы/зачетные
единицы)
4
1
1.2
Ситовый анализ мелкого материала
сухим способом и с промывкой на
мелком сите. Построение характеристик
крупности суммарных “по плюсу“ и “по
минусу“ простых, полулогарифмических
и логарифмических
2
1.2
8
3
1.2
4
3.2
Определение эффективности грохочения
плоского грохота при разной
производительности по исходному
материалу
Зависимость эффективности грохочения от
продолжительности рассева
Определение производительности, степени
дробления и характеристики крупности
дробленого продукта щековых и валковых
дробилок
5
3.4
Дробление на валках в замкнутом цикле
с грохотом. Исследование нарастания
циркулирующей
нагрузки
до
установившегося режима
8
6
4.2
8
7
4.2
8
4.3
9
4.4
Исследование влияния степени заполнения
мельницы шарами, характеристики
крупности шаровой смеси и скорости
вращения мельницы на производительность
по вновь образованному классу
Воспроизведение замкнутого цикла
измельчения в лабораторных условиях.
Исследование зависимости
производительности мельниц от величины
циркулирующей нагрузки
Расчет технологической схемы и выбор
оборудования для цехов дробления и
измельчения по заданной схеме и
производительности
Разбор проектов цехов дробления и
измельчения фабрики большой
производительности
8
8
8
8
8
8. Практические занятия
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
№ раздела
дисциплины
3.3
3.4
3.5
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Тематика практических занятий (семинаров)
Дробилки КСД, КМД и КИД
Валковые дробилки
Дробилки ударного действия
Типы мельниц
Механика измельчающей среды
Эксплуатация мельниц
Автоматизация. Анализ схем измельчения
Мельницы тонкого и сверхтонкого помола
Трудоемкость
(час.)
8
8
8
10
8
8
8
10
9. Самостоятельная работа студентов.
9.1. Написание рефератов.
9.1.1 Правила подготовки и примерная тематика рефератов:
Структура и правила оформления реферата:
1. Размер реферата (не включая титульный лист и список
использованной литературы) – 10–15 листов: Times New Roman, 12 или
эквивалент, интервал 1.5, стандартные поля (верхнее и нижнее – 2 см, левое –
3 см, правое – 1,5 см).
2. Рефераты, написанные от руки, не принимаются.
3. Все приводимые цитаты должны быть заключены в кавычки. Текст
должен содержать ссылки на цитируемые источники.
4. На титульном листе реферата должны быть указаны:
 Название предмета, по которому сдается реферат;
 Тема реферата;
 Фамилия, инициалы и номер группы студента – автора реферата.
5. Реферат должен включать в себя следующие выделенные в тексте
разделы:
Введение.
Данный раздел должен содержать следующее:
 очень краткий пересказ темы, освещающий суть рассматриваемого
объекта исследования аппарата/явления;
 постановка проблемы в рамках выбранной темы;
 обоснование выбора для анализа данной темы и проблемы.
Основная часть.
Данный раздел посвящен непосредственно раскрытию темы, он должен
занимать не менее 2/3 объема работы и освещать следующие вопросы:
- устройство, принцип действия и основные элементы конструкции
аппарата/машины;
- порядок пуска/остановки агрегата, включающего данный аппарат;
- условия эффективной работы аппарата, обеспечивающие соблюдение
технологического регламента и достижение требуемых показателей;
- возможные неполадки и способы их устранения.
Обязательно представление чертежа или схемы рассматриваемого
аппарата.
Заключение.
Список литературы.
Данный раздел должен содержать использованные при написании
реферата источники (в том числе и Интернет–источники), включая источник,
из которого была взята исследуемая тема. Часть рефератов выполняется в
форме перевода с иностранного языка (в основном английского) по тематике
изучаемого материала (см. п. 9.1.2).
9.1.2 Темы рефератов:
РАЗДЕЛ 1. ГРОХОЧЕНИЕ
1. Классификация грохотов
2. Плоские-качающиеся грохоты.
3. Полувибрационные грохоты.
4. Грохоты типа ГИЛ.
5. Грохоты типа ГИС.
6. Грохоты типа ГИТ.
7. Самобалансные грохоты.
8. Самоцентрирующиеся грохоты.
9. Неподвижные колосниковые грохоты.
10.Грохоты вибрационные.
11.Мульти-наклонные грохоты типа «Банан».
12.Вероятностные грохоты.
13.Барабанные грохоты.
14.Валковые грохоты.
15.Идеальные грохоты.
16.Грохоты фирмы Derric.
17.Рабочие поверхности грохочения.
18.Грохоты для пульп.
19.Дуговые сита.
20.Smart-технологии при изготовлении грохотов.
21.Факторы, оказывающие влияние на эффективность грохочения.
22.Живое сечение рабочей поверхности грохота и его влияние на процесс
разделения частиц.
23.Способы оценки крупности частиц различного размера.
24.Устройства автоматического контроля грансостава сухих и пульповых
продуктов.
25.Кинетика процесса грохочения.
РАЗДЕЛ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ
1. Гидравлические классификаторы.
2. Спиральный классификатор.
3. Реечный классификатор.
4. Чашевый классификатор.
5. Гидросепараторы.
6. Центробежные воздушные классификаторы.
7. Гидроциклоны двухпродуктовые.
8. Гидроциклоны трёхпродуктовые.
9. Батарейные циклоны.
10.Сепарационные характеристики гидроциклонов.
РАЗДЕЛ 3. ДРОБЛЕНИЕ
1. Классификация дробильных машин.
2. Щековые дробилки с простым качанием щеки.
3. Щековые дробилки со сложным качанием щеки.
4. Виброщёковые дробилки.
5. Гирационные дробилки.
6. Конусные дробилки КСД.
7. Конусные дробилки КМД.
8. Конусные инерционные дробилки.
9. Конусные дробилки МП-1000.
10. Конусные дробилки Жирадиск.
11. Конусные дробилки Waterflash.
12. Валковые дробилки.
13. Дробилки ИВВД.
14. Молотковые дробилки.
15. Роторные дробилки с горизонтальным валом.
16. Центробежно-роторные дробилки с вертикальным валом.
17. Дробилки типа Бармак.
18. Дробилки Титан-Д.
19. Дезинтеграторы.
20. Дробилки фирмы Metso Minerals.
21. Методика оценки дробимости руд по Бонду.
22. Методика оценки крепости руд по шкале проф. Протодьяконова.
23. Законы дробления.
24. Компановка оборудования в корпусах КСМД.
25. Классификация схем дробления.
РАЗДЕЛ 4. ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ
1. Классификация мельниц.
2. Мельницы МСЦ.
3. Мельницы МШЦ.
4. Мельницы МШР.
5. Мельницы самоизмельчения типа «Каскад».
6. Рудно-галечные мельницы.
7. Мельницы самоизмельчения типа «Аэрофол».
8. Мельницы с перекатываемой средой.
9. Мельницы с перемешиваемой средой.
10.Мельницы вертикальные.
11.Мельницы башенные.
12.Мельницы струйные.
13.ISA-mill.
14.Разновидности перемешивателей в мельницах-мешалках.
15.Устройства для улавливания металлического скрапа в разгрузке
мельниц.
16.Устройства для автоматизации подгрузки мелющих тел.
17.Устройства для автоматизации перефутеровки мельниц.
18.Методика расчёта индекса Бонда для стержневых мельниц.
19.Методика расчёта индекса Бонда для шаровых мельниц.
20.Методика
расчёта
производительности
мельниц
института
«Механобр».
21.Методика расчёта и выбора мельниц по Бонду.
22.Автоматизация мельниц.
23.Питатели мельниц.
24.Типы футеровок мельниц.
25.Методики подгрузки мелющих тел (регулярная и рационная).
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ – ПЕРЕВОДОВ С
ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА (первоисточник: A. Gupta and D.S. Yan
Mineral Processing Design and Operations. An Introdaction. ELSEVIER. 2008)
1. Metods of size estimation. pp. 32-45.
2. Particle size distribution. pp. 45-53.
3. Combining size distributions. pp. 53-59.
4. Size reduction and energy requirement. pp. 63-68.
5. Estimation of Work Index for crushers and grinding mills. pp. 68-73.
6. Bond ball mill and Bond rod mill standard tests. pp. 73-76.
7. Factors affecting the Work Index. pp. 76-82.
8. Approximation methods for Work Index. pp. 82-87.
9. Work Index of 0re blends. pp. 87-89.
10. Work Index and Abration. pp. 89-92.
11. Design of Jaw Crushers. pp. 99-102.
12. Jaw Crusher Operation. pp. 102-104.
13. Jaw Crusher Capacity. pp. 104-116.
14. Critical Operating Speed. pp. 116-119.
15. Power Consumption. pp. 119-124.
16. Design of Gyratory Crushers. pp. 128-133.
17. Gyratory Crusher Operation. pp. 133-134.
18. Capacity. pp. 134-136.
19. Power Consumption. pp. 136-138.
20. Design of Roll Crushers. pp. 142-147.
21. Operation of Roll Crushers. pp.147-149.
22. High Pressure Grinding Rolls (HPGR). pp.149-150.
23. Operation of HPGR. pp. 150-154.
24. Capacity of HPGR. pp. 154-156.
25. Power Consumption of HPGR. pp. 156-157.
26. Design of tubular mills. pp. 161-164.
27. Operation of tubular mills. pp. 164-184.
28. Estimation of mill capacity. pp. 184-187.
29. Mill Power Draw-Mechanical Methods. pp. 187-201.
30. Theoretical Mill Power Draw. pp. 201-208.
31. Design of Rod mills. pp. 212-217.
32. Rod mill Capacity. pp. 217-219.
33. Rod mill Power Draft. pp. 219-228.
34. Mill Drive. pp. 228-229.
35. Design of AG/SAG mills. pp. 234-239.
36. Operation of AG/SAG mills. pp. 239-243.
37. AG/SAG mill Power. pp. 243-249.
38. Choice of Options between AG and SAG Mills. pp. 249-251.
39. Basic Design features in Screens. pp. 293-305.
40. Operation of Straigt Screens. pp. 305-318.
41. Capacity and Screen Selection of Straigt Screens. pp. 318-330.
42. Operation of Curved Screens. pp. 331-332.
43. Design features of Mechanical Classifiers. pp. 354-359.
44. Designing the Pool Area of Mechanical Classifiers. pp. 359-365.
45. Design features of Centrifugal Classifiers. pp.365-369.
46. Operation of Mechanical Classifiers. pp. 369-376.
47. Capacity of Mechanical Classifiers. pp. 377-378.
48. Operation of Centrifugal Classifiers. pp. 378-386.
49. Hydrocyclone capacity. pp. 388-392.
50. Hydrocyclone Circuits. pp. 392-394.
9.2 Расчётно-графические работы
9.2.1 Правила выполнения расчётно-графических заданий
Расчётно-графические задания (РГЗ) выполняются согласно информации,
получаемой от преподавателя (см. п. 9.2.2) и сдаются на проверку в сроки,
указанные в индивидуальном плане студентов (выдаются в деканате). В
соответствии с п. 9.2.2 студенты выполняют задачи по указанным вариантам
на расчёт технологически показателей, выбор и расчёт технологических
схем, выбор и расчёт основного технологического оборудования для рудоподготовки (грохоты, гидроциклоны, дробилки, мельницы и др.).
9.2.2 Примерные планы индивидуальных вариантов РГЗ
рефератов)
по семестрам
(и тем
Примечание: см. в отдельном файле.
10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
1) Основная литература:
1. Андреев Е.Е. Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка
сырья к обогащению. Учебник. СПбГГТУ, 2007 г.
2. Тихонов О.Н. Теория разделения минералов. Учебник. СПбГГТУ,
2008 г.
3. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению.
Методические указания к курсовому проекту для студентов
специальности 130405/СПбГТУ; Сост. ., Андреев Е.Е., Николаева Н.В.
СПб, 2008 г.
2) Дополнительная литература:
4. Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и
грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1990.
5. Справочник по обогащению руд. М.: Недра, 1983-1984. Т. 1, 2, 4.
6. Справочник по обогащению угля. М.: Недра, 1984.
7. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик. М.:
Недра, 1988. Кн.1.
8. A. Gupta and D.S. Yan Mineral Processing Design and Operations. An
Introdaction. ELSEVIER.2008.
9. Mineral Processing Plant Design, Practice, and Control. Proccedings. Vol.
1. Published by the Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc.
Edited by Andrew L. Mular, Dough N. Halbe, and Derek J. Barratt. 2002
 Библиотечка Либертариума – http://libertarium.ru/library
 Базы данных с полнотекстовыми публикациями в научных
периодических
изданиях
Science
Direct
–
http://www.sciencedirect.com/
 Базы данных с полнотекстовыми публикациями в научных
периодических изданиях JSTOR – http://www.jstor.org/ (на англ.
языке) http://library.hse.ru/info/JSTORinfo.htm (на русск. языке
ГУ–ВШЭ)
 База данных англоязычных научных периодических изданий
ProQuest – http://www.proquest.co.uk/en–UK/utilities/default.shtml\
 Базы данных с полнотекстовыми публикациями в научных
периодических изданиях EBSCO – http://www.ebscohost.com/
11. Материально–техническое обеспечение дисциплины:
- Учебные лаборатории, оснащённые оборудованием по основным
разделам дисциплины (грохоты, дробилки, мельницы, ситовые
анализаторы, весы и др.);
 Компьютерный класс на 10 мест с доступом в Интернет (ауд. 3212);
 Компьютеры кафедры ОПИ в количестве 10 шт. (ауд. 3214);
 специализированная аудитория с мультимедийным оборудованием
(ауд.3120).
12. Примеры оценочных средств для текущего и итогового контроля
успеваемости и аттестации
Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации
1) Ответьте на вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Что называется модулем шкалы грохочения ?
Каков модуль шкалы грохочения Тайлера ?
Что называется живым сечением сита ?
Каков нижний предел крупности при ситовом анализе ?
Что характеризует форма суммарной характеристики крупности ?
Каков физический смысл констант в уравнении Годэна-Андреева ?
Что называется эффективностью грохочения ?
Что такое «лёгкие» зёрна ?
Параметры, оказывающие влияние на эффективность грохочения.
Какие грохоты используют для крупного грохочения ?
Какие грохоты имеют большую эффективность грохочения ?
Отчего зависит производительность грохота ?
Для чего используют дуговые сита ?
В каких единицах измеряется удельная производительность
инерционных грохотов ?
В чём основное назначение операций рудоподготовки при обогащении
руд ?
Как наиболее точно вычислить степень сокращения ?
Какова максимальная степень сокращения современных щековых и
конусных дробилок ?
При каком виде деформации требуются наибольшие энергозатраты ?
Какова формула закона дробления Кирпичёва-Кика ?
Напишите формулу дробления для закона Риттингера ?
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
В каких случаях наиболее справедлив закон Бонда ?
Какие виды деформаций преобладают при шаровом измельчении ?
Какова массовая доля металла в руде, если выход концентрата
составляет 8%, извлечение в концентрат 90%, а содержание металла в
нём 60% ?
Какова эффективность грохочения при содержании нижнего класса в
исходном материале 40% и в верхнем классе 10% ?
Область применения щековых дробилок ?
Каков предельный угол захвата щековых дробилок ?
От чего зависит наивыгоднейшая частота вращения эксцентрикового
вала щековых дробилок ?
Каков оптимальный
режим работы щековых дробилок ?
Что такое типовая характеристика крупности разгрузки дробилок ?
Как регулируется крупность материала разгрузки щековых дробилок ?
Как происходит защита щековых дробилок от поломок при попадании
недробимых предметов ?
Какова эффективность грохочения, если выход надрешётного продукта
60% и содержание в нём нижнего класса 10% ?
Как регулируется разгрузочная щель в дробилках ККД ?
От чего зависит производительность конусных дробилок ККД ?
Каков коэффициент закрупнения для дробилок ККД при дроблении
руд средней твёрдости ?
От чего зависит производительность конусных дробилок КСД ?
Как регулируется крупность дроблёного продукта в дробилках КМД ?
Как происходит защита дробилок КМД от поломок при попадании
недробимых предметов ?
Каков коэффициент закрупнения для дробилок КМД при дроблении
руд средней твёрдости ?
Какая из известных дробилок не переизмельчает материал ?
Во сколько раз диаметр валка должен быть больше максимального
куска в питании валковой дробилки с гладкими валками ?
Перечислите все дробилки ударного действия.
От чего зависит производительность валковых дробилок ?
Какова область применения дробилок ударного действия ?
Какая из дробилок ударного действия имеет наибольшую степень
сокращения ?
От чего зависит мощность молотковых и роторных дробилок ?
Какая из барабанных шаровых мельниц имеет , - при прочих равных
условиях, - большую производительность ?
Какой скоростной режим работы барабанной мельницы даёт более
тонкий помол ?
Чему равняется критическая частота вращения барабанной мельницы ?
При какой футеровке барабанной мельницы получается более тонкий
помол ?
Какая футеровка (материал) имеет более высокий срок службы ?
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
Какие питатели применяются для подачи материала в шаровые
барабанные мельницы ?
Как устроена мельница МШР ?
Начало центрифугирования шаров соответствует углу отрыва шаров,
равному ...
Какова обычно частота вращения барабана в долях от критической
крупности ?
Оптимальная степень заполнения мельниц мелющими телами
равняется.
Масса шаровой нагрузки равняется ...
Полезная мощность шаровой мельницы при каскадном режиме работы
равняется ...
На обогатительных фабриках в основном применяются следующие
барабанные мельницы ...
Мощность, потребляемая шаровой барабанной мельницей из сети
равняется ...
Наиболее оптимальной формой мелющих тел является ...
Изнашивание шаров по гипотезе Дэвиса соответствует формуле ...
Как осуществляется подгрузка шаров с целью компенсации износа при
регулярном способе ?
Как осуществляется подгрузка шаров с целью компенсации износа при
рационном способе ?
Напишите уравнение кинетики измельчения В.В. Товарова.
В каких единицах измеряется удельная производительность мельниц ?
От каких факторов зависит удельная производительность мельниц по
готовому классу крупности ?
Назовите преимущества мокрого измельчения по сравнению с сухим.
Как получить тонкий помол при одностадиальном измельчении ?
Как борются с «критическими» классами крупности при
самоизмельчении ?
Какова роль циркулирующей нагрузки на производительность
мельницы ?
В каких случаях может эффективно работать в первой стадии
барабанная мельница в открытом цикле ?
В каких единицах измеряется плотность пульпы ?
Как рассчитать величину разжижения в продукте ?
Как определить содержание твёрдого в пульпе ?
Как измеряется циркулирующая нагрузка мельницы?
Как влияет масса мелющих тел на производительность мельниц ?
Каков характер зависимости производительности мельниц от частоты
вращения барабана ?
Каков приблизительно расход футеровки при дроблении в дробилках
КСД и КМД ?
Может ли при грохочении происходить обогащение материала ?
Какие типы просеивающих поверхностей применяют при грохочении ?
Какова масса пробы для ситового анализа при максимальной
крупности 0,5 мм ?
83. Что такое индекс чистой работы по Бонду ?
84. От чего зависит установочная мощность щековых дробилок ?
85. Каков выход класса – 30 + 20 мм для смеси с максимальной
крупностью куска 50 мм и при равномерном распределении частиц ?
86. Какова максимальная крупность частиц в смеси если при
прямолинейной характеристике крупности суммарный остаток на
ситах 200 мм и 300 мм соответственно составляет 60 % и 40 % ?
87. Какова должна быть величина приёмного отверстия дробилки, если
максимальная крупность в питании составляет 1000 мм ?
88. Какова средняя крупность смеси при равномерном распределении
классов крупности и максимальном куске диаметром 500 мм ?
89. Каков будет выход затрудняющих зёрен в смеси при равномерном
распределении классов крупности и максимальном куске 500 мм, если
грохочение идёт по классу 200 мм ?
90. Каков будет выход трудных зёрен при равномерном распределении
классов крупности и максимальном куске 1500 мм если грохочение
идёт по классу 500 мм ?
91. Как определить эффективность грохочения на работающем
промышленном грохоте ?
92. Чему равняется эффективность грохочения при содержании нижнего
класса в надрешётном продукте 10 % и выходе подрешётного продукта
40 % ?
93. При расчёте было выбрано две дробилки производительностью 550
м3/ч каждая. Каков будет коэффициент загрузки при общей
производительности 800 м3/ч ?
94. Каково оптимальное соотношение объёмов мельниц в первой и второй
стадиях при двухстадиальном измельчении ?
95. Что обозначает понятие «число меш» ?
96. Где применяются барабанные грохоты ?
97. В чём особенность вероятностных грохотов ?
98. В чём преимущества и недостатки способа грохочения от крупного к
мелкому по сравнению с другими способами ?
99. В чём главное отличие планетарной мельницы от других ?
100. Какие мелющие тела
(материал) используются в барабанных
мельницах?
82.
2) Ответьте на примерные вопросы тестов:
1. Это …
1. Мельница сливного типа.
2. Мельница МШЦ.
3. Мельница с периферической разгрузкой.
4. Стержневая мельница.
5. Мельница МШР.
Наиболее точный
результат
при
вычислении
степени
сокращения i даёт следующая формула:
Наибольшие
энергозатраты при
разрушении
руд
получаются
при
следующей
деформации:
Крупному дроблению наиболее соответствует закон
1.
2.
3.
4.
5.
i = Dmax /dmax;
i = B/b;
i = Dср /dср;
i = Dmin /dmin;
i = Dt /dt.
1.
2.
3.
4.
5.
удар;
сдвиг;
изгиб;
растяжение;
сжатие.
1.
2.
3.
4.
5.
Риттингера;
Бонда;
Ребиндера;
Кирпичёва-Кика;
Свенссона.
5.
Это …
1. Мельница-мешалка.
2. Планетарная мельница.
3. Вибрационная мельница.
4. Мельница консольная.
5. ISA-mill.
6.
При выходе концентрата 8%, извлечении металла
90% и содержании
в нём металла 60%,
массовая
доля
металла в руде
составит
1. 15%.
2. 10%.
3. 5,33%.
4. 8%.
5. 12%.
7.
Это …
1. Планетарная мельница.
2. Струйная мельница.
3. Плазменная мельница.
4. Мельница Аэрофол.
5. Мельница Каскад.
2.
3.
4.
8.
Щековые
дробилки
применяются для
1.
2.
3.
4.
5.
9.
Это …
1. Труба-сушилка.
2. Стержневая мельница-мешалка.
3. Башенная мельница.
4. Мельница с перекатываемой средой.
5. Центробежно-ударная мельница.
10.
Разгрузочная щель 1. изменением
футеровки
неподвижной
щековой дробилки
щеки.
регулируется
2. изменением толщины футеровки на подвижной щеке.
3. изменением длины подвижной щеки.
4. изменением длины неподвижной щеки.
5. изменением длины распорной плиты.
Это …
1. Стальная футеровка барабана мельницы.
2. Резиновая футеровка мельницы.
3. Футеровка разгрузочной камеры.
4. Футеровка барабана мельницы «рудная
постель».
5.
Металло-керамическая
футеровка
барабана мельницы.
11.
12.
Разжижением
пульпового
продукта
называют:
среднего дробления;
мелкого дробления;
тонкого дробления;
грубого измельчения;
крупного дробления.
1. отношение объёма пульпы к объёму
твёрдого.
2. отношение объёма твёрдого к объёму
пульпы.
3. отношение массы жидкого к массе
твёрдого
4. отношение массы жидкого к массе пульпы
5. отношение массы твёрдого к массе
пульпы
13.
Это …
1. Черпак центробежного насоса.
2. Черпаковый питатель мельницы.
3. Барабанный питатель мельницы.
4. Комбинированный питатель.
5. Устройство для выгрузки скрапа из
мельницы.
14.
Это …
1. Мельница Каскад.
2. Мельница Аэрофол.
3. Башенная мельница.
4. Мельница ISA-mill.
5. Мельница ММС.
15.
Какая из перечисленных дробильных машин не
переизмельчает
материал:
1.
2.
3.
4.
5.
Разработчик:
Горный университет,
каф. ОПИ, доцент
валковая дробилка;
щековая дробилка;
конусная дробилка;
молотковая дробилка;
дезинтегратор.
Е.Е. Андреев