课程名称：《选矿厂设计》第9周，第9次摘要：授课题目（章、节）第五章主要工艺设备的选择与计算6.1主要工艺设备选择和计算的原则6.2破碎设备本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，了解主要工艺设备的选择原则与计算方法，掌握破碎设备的选择。[重点】破碎设备的选择与计算【难点】主要工艺设备的选择内容【本讲课程的引入】引入：流程计算为选别设备打基础的，等流程计算完毕后，就是设备的选择与计算。选矿厂的主要工艺设备是指用于直接加工矿石（粒度，品位，浓度）的设备，包括破碎、筛分、磨矿、分级、选别、脱水以及焙烧设备等。工艺设备选择和计算的任务就是为了满足选矿工艺过程需要的条件下，经过技术经济比较，正确选择设备的类型、规格和台数。【本讲课程的内容】6.1工艺设备的选择与计算设备生产能力，，t/h高压辊计算任务：确定需要台数，台磨机和要求Q设对辊破设备负荷系数，n=碎机不n·Q设备本身适合含泥含水（一）工艺设备选择与计算的依据量高的发粘矿选矿厂的建设规模，工作制度：物。磁铁矿所处理矿石的物理化学性质和用户对产品、数量、质量的要求及产品的经济价值；不太易
课程名称：《选矿厂设计》 第 9 周 ，第 9 次 摘要：授课题目（章、节） 第五章 主要工艺设备的选择与计算 6.1 主要工艺设备选择和计算的原则 6.2 破碎设备 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本讲课程的学习，了解主要工艺设备的选择原则与计算方法，掌握破碎设 备的选择。 【重 点】破碎设备的选择与计算 【难 点】主要工艺设备的选择 内容 【本讲课程的引入】 引入: 流程计算为选别设备打基础的，等流程计算完毕后，就是设备的选择与计算。 选矿厂的主要工艺设备是指用于直接加工矿石（粒度，品位，浓度）的设备，包括 破碎、筛分、磨矿、分级、选别、脱水以及焙烧设备等。工艺设备选择和计算的任 务就是为了满足选矿工艺过程需要的条件下，经过技术经济比较，正确选择设备的 类型、规格和台数。 【本讲课程的内容】 6.1 工艺设备的选择与计算 计算任务：确定 = 设备本身 设备负荷系数， 要求 设 需要台数，台 设备 ， n Q Q 生 能力， t/h 产 （一）工艺设备选择与计算的依据 选矿厂的建设规模，工作制度； 所处理矿石的物理化学性质和用户对产品、数量、质量的要求及产品的经济价值； 高压辊 磨机和 对辊破 碎机不 适合含 泥含水 量高的 发粘矿 物。 磁铁矿 不太易
选，磁选设计的工艺流程图（包括数、质量流程图及矿浆流程图）机64%设备计算参数的试验资料及类似厂的生产指标的品位，为了选国产定型设备产品样本，型设备鉴定资料到66%,（二）工艺设备选择的原则需加磁选柱（1）所选设备必须适应矿石性质和工艺条件，必须满足生产能力和产品质量的要求：(2）所选设备要性能可靠、操作方便、维护容易、生产费用低、备品备件容易解决；(3)同一作业要选用同一类型和规模的设备，以便于维修；(4)尽量选用与选矿厂规模相适应的大型设备、减少占地面积、以降低基建投资：设备数量取决于所选设备的型号和规格。选用小型设备，将增加建筑面积和管理、维护的困难，一般不多于六个系列，采用大型设备有利于减少基建投资，降低生产成本，并能促进选矿厂自动化管理，但要增加厂房高度和起重设备的起重能力，因此主要指标包括设备总重量、总投资、总安装功率、厂房总面积和体积等(5)当设备选择存在多方案时，应通过技术经济比较，确定合理方案；（6）设备备用问题：确定各设备作业率时已考虑了检修时间，故一般不留备用设备。但如旋流器（备用系数20-50%）、砂泵（备用系数50-100%）、过滤（备用系数20-25%）等易损设备，要考虑一定的备用量。某作业的同类设备台数大于4-6台时，改用大型设备较为有利。（三）选矿设备生产能力的计算原则（我国设计院推荐的较可考办法）（1）按理论公式计算生产能力。按理论公式近似计算生产能力的设备为两类：》依据通过破碎腔破碎物料的质量（容积）进行计算的对辊和反击式破碎机：》矿浆在分级过程中，在重力或惯性力作用下，依据固体物料在流体中运动的理论进行计算的，如水力分级机、水力旋流器、浓缩机、离心机等分级设备。按理论公式计算的生产能力，其结果与实际生产资料有一定偏差，但却能表明影响设备生产能力的主要相关因素。（2）按经验公式计算生产能力。按经验公式计算生产能力的设备有：固定筛、振动筛、螺旋分级机等。经验公式是选用某设备在处理指定物料（称之为标准物料）特定条件时的生产能力。因此，它有一定的适应范围。在处理其他非标准物料时，必须考虑某些修正系数。经验公式与理论公式一样，反映了-2-
- 2 - 设计的工艺流程图（包括数、质量流程图及矿浆流程图） 设备计算参数的试验资料及类似厂的生产指标 国产定型设备产品样本，型设备鉴定资料 （二）工艺设备选择的原则 ⑴ 所选设备必须适应矿石性质和工艺条件，必须满足生产能力和产品质量的要求； ⑵ 所选设备要性能可靠、操作方便、维护容易、生产费用低、备品备件容易解决； ⑶同一作业要选用同一类型和规模的设备，以便于维修； ⑷尽量选用与选矿厂规模相适应的大型设备、减少占地面积、以降低基建投资； ⑸当设备选择存在多方案时，应通过技术经济比较，确定合理方案； ⑹ 设备备用问题：确定各设备作业率时已考虑了检修时间，故一般不留备用设备。 但如旋流器（备用系数 20-50%）、砂泵（备用系数 50-100%）、过滤（备用系数 20-25%） 等易损设备，要考虑一定的备用量。某作业的同类设备台数大于 4-6 台时， 改用 大型设备较为有利。 （三）选矿设备生产能力的计算原则（我国设计院推荐的较可考办法） （1） 按理论公式计算生产能力。 按理论公式近似计算生产能力的设备为两类： ➢ 依据通过破碎腔破碎物料的质量（容积）进行计算的对辊和反击式破碎机； ➢ 矿浆在分级过程中，在重力或惯性力作用下，依据固体物料在流体中运动的理论进行 计算的，如水力分级机、 水力旋流器、 浓缩机、离心机等分级设备。 按理论公式计算的生产能力，其结果与实际生产资料有一定偏差，但却能表明影响设备生 产能力的主要相关因素。 （2） 按经验公式计算生产能力。 按经验公式计算生产能力的设备有：固定筛、 振动筛、螺旋分级机等。经验公式是选用 某设备在处理指定物料（称之为标准物料）特定条件时的生产能力。因此，它有一定的适应范 围。在处理其他非标准物料时，必须考虑某些修正系数。经验公式与理论公式一样， 反映了 选，磁选 机 64% 的品位， 为了选 到 66%， 需加磁 选柱 设备数量取决于所选设备的型号和规格。选用小型设备，将增加建筑面积和管理、 维护的困难，一般不多于六个系列，采用大型设备有利于减少基建投资，降低生产 成本，并能促进选矿厂自动化管理，但要增加厂房高度和起重设备的起重能力，因 此 主要指标包括设备总重量、 总投 资、 总安装功率、 厂房总面积和 体积等
设备生产能力与待处理物料性质和工作条件的函数关系。（3）按综合公式计算生产能力。综合公式也叫半经验公式，即综合模型。它既有理论推导的因子，又有经验修正系数。颚式和旋回破碎机可用这类公式计算生产能力。（4）按单位负荷计算生产能力。单位容积：球磨机，浮选机根据设备单位生产能力计算设备的生产能力单位面积：筛子，过滤机单位长度：磁选机单位负荷的测定可以任意选择一种已知其单位生产能力的矿石作为标准矿石，然后将标准矿石与待测矿石在试验室中进行试验，得出其生产能力的相对系数，则可求出待测矿石的单位负荷。（5）按单位能耗计算生产能力。按处理单位重量或单位体积矿石所耗电量计算生产能力，如磨矿机、洗矿机等可用这种方法计算生产能力，单位能耗的测定方法与单位负荷的测定方法相同。（6）按矿石在设备中的停留时间计算生产能力。为使某作业顺利进行，必须使被处理矿石在该作业（设备）具有一定的停留时间。这类设备的有效容积是根据单位时间的容积生产能力与处理矿石需停留的时间之积而确定。这种方法需要预先确定各作业处理该种矿石的停留时间，如浮选机、搅拌槽，浸出槽。（7）按产品目录确定生产能力。齿式对辊机、摇床等可直接通过制造厂的产品目录计算生产能力。但必须对矿石性质和工作条件设置某些修正系数。（四）最终设备方案的确定步骤：1）按设计条件初选设备型号（尺寸），拟定设备方案，可能出现三种结果，只能采用一种型号设备只能采用一种型号，而有集中大小不同的设备（可能是型式，大小各不相同后两种要对各方案进行技术经济比较2）提供参与比较的方案和设备条件，计算每台设备的Q，n，n。3）编制技术经济比较表，见表4.1表4.1粗碎设备方案对比表-3-
- 3 - 设备生产能力与待处理物料性质和工作条件的函数关系。 （3） 按综合公式计算生产能力。 综合公式也叫半经验公式， 即综合模型。它既有理论推导的因子，又有经验修正系数。 颚式和旋回破碎机可用这类公式计算生产能力。 （4） 按单位负荷计算生产能力。 根据设备单位生产能力计算设备的生产能力 单位长度：磁选机 单位面积：筛子，过滤机 单位容积：球磨机，浮选机 单位负荷的测定可以任意选择一种已知其单位生产能力的矿石作为标准矿石， 然后将标 准矿石与待测矿石在试验室中进行试验，得出其生产能力的相对系数，则可求出待测矿石的单 位负荷。 （5） 按单位能耗计算生产能力。 按处理单位重量或单位体积矿石所耗电量计算生产能力，如磨矿机、洗矿机等可用这种方 法计算生产能力，单位能耗的测定方法与单位负荷的测定方法相同。 （6） 按矿石在设备中的停留时间计算生产能力。 为使某作业顺利进行，必须使被处理矿石在该作业 （设备） 具有一定的停留时间。这类 设备的有效容积是根据单位时间的容积生产能力与处理矿石需停留的时间之积而确定。这种方 法需要预先确定各作业处理该种矿石的停留时间，如浮选机、搅拌槽，浸出槽。 （7） 按产品目录确定生产能力。 齿式对辊机、摇床等可直接通过制造厂的产品目录计算生产能力。但必须对矿石性质和工 作条件设置某些修正系数。 （四）最终设备方案的确定 步骤： 1）按设计条件初选设备型号（尺寸），拟定设备方案，可能出现三种结果， 后两种要对各方案进行技术经济比较 2）提供参与比较的方案和设备条件，计算每台设备的 Q，n， 。 3）编制技术经济比较表，见表 4.1 表 4.1 粗碎设备方案对比表 只能采用一种型号设备 只能采用一种型号，而有集中大小不同的设备 可能是型式，大小各不相同
外型尺设备方台 总功率总重量负荷总价值结备寸型号规格数(t)注案编号(kw)n (%)（万元）论长高宽PE600X900优75A116. 0871. 9620. 80复摆式颚式破碎机PXZ-700/100B15591.919. 42168劣液压重型旋回破碎1机PXQ-700/10045劣液压轻型旋回破碎13019. 42168C1机4）技术经济比较评价，选定最终方案台数，在满足生产（正常）条件下，越少越好在适宜的负荷范围内，越高越好，磨机负荷在95-105%之间/V重量，轻好，总重越高，基建费高，运输难√功率，越低越好，成本低√尺寸，越小越好√价格V另外还要考虑到可靠性，备件供应，价格等5）为了保证选矿厂的正常生产，必须考虑备用设备。破碎机和筛分机的备用台数取决于破碎作业的工作制度、原矿仓和中间矿仓的容积。第一段破碎，不考虑备用设备。第二段和第三段破碎，每2-3台破碎机考虑1台备用破碎机，每3-4台筛分机考虑台备用筛分机。磨矿、选别和浓缩作业不考虑备用设备，精矿过滤和干燥设备应考虑备用设备，输送矿浆的砂泵，1每台考虑1台备用砂泵。√粗碎机一般不考虑备用，而是采用低的作业率一般n=70%作业率=55%V中细碎一般3-4台考虑一台备用V筛子每3-4台考虑一台备用V磨机分级一般不备用，但大厂当n大于5-6台时，可考虑备用一台：V选别，浮选按机总数的10-20%备用，矿石性质稳定取小值。V重选，摇床每十台备用一台。脱水设备，大厂每4-5台备用一台，中小厂不备用，而是考虑缓冲设备，1使精矿浓缩机负荷低些，有储矿作用。V过滤机和泵类1：1备用。适宜负荷n调整方法：破碎机，通过调整i，工作制度，是在不行调i磨矿机，选别，过滤，主要改变型号6.2破碎设备6.2.1破碎设备的选择-4
- 4 - 设备方 案编号 型号规格 台 数 总功率 (kW) 总重量 (t) 外型尺 寸 长高宽 负荷 η(%) 总价值 (万元) 结 论 备 注 A PE600×900 复摆式颚式破碎机 1 75 16.08 71.96 20.80 优 B PXZ-700/100 液压重型旋回破碎 机 1 155 91.9 19.42 168 劣 C PXQ-700/100 液压轻型旋回破碎 机 1 130 45 19.42 168 劣 4）技术经济比较评价，选定最终方案 ✓ 台数，在满足生产（正常）条件下，越少越好 ✓ 在适宜的负荷范围内，越高越好，磨机负荷在 95-105%之间 ✓ 重量，轻好，总重越高，基建费高，运输难 ✓ 功率，越低越好，成本低 ✓ 尺寸，越小越好 ✓ 价格 ✓ 另外还要考虑到可靠性，备件供应，价格等 5)为了保证选矿厂的正常生产， 必须考虑备用设备。 破碎机和筛分机的备用台数取决于破碎作业的工作制度、 原矿仓和中间矿仓 的容积。第一段破碎， 不考虑备用设备。第二段和第三段破碎，每 2-3 台破碎机 考虑 1 台备用破碎机，每 3-4 台筛分机考虑台备用筛分机。磨矿、 选别和浓缩作 业不考虑备用设备， 精矿过滤和干燥设备应考虑备用设备，输送矿浆的砂泵，1 每台考虑 1 台备用砂泵。 ✓ 粗碎机一般不考虑备用，而是采用低的作业率一般 = 70%;作业率= 55% ✓ 中细碎一般 3-4 台考虑一台备用 ✓ 筛子每 3-4 台考虑一台备用 ✓ 磨机分级一般不备用，但大厂当 n 大于 5-6 台时，可考虑备用一台； ✓ 选别，浮选按机总数的 10-20%备用，矿石性质稳定取小值。 ✓ 重选，摇床每十台备用一台。 ✓ 脱水设备，大厂每 4-5 台备用一台，中小厂不备用，而是考虑缓冲设备， 使精矿浓缩机负荷低些，有储矿作用。 ✓ 过滤机和泵类 1：1 备用。 适宜负荷 调整方法：破碎机，通过调整 i，工作制度，是在不行调 i 磨矿机，选别，过滤，主要改变型号 6.2 破碎设备 6.2.1 破碎设备的选择
（一）设备选择破碎设备硬度最大粒度适应矿石性质类型含泥、含水粘度要求的产品粒度粗碎不大于0.8-0.85最大粒度给如磨机,B%/Dmax中细碎不大于0.85-0.9规格满足生产能力的要求破碎机排矿口在调节范围内（二）常用破碎机粗碎：旋回大D，小Q，式：小D，大Q中细碎：标准----中碎，短头----细碎，中型----两段破碎的第二段（三）粗碎设备的选择金属矿石选矿厂处理的矿石一般为硬或中硬矿石：石灰石属于较软矿石，煤属于软矿石。粗碎破碎机有：旋回式、颚式（老虎口）和反击式。选择时既要考虑矿石硬度、破碎比、还要考虑选厂规模等因素，三种破碎机的比较列于下表：旋回破碎机类型颚式反击式反击式（锤式）最小500/75（最小为试验室用）最小145×270最大1400/220最小125×250最大1040×2070规格最大1500×2100规格少CG880给料口规格很多1650*4410规格很多处理量大，电耗较少构造简单，价格低，（相同破碎比是，产破碎比大，节能，设主要优点易于安装，维修容易，品粒度均匀，900以备重量轻操作简单，不易堵。上不用给矿机处理能力比旋回低，设备重量大，机体高，产品粒度不均匀磨损严重，给矿粒度主要缺点小构造复杂（2-3）陪，需用给矿设备小型大、中型中、小型适用选厂规模-5-
- 5 - （一）设备选择 破碎设备 类型 要求的产品粒度 粘度 含泥、含水 最大粒度 硬度 适应矿石性质 规格 − − 破碎机排矿口在调节范围内 满足生产能力的要求 中细碎不大于 粗碎不大于 最大粒度给如磨机， 0.85 0.9 0.8 0.85 Dmax B （二）常用破碎机 粗碎：旋回大 D，小 Q，颚式：小 D，大 Q 中细碎：标准-中碎，短头-细碎，中型-两段破碎的第二段 （三）粗碎设备的选择 金属矿石选矿厂处理的矿石一般为硬或中硬矿石：石灰石属于较软矿石，煤属 于软矿石。 粗碎破碎机有：旋回式、颚式（老虎口）和反击式。选择时既要考虑矿石硬度、 破碎比、还要考虑选厂规模等因素，三种破碎机的比较列于下表： 破碎机类型 旋回 颚式反击式 反击式（锤式） 规格 最小 500/75 最大 1400/220 规格少 CG880 给料口 1650*4410 （最小为试验室用） 最小 125×250 最大 1500×2100 规格很多 最小 145×270 最大 1040×2070 规格很多 主要优点 处理量大，电耗较少 （相同破碎比是，产 品粒度均匀，900 以 上不用给矿机 构造简单，价格低， 易于安装，维修容易， 操作简单，不易堵。 破碎比大，节能，设 备重量轻 主要缺点 设备重量大，机体高， 构造复杂 处理能力比旋回低， 产品粒度不均匀 （2-3）陪，需用给矿 设备 磨损严重，给矿粒度 小 适用选厂规模 大、中型 中、小型 小型