В замкнутом цикле дробилка перерабатывает не только свежую подачу. Материал, оставшийся на грохоте крупнее заданного размера, также возвращается в дробилку. Поэтому входной расход установки и фактическая нагрузка на дробилку не совпадают. Корректный расчёт сначала определяет, к какому потоку относится процент возврата, а затем объединяет свежую подачу и рециркуляцию в одном материальном балансе.
Сначала определите процент: какой поток взят за основу?
На производстве выражение «40% возврата» может иметь два значения. В первом случае возвратный поток C делят на свежую подачу F: R = C/F. Это распространённое в обогащении определение циркулирующей нагрузки. Во втором случае надрешётный возврат делят на общий поток, поступающий на грохот T: q = C/T. Эти отношения не равны. Если в предложении, измерении или сменном отчёте не указан знаменатель, один и тот же процент означает разную нагрузку на оборудование.
Простой материальный баланс показывает полную нагрузку дробилки
При установившемся режиме и отсутствии неучтённых боковых потоков общий расход на дробилку равен T = F + C. Если циркулирующая нагрузка R = C/F, множитель полной нагрузки равен T/F = 1 + R. Если надрешётный продукт задан как доля общего питания грохота q = C/T, из уравнения C = q × (F + C) следует R = q/(1-q). Эта зависимость применима только при установившемся режиме, постоянном запасе материала и определённых потоках; измерение во время заполнения или опорожнения бункера не описывает баланс.
Пример: почему одинаковые 40% дают два результата?
Следующие значения приведены только для примера и не являются гарантией производительности оборудования Metkan. Пусть свежая подача F = 20 т/ч, а 40% общего питания грохота возвращается. Тогда q = 0,40. Получаем R = 0,40/(1-0,40) = 0,67. Возврат C составляет 13,33 т/ч, а общая нагрузка на дробилку и грохот T = 33,33 т/ч. Иными словами, возврат 40% общего потока соответствует циркулирующей нагрузке 66,7% относительно свежей подачи.
Если же сказано, что «возврат составляет 40% свежей подачи», принимают R = 0,40. При той же свежей подаче 20 т/ч получаем C = 8 т/ч и T = 28 т/ч. Разница 5,33 т/ч между результатами возникает только из-за другого знаменателя. Поэтому при оценке тока дробилки или нагрузки двигателя сначала нужно спросить «относительно какого потока?», а уже затем «сколько процентов?».
Почему циркулирующая нагрузка растёт?
Высокий возврат не всегда означает, что дробилка мала. Гранулометрия разгрузки зависит от размера питания, дробимости материала, частоты вращения ротора, конфигурации колосников или отверстий, износа деталей и стабильности подачи. На грохоте размер отверстий, полезная площадь, толщина слоя, доля граничных зёрен, влажность и забивание могут увеличить надрешётный продукт. Просыпь или сегрегация в перегрузочном желобе также искажает измеренный возвратный поток.
Показатели чистоты и извлечения из руководства по эффективности грохочения от 29 сентября дополняют этот анализ контура. Внешне чистый подрешётный продукт не доказывает, что весь материал заданной крупности попал в продукт. Если мелочь уходит в надрешётный поток, возникает лишняя циркуляция: дробилка повторно перерабатывает те же частицы, а конвейеры и элеваторы транспортируют больший тоннаж. Поэтому вместе с возвратным расходом сравнивайте гранулометрию свежей подачи, разгрузки дробилки, подрешётного и надрешётного продуктов по одному контрольному размеру.
Измеряйте контур в период стабильной работы
Измеряйте свежую подачу и возврат за один и тот же интервал. При наличии конвейерных весов фиксируйте ноль, скорость и состояние калибровки; в противном случае применяйте подходящий метод, например контролируемый сбор за заданное время или проверенный баланс весового бункера. Пробы должны представлять весь поток и один стабильный период. ISO 11648-1 содержит общие принципы представительного отбора и статистической обработки проб сыпучих материалов, но сама по себе не задаёт конкретную полевую методику или настройки оборудования.
При разной влажности не сравнивайте влажные тоннажи напрямую; переводите их в расход сухого твёрдого вещества. Включайте в баланс аспирационную пыль, потери продукта, изменение запасов и другие боковые потоки. Если при установившемся режиме свежая подача не равна конечному продукту, сначала проверьте измерения и изменение запасов. Отрицательная или физически невозможная циркулирующая нагрузка обычно указывает на несинхронные пробы, ошибку расхода или пропущенный поток.
Проверяйте оборудование по нагрузке контура, а не только по свежей подаче
Дробилка, грохот, возвратный конвейер, элеватор и желоба несут полную нагрузку контура. Если при оценке тока двигателя, толщины слоя на грохоте, загрузки конвейера или переполнения желоба учитывать только свежую подачу, фактическая нагрузка будет занижена. Однако одного расчётного тоннажа недостаточно для выбора модели: также учитывают насыпную плотность, максимальный размер, влажность, требуемую гранулометрию, абразивность, продолжительность работы и кратковременные пики.
Чтобы найти узкое место, сначала закройте измерительный баланс, затем меняйте по одному параметру. Стабилизируйте подачу, проанализируйте разгрузку дробилки и продукты грохота и повторно измерьте возврат при тех же сменных условиях. Если после настройки грохота циркуляция снижается, а качество продукта сохраняется, причина может быть в классификации, а не в мощности дробилки. Если грохочение стабильно, но доля крупного материала в разгрузке растёт, проверяют условия дробления и изнашиваемые детали. Одновременное изменение нескольких настроек скрывает причинно-следственную связь.
Какие данные нужны для предложения или модернизации контура?
Передайте Metkan расход свежей подачи, знаменатель процента возврата, гранулометрический состав питания и четырёх основных потоков, влажность, режим работы и данные существующего оборудования. Токи двигателей, отверстия грохота, размеры желобов и конвейеров, а также пробы за тот же период повышают точность оценки модернизации. По этим данным можно совместно рассмотреть открытый или замкнутый цикл, фактические нагрузки и определить, находится ли ограничение в дроблении, грохочении или перегрузке.
Источники и примечание к расчёту
Пример основан на материальном балансе установившегося режима. Источники подтверждают определение циркулирующей нагрузки, зависимости замкнутого цикла и принципы отбора проб; это не измерение у заказчика и не гарантия оборудования.
