CC BY
16
УДК 004.942
В О. КОНДРАТЕЦЬ
Юровоградський нацюнальний техшчний унiверситет
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ФОРМУВАННЯ ПОТОК1В РУДНОГО ЖИВЛЕННЯ КУЛЬОВИХ МЛИН1В ПРИ ТРАНСПОРТУВАНН1
Метою роботи е до^дження формування потоюв рудного живлення кульових млинiв у процеci транспортування. Отримано математичне описання процесу завантаження бункера дробленою рудою. Математичним моделюванням встановлено, що у нормальному поперечному перерiзi бункера руда розташовуеться наближено концентричними ктьцевими елементами, ширина яких визначаеться розмiром шматюв руди та Их вмicтом. При розвантаженнi спочатку видаляеться рiвномiрно змiшаний дрiбний матерiал центральной частини, а потiм нерiвномiрно змшаний дрiбний i крупний, який створюе основний потт i формуеться тд впливом перифершних кшьцевих елементiв з крупних шматтв руди, що перюдично вступають у дiю при опусканн матерiалу в центральтй чаcтинi бункера. Ц потоки без суттевих змт потрапляють на конвеерну cтрiчку i по рiзному впливають на конвеерш ваги i стан кульового млина.
Ключовi слова: математичне моделювання, потоки руди, фракцП крупноcтi, нерiвномiрне розташування, конвеернi ваги.
V.A. KONDRATEC
Kirovograd National Technical University
MATHEMATICAL MODELING FORMATION OF STREAMS ORE SUPPLY BALL
MILL WHEN TRANSPORTING
Abstract
The aim is to study the formation of ore supply streams ball mills in transit. The mathematical description of the boot process hopper crushed ore is established. The result of mathematical modeling is that normal cross section ore hopper located approximated concentric annular elements, the width of which is determined by the size of the pieces of ore and its content. While unloading first removed uniformly mixed fine material central part, and then unequally mixed small and large that creates the main stream and is influenced by peripheral ring elements of the larger pieces of ore that periodically come into effect when lowering material in the central part of the hopper. These streams without significant changes fall on the conveyor belt and have different effects on the weighing conveyor and the condition of a ball mill.
Keywords: mathematical modeling, the flow of ore particle size fractions, irregular arrangement, belt
weigher.
Постановка проблеми
Подр1бнення вих1дно1 руди перед збагаченням вщноситься до найбшьш витратних технолопчних процеав. При подр1бненш бвдних затзних руд широке розповсюдження отримали кульов1 млини, яш працюють у замкнутому цикл1 з мехашчними стральними класифжаторами. Неможливють пвдтримання необхщного розрвдження пульпи у таких кульових млинах в конкретних технолопчних умовах приводить до значних економ1чних збитшв i не узгоджуеться з виконанням Державно! науково-техшчно! програми «Ресурсозберiгаючi технологи нового поколшня в прничо-металургшному комплекс». На реалiзацiю поставлених щею програмою задач також спрямована тема «Комп'ютерно-iнтегрована система автоматичного регулювання спiввiдношення руда/вода в кульових млинах з циркулюючим навантаженням» (0106U000981), яка е складовою плану науково! тематики Юровоградського нацiонального технiчного унiверситету. Зважаючи на те, що вихвдна руда може сильно змiнювати стан технолопчного агрегату i впливати на точшсш характеристики конвеерних вагiв, дослiдження формування потоков рудного живлення кульових млишв у процесi транспортування е актуальним.
Анат останшх дослiджень i публiкацiй
Зниження енергоемностi процесiв подрiбнення та тдвищення технолопчно! ефективностi подрiбнення необхiдно розглядати як найбшьш важливу складову на шляху штенсифжацп рудошдготовки [1]. Одним iз основних напрямiв е критичний аналiз переваг i недолiкiв юнуючого подрiбнювального обладнання з метою виявлення можливостей подальшого покращення його показнишв, у тому числi завдяки ошгашзацп конструкци та технологiчних схем, використання режимiв подрiбнення та автоматичного управлшня [2]. Так, ефективнiсть запропонованого пристрою
автоматично! стабшзаци розрвдження пульпи у млинах з циркулюючим навантаженням [3] сутгево зменшуеться завдяки невизначеному впливу вхщного рудного потоку, що формуеться у транспортшй системi, як на конвеерш ваги, так i на кульовий млин. Транспортна система подачi руди у кульовий млин включае бункери, дозатори та конвеер з конвеерними вагами. Ц засоби розробляються давно, досягнувши високого рiвня досконалостi. Однак, на широкi перспективи удосконалення конвеерiв вказуеться у роботi [1]. Нещодавно завершена розробка «Автоматизащя процесiв керування стрiчковим конвеером транспортування руди з визначенням теплових режимiв приводного барабана» [4]. Бункери вважають розробленими засобами i в основному !х розглядають на рiвнi проектування шд певш потреби [5]. На недолiки конвеерних вапв вказуеться, починаючи з 1977 р. У 1986 р. в [6] вiдмiчено, що недолжом конвеерних вапв е недодержання гарантовано! похибки вимiрювання в основному через негативний вплив ступеня нерiвномiрностi розташування матерiалу на конвеернiй стрiчцi. У той же час особливосп розташування матерiалу на конвеернiй стрiчцi i причини, що його викликали, нiхто не вивчав.
Формулювання мети дослiдження
Метою дано! роботи е дослщження формування потоков рудного живлення кульових млинiв у процес транспортування сипкого матерiалу в системi бункер-дозатор-конвеер-кульовий млин шляхом його математичного моделювання за умов рiзних характеристик крупностi.
Викладення основного матерiалу досл1дження
Вихвдним матерiалом для кульових млишв перших стадiй подрiбнення е шнцевий продукт дробильно! фабрики, який завантажують у бункери. З бункерiв збагачувально! фабрики дроблену руду подають живильниками на стрiчковi конвеери, де И зважують конвеерними вагами перед подачею у кульовi млини. Для дозування дроблених руд застосовують пластинчасп, стрiчковi, тарiлчастi, телескопiчнi живильники та вiброживильники. Для дозування дрiбного матерiалу на залiзорудних збагачувальних фабриках в основному використовують телескошчш та вiброживильники.
Дроблений матерiал, що подаеться у бункери збагачувально! фабрики, характеризують насипною масою i коефщентом розпушування. Ц показники слугують для розрахунку шлькосп матерiалу у бункерах i на конвеерних стрiчках. Насипна маса являе собою масу одинищ об'ему дроблено! руди у !! насипному сташ. Насипна маса визначаеться коефiцiентом розпушування, що дорiвнюе вiдношенню об'ему дроблено! руди до !! об'ему в недробленому сташ. Коефщент розпушування завжди бiльший одиницi. Вiн залежить вщ гранулометричного складу подрiбнено! маси матерiалу, форми i взаемного розташування шматшв руди, а також ввд часу знаходження у дробленому станi (самоущшьнення), тиску, вологи, емкостi та форми бункерiв. Залежнiсть насипно! маси дроблено! руди ввд коефiцiента розпушування i крупностi !! шматков можуть бути причиною нерiвномiрностi насипно! маси матерiалу вздовж потоку на конвеернiй ст^чщ. Важливою характеристикою дробленого матерiалу е кут природного схилу. Це кут, створений вiльною поверхнею розсипчасто! прсько! маси з горизонтальною площиною. Шматки руди, що знаходяться на цш поверхш, перебувають у станi гранично! рiвноваги. Кут природного схилу зв'язаний з коефщентом тертя i залежить вщ шорсткостi шматков, вологостi, гранулометричного складу, форми шматшв та вщ щшьносп матерiалу. При збiльшеннi вологосп гiрсько! маси до певно! меж1 кут природного схилу збiльшуеться. Кут природного схилу також зростае при збшьшенш крупносп i кутастостi шматшв руди. Для руд Криворiзького басейну кут природного схилу складае 42°С. На так1й нахиленiй поверхнi шматки руди не скочуються, утримуються. Вони прийдуть у рух, коли нахил поверхш збшьшити.
Розглянемо формування потошв дроблено! руди при Г! транспортуванш в умовах магнiтозбагачувальних фабрик. Конкретна магштозбагачувальна фабрика працюе на певнш сировинi, що мае сво! особливосп. У реальних умовах одше! з магштозбагачувальних фабрик за тривалий перюд зафiксовано змiни гранулометричного складу живлення кульових млишв, як можливо охарактеризувати даними, приведеними у табл. 1. Сумарш характеристики крупностi руди, побудоваш за даними табл.1, розташовуються одна тд одною i мають однаковий характер змши. Простiр мiж ними належить iншим гранулометричним складам вихвдного живлення кульових млинiв, як1 е пром1жними. Данi першого рядка табл.1 вщповвдають рудi з мiнiмальною крупшстю шматков, !х середньозважений розмiр йсзтЫ дорiвнюе 5,61 мм. У другому рядку даш вiдповiдають рудi з максимальною крупшстю шматшв, !х середньозважений розмiр йсзтсх = 7,52 мм. Граничш значения дозволяють знайти найб№ш iмовiрний гранулометричний склад живлення кульових млишв. Його визначено як середне арифметичне граничних значень i приведено у третьому рядку табл.1. Формування потошв дроблено! руди найбшьш доцшьно розглядати на матерiалi, середньозважений розмiр якого вiдповiдае йаср.
Завантаження дроблено! руди у бункери звичайно здшснюють по !х осi. У цилшдричному бункерi для розвантаження створюють кошчну поверхню (воронку) з кутом нахилу аб, який бiльший кута природного схилу апс, що показано на рис.1, а. При завантаженш дроблено! руди у цилiндричний
бункер у ньому завдяки куту природного схилу апс з мaтерiaлу створюеться конус 5, що показано на рис.1,б. При подальшому завантаженш певного об'ему руди на створеному конусi 5 формуеться конiчний шар 6 сипкого мaтерiaлу, що показано на рис.1, в.
Таблиця 1
Гранулометричний склад живлення кульового млина першоТ стади подрiбнення, що працюе у __замкнутому цик. и з мехашчиим спiральним класифжатором, %_
Середньо-зважений розмiр шмaткiв руди Середне значення розмiру шматшв руди у клaсi крупностi, мм
20 15 10 5 3 2 1 0,5 0,3 0,16 0,07 0,05 0,04 0,025
dсзmin 5,5 12,7 15,3 25,9 13,7 7,1 4,4 2,5 2,3 2,5 2,1 0,5 0,5 5,0
dсзmах 10,0 13,6 14,2 30,6 12,4 5,0 3,5 1,7 1,9 1,9 1,3 0,4 0,3 3,2
dсзср 7,75 13,1 5 14,7 5 28,25 13,05 6,05 3,95 2,1 2,1 2,2 1,7 0,45 0,4 4,1
Рис. 1. Особливостi розвантаження (а) та завантаження (б, в) дробленоТ руди у цилiндричнi бункери: 1 - бункер; 2 - кошчна поверхня (воронка); 3 - матерiал; 4 - конвесрна стрiчка; 5 - конус з матерiалу; 6 - конiчний шар сипкого матерiалу, створений його наступною дозою
Особливосп формування конiчного шару сипкого мaтерiaлу видно з рис. 2. Перш за все знаходимо об'ем сипкого мaтерiaлу у його даному шарг Допустимо, що мaтерiaл умовно може розташовуватися поза межами цилiндричного бункера, як показано на рис.2. Тодi штриховкою буде видiлено знову створений шар мaтерiaлу у бункер^ де ОВ дорiвнюе його рaдiусу R, ВЕ - прирощенню рaдiусa AR основи знову створеного конуса висотою ОС, що дорiвнюе висоп ОА^ базового конуса, збшьшенш на Ah.
Рис. 2. Геометричш зв'язки знов створеного у бункерi шару сипкого матерiалу
з його кошчною основою
Об'ем конуса, що слугуе основою знов створеного шару сипкого матерiалу, дорiвнюе
1 3
Ко = 3 лК пс .
(1)
Об'ем ф^ри з поверхнею, створеною обертанням трикутника ББЕ, зображеного на рис. 2, навколо вертикально! ос бункера буде дорiвнювати
^фо =-
1 %АН
2 (
3 tga г
3К + -
АН
\
tga
(2)
пс
Об''ем високого конуса з висотою Н+АН i радiусом основи К+АК, вiдповiдно рис. 2, дорiвнюе
V =-
г тзтг
R3tga пс + 3К 2 АН + К
2 2 АН3 1 +- АН2 +-
tga
пс J
tga п
(3)
З врахуванням (1), (2), (3), шсля ввдповвдних перетворень отримуемо залежнiсть для визначення об'ему знову створеного шару сипкого матерiалу
Узш = лАН
К 2 +-
К (tga пс + 2
tga п
3
(
-1 АН +
^а пс -1 3tg 2 а
Л
АН2
пс У
(4)
Задаемося радiусом бункера К=2,5 м. З врахуванням значення апс=42° рiвняння (4) приймае
вигляд
Узш = 19,625АН + 5,523АН2 - 0,129АН3, м.
(5)
Задаемося величиною АН=5-ётах=5-20 мм=0,1 м, де йтах - середне значення максимального за розмiром шматка руди. Тодi об'ем знову створеного шару сипкого матерiалу становить Кзш=2,0176 м3. Приймаючи однакове значення коефщента розпушування руди незалежно ввд крупностi шматков, наприклад на рiвнi 1,3, визначаемо об'ем твердого у незруйнованому станi, який дорiвнюе Кт=1,552 м3. При густинi 3300 кг/м3 у знову створеному шарi сипкого матерiалу знаходиться 5121,6 кг руди, що дозволяе, ввдповвдно даним табл.1, для найбшьш iмовiрного за крупшстю i складом продукту знайти масову i об'емнi частки кожного класу. Так1 данi приведенi у табл. 2. З даних табл. 2 видно, що об'емш розпушенi частки твердого, як1 характеризують конкретнi класи крупностi, дуже вiдрiзняються м1ж собою.
Таблиця 2
Частки руди рiзних клаив крупност у знов створеному шарi сипкого матерiалу масою 5121,6 кг
Характеристики рудного матер1алу
0 2
Середне значення розмiру шматков руди у класi крупносп, мм
5, 0,
7 0
5 0
4
0
5 2 0
Масова частка, кг
6 9 3
7 6
5 5 7
6 4 4
8 6 6
9 0 3
2 0 2
7 0
7 0
7, 2,
7
8
5 0
0 2
Об'емна моиолiгиа
3
частка, м
0 2
4 0 2
9 8 2 2
4 8
4,
,0
5 2 0 2
9 3
9 0,
,0
6 0
6 2
0, ,0
6 2
0, ,0
2 4
0, ,0
4
6 2 0
7 0 0
2 6 0 0
6 3 6 0
Об'емна розиутена частка, м3
4 6
5
3
5
6 2
6 7 9 2
9 9 6 5
2 3 6 2
2 2
7 9 7 0
4 2 4 0
4 2 4 0
5 4 4
0
3
4
0, ,0
9 0 0
8 0 0
7 2
8 0
3
Розглядаючи послщовний процес завантаження руди масою 5121,6 кг у бункер, вiдмiчаeмо, що при завантаженнi бункера рудою дрiбнi фракцп не вiдрiзняються великою рухливiстю i здебiльшого заповнюють його центральну частину. До таких фракцш необхiдно ввднести всi малорозмiрнi, включаючи 3 мм (табл. 2). 1х сумарний об'ем становитиме 0,7285 м3. У процесi завантаження бункера можливе захоплення дрiбним матерiалом певно! кiлькостi бiльш крупних шматков руди. Це буде iмовiрнiсний процес, однак шльшсть крупних шматкiв руди у центральнш частинi бункера (поблизу оа) буде незначною, i нею можна знехтувати. Iншi бiльш крупнi шматки руди внаслщок сегрегаци по конусу будуть скочуватись до перифери тим дал^ чим бiльша !х крупюсть. Таким чином, можливо рахувати, що при бшьш-менш iдеалiзованому процесi роздшення бiля стiнки бункера накопичуються найбшьш крупнi шматки руди з середшм розмiром 20 мм, потiм по конусу розташовуються шматки руди з середюм розмiром 15 мм, 10 мм i 5 мм. За ними конус знову створеного шару сипкого матерiалу створюють змшаю дрiбнi класи, включаючи середнiй розмiр 3 мм. Цей процес ввдбуваеться в мiру надходження змiшаних класiв сипкого матерiалу до бункера. Наступна подача вихвдного матерiалу в бункер повторюе описаний процес розподiлу сипкого матерiалу. Заповнений бункер являе собою у нормальному поперечному перерiзi концентричнi шльця, складенi з матерiалу рiзно! крупносп, яка вiд найбiльшого значення б™ стiнки зменшуеться до центрально! частини. Розмiри концентричних к1лець у поперечному перерiзi бункера можливо визначати ввдповщно фрагментам конiчно! форми.
Поздовжнiй перерiз к1льця, створеного матерiалом найбiльшо! крупносп бiля стiнки бункера, на рис. 2 показано ф^рою БЕОБ. Поздовжнш перерiз являе собою паралелограм, вертикалью сторони якого дорiвнюють АН, а гострий кут - апс. Його висота по радiусу бункера буде складати Аг. Так1 ж ф^ри вiдповiдають й iншим класам крупносп матерiалу. Об'ем матерiалу певно! крупносп, що розмiщуеться у такому шльщ, буде дорiвнювати об'ему фiгури обертання, наприклад БЕОБ, навколо осi бункера з певним радiусом, що дорiвнюе вiдстанi ввд осi до центрально! частини паралелограма. Радiус обертання буде дорiвнювати
п ^ л Аг
Го = Я -^АТ! - — , (6)
!=0 2
к
де Х Агг- - сума усiх висот паралелограмiв, для к1лець яких вже визначеш параметри заповнення
!=0
матерiалом;
Аг - висота паралелограма, для тша обертання якого визначаються параметри заповнення.
Об'ем сипко! фракцп, що створюе фiгуру обертання, дорiвнюе
Г к Аг ^
¥пк = 2жАН Я - Х Аг;--Аг . (7)
I !=0 2 У
Подаемо рiвняння (7) у наступному виглядi
2
жАНАг - 2жАН Розв'язок рiвняння (8) вiдносно Аг дорiвнюе
Г к ^ Я -£Аг;
V !=0
Аг + УПК = 0.
(8)
(
Аг =
\
Я -1Агг-
V ! =0 У
ч2
V у пк
жАН
(9)
Г к V
Я -1Агг
V !=0 У
Рiвняння (9) дозволяе за вiдомими параметрами i об'емом сипкого матерiалу у кiльцi знайти його ширину. Залежюсть (9) вщповвдае к1льцевим елементам знов створеного шару сипкого матерiалу, однак у його центральнш частию знаходиться конус. Тому необхвдно встановити обмеження дi! залежносп (9), як1 з не! випкають. Такою умовою е:
N2
ж2 АН 2
Я -ХАг;
V ! =0 У
> жАИУп
або
2
жАН
Гранична умова вiдповiдае рiвнянню
Я -ХАг;
V !=0 У
> ^пк .
(10)
жАк
Я "1Агг-
I=0
= Уп
яке пiсля позначення ^ Агг- = А i перетворень прийме вигляд
I=0
А2 - 2ЯА + | Я2 - Упк
жАк
= 0.
(11)
Розв'язок (11) дае граничне значення вiддалення певного кшьцевого елемента вiд стiнки бункера
А = Я -у]Ут/жАк . (12)
Залежнiсть (12) дозволяе встановити об'ем сипкого матерiалу Упк останнього кольцевого елемента, при якому ще зберiгаеться ох утворення.
Використовуючи рiвняння (9) i (12), знаходимо залежшсть ширини кольцевого елемента з сипким матерiалом ввд ввддаления його вiд стiнки бункера при однаковому вмiстi фракцiй крупностi i рiзних значениях об'емiв дробленого матерiалу, що створюють к1льця. Так1 залежпосп показанi на рис. 3. З нього видно, що при порiвияно невеликих значениях об'ему Упк залежшсть охоплюе широкий дiапазон змiни аргумента i вiдрiзияеться значною нелiнiйнiстю (крива 1). Тобто, при порiвияно малих об'емах Упк i однаковому вмОсп класiв крупностi в мiру вадцалення кiлець вiд стiнки бункера ох ширина буде значно зростати. При збiльшеннi об'емiв Упк нелiнiйнiсть залежпосп зменшуеться, однак зменшуеться i дiапазон змiни агрумента. Залежнiсть 4, показана на рис. 3, практично лшшна, але вмiщуе лише три класи крупносп.
< 8
0,6
0,5
0,4
0,3
§ 0,2
и
я &
я
а
0,1
4
2 / . 3
1 \/
--
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
Вщдалення кшьцевого елемента з сипким матерОалом вщ стшки бункера, м
2
0
Рис. 3. Залежшсть ширини кшьцевого елемента з сипким матерiалом ввд вщдалення його вщ стшки бункера при однаковому вмкт фракцш крупностi за умов: 1 - об'ем сипкого матерiалу у кшьцевому елементi Упк = 0,2; 2 - 0,3; 3 - 0,4; 4 - 0,5 м3
В умовах прничо-збагачувальних комбшапв вмiст клаав крупностi у дробленому матерiалi не однаковий (табл. 1). З використанням даних табл. 2 i формули (9) побудоваиi залежностi ширини кшьцевого елемента з сипкого матерiалу вщ розпушеного об'ему певного класу крупносп, що його створив, за умови перерозподОлу вмiсту (об'ему) окремих фракцш, що вщображаеться на рис. 4. З нього видно, що в межах можливих змш вмiсту окремого класу крупносп ширина кольцевого елемента з сипким матерiалом при варшванш об'ему Упк, що його створюе, змiнюеться по лiнiйнiй залежностi. Залежносп для середнiх розмiрiв шматков руди 20 i 15 мм (пряма 1 i 2) практично зливаються i е продовженням одна одноо. У реальних умовах вмюту клаав крупносп у дробленому мaтерiaлi для шматк1в руди з середшм розмОром 10 О 5 мм початковО умови змшюються, оскольки ох кшьцевО елементи розташоваш ближче до вершини конуса. Тому прямО 3 О 4 шдшмаються вОдносно залежностей 1 О 2, що вказуе на дещо бшьший вплив цих фракцш на формування ширини кОльцевих елеменпв.
7
Об'ем сипкого матерiалу у кшьцевому елемент К^хЮ"1, м3
Рис. 4. Залежшсть ширини кiльцевого елемента з сипкого матерiалу вiд розпушеного об'ему руди певного класу крупносл, що його створюе: 1 - середнш розмiр шматкш руди у клам крупностi 20;
2 - 15; 3 - 10; 4 - 5 мм
Поперечний перер1з бункера з кшьцевими елементами сипкого матер1алу, що ввдповщають сировиш з осередненою характеристикою крупносп (табл. 2), показано на рис.5. З нього видно, що середня частина 5 перер1зу, який е характерним для уае! висоти бункера, займае круг з др1бним матер1алом - 0,074 мм...3,0 мм. За ним розташоване кольце 4 шириною 0,52 м з матер1алу 5 мм, пот1м кшьце 3 шириною 0,22 м 1 середшм розм1ром шматков 10 мм. Ближче до стшки розташоваш б1льш вузьк1
2 - й=15 мм, Лг=0,18 м; 3 - й=10 мм, Аг=0,22 м;
4 - й=5 мм, Лг=0,52 м; 5 - ^=менше 5 мм, Аг= й=3 м
Розвантаження бункер1в на зал1зорудних збагачувальних фабриках в основному здшснюють телескотчними та в1брацшними живильниками. У в1брацшних живильниках продуктившсть регулюють змшою електричних параметр1в живлення. У телескошчних живильниках руда з бункера випускаеться через вертикальний патрубок, зовш якого з можливютю вертикального перемщення встановлено патрубок дещо бшьшого д1аметра, який сво!м торцем 1 конвеерною стр1чкою створюе регульований зазор, що визначае товщину шару матер1алу. Зм1нюючи величину регульованого зазора можливо керувати продуктившстю по руд1. При регульованш подач1 матер1алу живильниками швидшсть конвеерно! стр1чки приймають незмшною. Можливий шший режим змши продуктивносп по руд1, коли подача в1броживильником 1 телескотчним живильником приймаеться на певному р1вш, а необхвдне значення продуктивносп досягаеться регулюванням швидкосп конвеерно! стр1чки.
При розвантаженш бункера живильником з нього матер1ал, перш за все, виходить з середньо! частини, осшльки цей рухомий потш тисне на боков1 маси руди 1 робить !х практично нерухомими навиъ у кошчнш частит. У процес розвантаження спочатку зникае конус 5, показаний на рис.1, пот1м
утворюеться кошчна воронка. При подальшому розвантаженш в середнш частиш формуеться пустота 4, показана на рис.6, з якою межуе дрОбний матерОал 9. ДрОбний матерОал 9 е дещо ущОльненим, тому втрачае рухливОсть. При досягненнО кута апс, показаного на рис.6, вОн не рухаеться. Його перемщення може розпочатися лише шд дОею зовшшньо! сили. Такою силою тут виступае бОльш крупний матерОал (кшьцевО елементи 5, 6, 7 О 8), однак вона дОе лише при кутах, значно бшьших апс, що видно з рис. 6. Для цього пустота 4 повинна поглибитись на певну величину. ПОд тиском розташованих вище крупних фракцОй опОр дрОбного матерОалу долаеться, О вОн пересуваеться у незайнятий простОр 4, показаний на рис. 6. Зверху над ним розмщуеться руда крупних фракцОй, яш скочуються по шерцп. У подальшому таю цикли повторюються, О матерОал поступово зменшуе свою висоту у бункерО У розглянутих циклах дроблений матерОал з перифершних зон бункера поступово переходить у середню О направляеться на розвантаження. У середнш частиш бункера по висотО при розвантаженш матерОал розташовуеться шарами, у яких чергуеться дрОбний О крупний матерОал. Процес розташування матерОалу у вертикальних шарах е випадковим. ВипадковОсть розташування матерОалу пвдсилюють розвантажувальнО пристро! при формуваннО рудного потоку на конвеернш стрОчцО. Сам конвеер при перемщенш сипко! сумОшО впливае на И стан, пОддаючи сегрегацп, шд дОею яко! дрОбнО частинки прагнуть опуститись до поверхнО стрОчки. Цей процес також вОдбуваеться випадково, але практично не впливае на перерозподш твердого у поперечних перер1зах потоку.
розвантаження; 4 - пустота, що утворюеться при опусканш матерiалу; 5, 6, 7, 8 - ввдповщно кч. и>цсш елементи з сипкого матерiалу середньоТ крупностi 20, 15, 10 i 5 мм; 9 - др1бмий матерiал
З розглянутого видно, що при розвантаженнО бункерОв з дробленим матерОалом спочатку формуеться осереднений за крупшстю потОк руди, який за об'емом вОдповОдае площО поперечного перерОзу утворювано! пустоти, помноженОй на висоту матерОалу в бункера ПотОм основна частина матерОалу формуе рудний потОк з нерОвномОрним розташуванням крупного О дрОбного матерОалу, який на конвеернш стрОчцО зберОгае цей характер. Осшльки насипна маса дробленого матерОалу залежить вОд крупностО шматк1в руди, то при певнш незмОннОй висотО потоку маса сумОшО в будь-якому його поперечному перерОзу е змшною, залежною вОд поеднань дрОбних О крупних клаав, О являе собою випадковий процес. Даний випадковий процес мае набагато меншу коливальнОсть О бОльшО вОдхилення, порОвняно з характеристиками, притаманними випадковому процесу з рОвномОрним розташуванням фракцОй крупностО. КонкретнО характеристики випадкового процесу з нерОвномОрним розподшом сипкого матерОалу по крупностО можливо отримати лише експериментально.
Висновки
Проведеними дослОдженнями встановлено, що в результатО сегрегацО! при завантаженш бункера дробленою рудою в середнш частиш розташовуються дрОбнО фракци, а на периферО! бОльш крупш О бОльш рухомО. При розвантаженнО бункера у першОй фазО на вихОд в основному рухаеться бОльш дрОбний О рОвномОрно осереднений матерОал середньо! частини. ПотОм у другш фазО, циклОчно змОнюючись, пересовуються спочатку дрОбнО, а потОм крупнО фракци руди. Унаслщок черговостО таких циклОв створюеться потОк з нерОвномОрним розташуванням дрОбних О крупних фракцОй руди. ЦО потоки по рОзному впливають на конвеернО ваги О стан кульового млина.
У даних дослщженнях вперше теоретично описано процес розпод1лу сипкого матер1алу при завантаженш 1 розвантаженш бункер1в, що дозволило розкрити мехашзм формування потоков рудного живлення кульових млишв у !х транспортнш система Практична значущ1сть отриманих результата полягае у тому, що надаеться можливють враховувати специфшу даних технолопчних потоков 1 пвдвищувати показники як шформацшного забезпечення, так 1 самого технолопчного агрегату.
Перспективою подальших дослщжень е можливють тдвищення точносп конвеерних вапв 1 системи автоматичного управлшня завантаженням та розрщженням пульпи у кульових млинах з циркулюючим навантаженням.
Список використаноТ лiтератури
1. Маляров П.В. Основы интенсификации процессов рудоподготовки: [монография] / Маляров П.В. - Ростов-на-Дону: ООО "Ростиздат", 2004.- 320 с.
2. Измельчение. Энергетика и технология: [учебное пособие для вузов] / [Пивняк Г.Г., Вайсберг Л.А., Кириченко В.И. и др.]. - М.: Изд. дом "Руда и металлы", 2007. - 296 с.
3. Пат. 40465 Укра!на, МПК В 03 В 11/00, В 02 С 25/00. Пристрш автоматично! стабшзаци розрвдження пульпи в млинах з циркулюючим навантаженням / Кондратець В.О., Сербул О.М.; заявник 1 патентовласник Юровоградський нац. техн. ун-т. - №и200813005; заявл. 10.11.08; опубл. 10.04.09, Бюл.№7.
4. Курганов 1.Д. Автоматизащя процес1в керування стр1чковим конвеером транспортування руди з визначенням теплових режим1в приводного барабана: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.13.07 "Автоматизац1я процес1в керування" / 1.Д. Курганов.-Луганськ, 2012. - 20 с.
5. Кривцов И.П. Автоматизация и механизация погрузочно-разгрузочных работ на промышленном железнодорожном транспорте / Кривцов И.П., Геллер Н.М., Мироненко В.А.-К.: Головное изд. объединение "Высшая школа", 1986. - 264 с.
6. Троп А.Е. Автоматическое управление технологическими процессами обогатительных фабрик / Троп А.Е., Козин В.З., Прокофьев Е.В. - М.: Недра, 1986. - 303 с.
