Научная статья на тему 'Моделирование разжижения пульпы в песковом желобе односпирального классификатора при неизменном расходе воды'

Моделирование разжижения пульпы в песковом желобе односпирального классификатора при неизменном расходе воды Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
53
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛАССИФИКАТОР / CLASSIFIER / ПЕСКОВЫЙ ЖЕЛОБ / SAND CHUTE / ПОДАЧА ВОДЫ / WATER SUPPLY / ПЛОТНОСТЬ ПУЛЬПЫ / PULP DENSITY / ЦИКЛИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ / CYCLICAL CHANGE / ЭФФЕКТИВНОСТЬ / EFFICIENCY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Мацуй А.Н.

Проблема уменьшения себестоимости магнетитового концентрата в Украине, в частности, требует усовершенствования математической модели односпирального классификатора, одним из аспектов которой является разжижение пульпы в песковом желобе. Установлено, что при неизменном расходе воды в песковый желоб, который сейчас реализуется, плотность пульпы в нем относительно среднего значения изменяется в виде отрицательной и положительной полуволны длительностью по 5 с. При этом создаются как сильно разжиженные участки потока, так и чрезмерно сгущенные, что значительно снижает эффективность измельчения руды в шаровой мельнице. Ликвидировать этот недостаток и значительно повысить эффективность измельчения руды шаровой мельницей возможно подачей изменяющегося расхода воды в песковый желоб односпирального классификатора в соответствии с расходом поступающих песков.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Мацуй А.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODELING OF THE LIQUEFACTION PULP IN THE SAND FAN OF A SINGLE-SPIRAL CLASSIFIER WITH THE UNKNOWN WATER EXPENDITURE

The problem of reducing the cost of magnetite concentrate in Ukraine, in particular, requires improvement of the mathematical model of a single-spiral classifier, one of the aspects of which is pulp liquefaction in the sand channel. It has been established that with a constant flow of water into the sand channel, which is now being realized, the pulp density in it with respect to the mean value changes as a negative and positive half-wave with a duration of 5 seconds. In this case, both highly dilute flow sections and excessively thickened sections are created, which significantly reduces the efficiency of grinding the ore in a ball mill. Eliminate this disadvantage and significantly improve the efficiency of grinding the ore by a ball mill by possibly supplying a grinding flow of water into the gutter of a single-spiral classifier in accordance with the flow of incoming sands.

Текст научной работы на тему «Моделирование разжижения пульпы в песковом желобе односпирального классификатора при неизменном расходе воды»

УДК 001.57:681.5.015

А.М. МАЦУЙ

Центральноукрашський нащональний техшчний ушверситет

МОДЕЛЮВАННЯ РОЗР1ДЖЕНОСТ1 ПУЛЬПИ У П1СКОВОМУ ЖОЛОБ1 ОДНОСП1РАЛЬНОГО КЛАСИФ1КАТОРА ПРИ НЕЗМ1НН1Й ВИТРАТ1 ВОДИ

Проблема зменшення собгвартостг магнетитового концентрату в Укра'ж, зокрема, потребуе удосконалення математично'1' модел1 однострального класифжатора, одним з аспектгв яко'1' е розргдження пульпи у пкковому жолобг. Встановлено, що при незмтнт витратг води в тсковий жолоб, яка нинг реал1зуеться, густина пульпи в ньому вгдносно середнього значення змгнюеться у виглядг в1д'емно'1 i додатно'1 пiвхвиль тривалiстю по 5 с. При цьому створюються як сильно розрiдженi дшянки потоку, так i занадто згущет, що значно зменшуе ефективтсть подрiбнення руди у кульовому млит. Лiквiдувати цей недолж i значно пiдвищити ефективтсть подрiбнення руди кульовим млином можливо подачею змiнноï витрати води у пкковий жолоб однострального класифжатора у вiдповiдностi з витратою тсШв, яю надходять.

Ключовi слова: класифжатор, пiсковий жолоб, подача води, густина пульпи, циклiчнiсть змти, ефективтсть

А.Н. МАЦУЙ

Центральноукраинский национальный технический университет

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗЖИЖЕНИЯ ПУЛЬПЫ В ПЕСКОВОМ ЖЕЛОБЕ ОДНОСПИРАЛЬНОГО КЛАССИФИКАТОРА ПРИ НЕИЗМЕННОМ РАСХОДЕ ВОДЫ

Проблема уменьшения себестоимости магнетитового концентрата в Украине, в частности, требует усовершенствования математической модели односпирального классификатора, одним из аспектов которой является разжижение пульпы в песковом желобе. Установлено, что при неизменном расходе воды в песковый желоб, который сейчас реализуется, плотность пульпы в нем относительно среднего значения изменяется в виде отрицательной и положительной полуволны длительностью по 5 с. При этом создаются как сильно разжиженные участки потока, так и чрезмерно сгущенные, что значительно снижает эффективность измельчения руды в шаровой мельнице. Ликвидировать этот недостаток и значительно повысить эффективность измельчения руды шаровой мельницей возможно подачей изменяющегося расхода воды в песковый желоб односпирального классификатора в соответствии с расходом поступающих песков.

Ключевые слова: классификатор, песковый желоб, подача воды, плотность пульпы, циклическое изменение, эффективность

A.N. MATSUI

Kirovohrad National Technical University

MODELING OF THE LIQUEFACTION PULP IN THE SAND FAN OF A SINGLE-SPIRAL CLASSIFIER

WITH THE UNKNOWN WATER EXPENDITURE

The problem of reducing the cost of magnetite concentrate in Ukraine, in particular, requires improvement of the mathematical model of a single-spiral classifier, one of the aspects of which is pulp liquefaction in the sand channel. It has been established that with a constant flow of water into the sand channel, which is now being realized, the pulp density in it with respect to the mean value changes as a negative and positive half-wave with a duration of 5 seconds. In this case, both highly dilute flow sections and excessively thickened sections are created, which significantly reduces the efficiency of grinding the ore in a ball mill. Eliminate this disadvantage and significantly improve the efficiency of grinding the ore by a ball mill by possibly supplying a grinding flow of water into the gutter of a single-spiral classifier in accordance with the flow of incoming sands.

Keywords: classifier, sand chute, water supply, pulp density, cyclical change, efficiency

Постановка проблеми

Ниш магнетитовий концентрат, який отримують збагаченням бвдних затзних руд, став основною сировинною складовою чорно1 металурги. Зокрема, в Украш юнуе проблема зменшення соб1вартост1 магнетитового концентрату. Враховуючи, що технолопчний процес, технолопчне обладнання i засоби автоматизацп вже давно вщпрацьовуються, даш задачi розв'язати не зовам просто. Звертають на себе увагу значш перевитрати у першш стадп подрiбнення-класифiкацiï, для зменшення яких можливо знадобиться розв'язувати окремi задачi у рiзних спрямуваннях. Якщо мову вести про удосконалення систем керування

технолопчним процесом, то в першу чергу необидно мати адекватн реальному процесу математичш моделi. Оск1льки дана стаття присвячена отриманню одше! з таких математичних моделей, и тема е актуальною. Актуальшсть дано! публшаци щдтверджуеться також Галузевою програмою енергоефективносп та енергозбереження на перiод до 2017р., затверджено! наказом Мiнiстра промислово! полiтики Укра!ни №152 в!д 25.02.2009 року в частит прничо-металургшного комплексу та планами науково! тематики Центральноукрашського надiонального техшчного уншерситету, зокрема, теми «Моделювання технолопчних процесш у механiчних сп1ральних класифшаторах з метою вдосконалення математичних моделей» (0115и003962).

Аналiз останнiх досл1джень i публiкацiй

Автоматизадiею першо! стади подр!бнення-класифжаци руди займаються тривалий час як зарубiжнi, так i вiтчизнянi вчеш. Зважаючи на те, що не досягнута бажана ефективнiсть дих процеав, так1 дослвдження продовжуються i ниш. Так, в публжаци [1], стверджуеться, що автоматизадiя першо! стадii подрiбнення, класифiкацii та магнiтноi сепарадii е реальним шляхом шдвищення ефективностi збагачення залiзних руд. В [2] акцентуеться увага на вiдсутностi надiйних засобiв контролю необхщно! точностi та на значнш !х вартостi. Недостача шформацшних засобiв вiдмiчаеться в роботi [3]. В останш роки розробленi ефективш ультразвуковi iнформацiйнi засоби [4], ефективними у збагачувальних технологiях можуть стати алгорштшчш методи визначення параметрiв [5] та шдхвд вимiрювання продуктивностi мехашчного односпiрального класифiкатора [6]. В той же час розробщ математичних моделей однострального класифiкатора придiляеться порiвняно мало уваги. В робот [7] показано, що при незмшнш витратi води у шсковий жолоб односпiрального класифшатора можливо гарантувати надiйний рух пульпи за будь-яких умов роботи циклу подрiбнення-класифiкацii. Дослвдження розрiдженостi пульпи у тсковому жолобi односпiрального класифiкатора в умовах незмшно! витрати води шхто не здiйснював. Тому дана публiкацiя присвячена розв'язанню ще! задачi.

Мета дослвдження

Метою роботи було моделювання розрiдженостi пульпи у пiсковому жолобi механiчного односпiрального класифiкатора при незмшнш витрап води з встановленням закономiрностей змiни густини рухомих пiскiв, впливу !х на кульовий млин та умов покращення роботи циклу подр!бнення-класиф!кацп.

Викладення основного матерiалу досл1дження

У шсковий жолоб мехашчного однострального класифжатора подають додаткову воду для перетворення пiскового продукту в пульпу. Густина пульпи визначаеться продуктивною розвантажених шсшв i витратою води в шсковий жолоб. Моделюванням розвантаження пiскiв у одностральному класифiкаторi отриманi !х об'еми в елементарних вертикальних стовпчиках довжиною А/=0,05 м i висотою Ак=0,03П м та шириною, що визначаються геометрiею пiскового тiла (табл.1). Отримаш об'еми пiскiв приведенi в табл.1, де висота шскового тiла визначаеться в одиницях АН, а при довжиш кроку спiралi 1,8 м цикл розвантаження шскового тша здшснюеться впродовж сходження 18 стовпчик1в, тобто ввд 1 по 18. Стовпчики 19, 20 i 21 розвантажуються разом зi стовпчиками 1, 2, 3 наступного пiскового тiла.

З даних табл.1 видно, що впродовж циклу розвантаження об'ем шсшв у елементарних стовпчиках в залежносп ввд продуктивносп класифiкатора може змiнюватись в значних межах. Змши об'ему вздовж шскового тша при певному значенш рiвня можуть змiнюватися i два-дев'ять разiв. Великi змiни об'емiв ввдбуваються i в залежностi в!д рiвня матерiалу мiж витками спiралi. Таю широк! дiапазони змiн об'ему шсшв при розвантаженш будуть впливати на густину пульпи в тсковому жолоб! односпiрального класифiкатора. Змшу густини пульпи можливо встановити лише в процеа моделювання утворення пульпи. Промоделюемо процес утворення пульпи на руд! густиною 8т=3300 кг/м3 i за умов, що шски складаються з однакових за розм!ром сферичних частинок.

Шски класифжатора - це бшьш крупш фракцп подр!бнено! у кульовому млин! руди. Подр!бнений матер!ал в масив! характеризуеться коефщентом розпушення, що являе собою ввдношенням об'ему розпушеного матер!алу до суцшьного. Для матер!алу з сферичних частинок однакового розм!ру, як встановлено, коефщент розпушення дор!внюе 1,3514 [8]. Частка незаповненого твердим об'ему складае

3 ( 1 И

Ума = 4 -т , (1)

№ 6)

де йк - д!аметр частинки твердого.

Частку незаповненого твердим об'ему можливо визначити за формулою

км = ^ма = 1 -^И, (2)

м у20 6

де У20 - загальний об'ем шсшв, складених з частинок сферично! форми.

Для даного випадку Кн=0,26. Тод вмкст твердого в об'ем! шскш складае 0,74. Для будь-якого об'ему шсюв УР у стовпчику, що розвантажуеться у п1сковий жолоб однострального класифшатора, об'ем твердого буде У-=0,74Уур, дм, а маса тТ=0,74УУР-8Т, де 8Т- густина твердого. Шски мктять 12% вологи [9]. Тод! маса води в них буде тВП=0,12х0,74УУР8Т=0,0888УУР8Т, а об'ем води в тсках УВР=0,0888УУР8Т/8вде 8В- густина води.

Таблиця 1

Об'еми тсшв у елементарних стовпчиках довжиною А 1=0,05 м тскового тша односпiрального

класифiкатора в залежност! ввд 1х рiвня мiж витками спрат за цикл розвантаження, дм3_

Висота пiскового т1ла в одиницях АН По рядковий номер стовпчиюв

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

5 1,9971 1,4424 0,9352 0,4280 0,0476 - - - - - 0,4755

6 2,7420 2,0288 1,3948 0,7291 0,1426 0,0158 - - 0,3804 0,6023 1,2838

7 3,5346 2,6786 1,9020 1,0936 0,3646 0,0792 0,3646 0,5548 1,1570 1,5692 2,4568

8 4,3746 3,3760 2,4409 1,4582 0,8559 0,6340 1,0144 1,3790 2,1873 2,7738 3,8357

9 5,2939 4,1527 3,2651 2,3300 1,7118 1,4899 1,9020 2,4409 3,4078 4,1527 5,3732

10 6,5619 5,5634 4,7867 3,9466 3,4078 3,1383 3,5187 4,1052 5,1988 6,0547 7,3861

11 7,9408 7,0057 6,2924 5,5316 5,1196 4,9294 5,3732 5,9913 7,2118 8,1628 9,6051

Продовження таблицi

Висота Порядковий номер стовпчиюв

искового 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

тша в

одиницях АН

5 0,8084 1,8228 2,3775 2,9640 2,5202 2,1239 0,7450 - - -

6 1,8386 3,0590 3,8198 4,2636 3,6772 3,1383 1,6167 - - -

7 3,2176 4,6440 5,3732 5,6743 4,9452 4,2478 2,5677 - - -

8 4,7867 6,4192 7,1167 7,2752 6,3876 5,5316 6,2608 0,9986 - -

9 6,4985 8,3212 8,9870 8,9870 7,9408 6,9423 7,4970 2,0764 - -

10 8,6541 10,5878 11,3803 1,1901 9,9696 8,7809 9,1613 3,5504 1,2838 -

11 10,9840 13,0287 13,9322 13,7895 12,3788 10,9840 11,1901 5,3732 2,9164 1,4265

При обертант спiралi класифiкатора 3 об/хв розвантаження прийнятого стовпчика пiскiв довжиною 0,05 м вщбуваеться за час А/=0,5555с. За цей же час в зону змiшування матерiалiв пiдiйде об'ем води АУве=3,75дм3, масою шва= АУВо-дВ.

З врахуванням сказаного, густину пульпи в пiсковому жолобi класифiкатора для конкретного зшшовшого стовпчика пiскiв можна визначити за залежнiстю

у = 0,82885гУур +5 в АУво (3)

(0,74 + 0,0888 5Т/5в)УУР + АУва ' де УУР - об'ем пiскiв у конкретному зшшовшому стовпчику; АУВо - константа для даного процесу.

Отже, за вщомим об'емом пiскiв у зшшовшому через тсковий порiг односпрального класифiкатора стовпчику матерiалу можливо визначити густину пульпи у тсковому жолоб^ оскiльки останнi параметри залежностi (3) е технолопчними константами.

В процеа моделювання за допомогою спещально! програми iз використанням даних табл.1, на персональному комп'ютерi визначалися густини пульпи у тсковому жолобi односпiрального класифшатора для кожного об'ему пiскiв (тскового тша) у послвдовно розташованих стовпчиках впродовж циклу розвантаження матерiалу при його рiзнiй висол м1ж витками спрал^ Данi математичного моделювання густини пульпи у тсковому жолобi односпрального класифiкатора з подачею незмшно! витрати води QУBo =24,3м3/год при малих циркулюючих навантаженнях (5АН, 6АН, 7АН) приведет на рис.1. З рис.1 видно, що при малих циркулюючих навантаженнях сходження матерiалу характеризуеться 18 стовпчиками довжиною АН=0,05 м. Густина пульпи у тсковому жолобi односпiрального класифiкатора при цьому ввдносно середнього значення (прямi суцiльнi лши) змiнюеться у виглядi ввд'емно! i додатно! пiвхвиль. Додатна пiвхвиля буде продовжуватись з порушенням форми за рахунок 1, 2 i 3-го початкових стовпчик1в матерiалу. У табл.2 приведет характеристики хвильово! змiни густини пульпи у тсковому жолоб^

З рис.1 також видно, що закономiрнiсть уах графiкiв однакова, хоч спостерiгаеться тенденщя зменшення густини пульпи в початкових стовпчиках i и зростання у шнцевих стовпчиках циклу розвантаження при збшьшент висоти пiскового тiла в межах 5АН...7АН. Табличнi данi щдтверджують зростання найбiльшого ввдхилення густини пульпи у ввд'емнш пiвхвилi та зменшення цього показника ввд 41,50% до 33,12% при зростант висоти тскового тша ввд 5АН до 7АН. Сумарна тривалють пiвхвиль при 5АН однакова i складае 5 с, а попм дещо порушуеться в межах незмшного перiоду з ростом висоти тскового тша.

У випадку середтх значень циркулюючих навантажень, що ввдповвдае 8АН... 9АН, характер змши кривих густини пульпи за цикл розвантаження матерiалу практично однаковий, як це видно з рис.2. Однак при цьому порiвняно з рис.1 щдсилюеться тенденцiя зменшення густини пульпи як на початковому, так i

юнцевому етапах розвантаження матер1алу в цикл!. Найбшьше ввдхилення густини пульпи у ввд'емнш швхвит тут з порушенням початково! законом1рност1 зменшуеться ввд 34,18% до 26,42% ввдносно середнього значення, а у додатнш твхвил1, навпаки, продовжуеться зменшення ввд 28,17% при 8АН до 22,47% при 9АН. Тривалють ввд'емних твхвиль складае 5,555 с, а додатних 4,444 с при незмшному загальному периода 10 с.

0 2 4 6 8 1 0 12 14

Порядковый номер стовпчиюв а

2,6

6 8 10 12 14 16

Порядковий номер стовпчик1в б

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Порядковий номер стовпчиюв в

Рис. 1. Змша густини пульпи у тсковому жолоб1 односп1рального класифжатора при висотi п1скового тiла (]мж витками сп1рал1) 5АН (а), 6Ак (б), 7АН (в) 1 подач1 незмiнноí витрати додатковоК води 24,3 м3/год на протяз1 циклу розвантаження

матер1алу

Таблиця 2

Характеристики хвильово! змши густини пульпи у тсковому жолоб1 однострального класифнкатора при вар1ацп висоти шскового тша 1 подач! незмшно! витрати додатково! води 24,3м3/год

Висота Середне Змша густини пульпи ввдносно середнього значення

шскового тша в значення Ввд'емна твхвиля Додатна твхвиля

одиницях АН густини пульпи, кг/дм3 Найбшьше Сумарна Найбшьше Сумарна

(амплиудне) тривалють (амплиудне) тривал1сть

значення, % п1вхвил1, с значення, % п1вхвил1, с

5 1,3921 28,2 5,0 41,5 5,0

6 1,5783 36,64 4,61 39,1 5,39

7 1,7868 41,74 4,444 33,12 5,555

8 1,9670 34,18 5,555 28,87 4,444

9 2,1736 26,42 5,555 22,47 4,444

10 2,3628 15,22 5,0 18,29 5,0

11 2,5063 8,7 5,0 15,69 5,0

2,

2,2

1,8

1,6

1,2

20

18

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20

Змшу густини пульпи у тсковому жолоб1 однострального класиф1катора при найбшьших циркулюючих навантаженнях можливо прослвдкувати на рис.3. Характер кривих ввдповвдае рис.2, але пвдсилюеться тенденщя зменшення густини пульпи на початку 1 в к1нц1 циклу розвантаження матер1алу та зростання кшькосп стовпчик1в матер1алу у тсковому тш. В той час, коли на рис.2 спостер1гаемо один - 19-й додатковий стовпчик матер1алу, то на рис.3,а заф1ксовано !х 20, а на рис. 3,6 - 21. Як було ввдтчено, цикл розвантаження матер1алу в межах сходження п1ск1в, що розташован м1ж витками сп1рал1 при мЫмальних циркулюючих навантаженнях мютить 18 стовпчишв довжиною А/=0,05 м. Додатков1 стовпчики при зростанш циркулюючого навантаження (збшьшент кшькосп елементарних шар1в АН) формуються за рахунок геометри 1 нахилу витк1в сп1рал1. Тому матер1ал, що знаходиться у додаткових стовпчиках, слвд ввднести до пюшв, що мютяться у перших стовпчиках циклу розвантаження, оскшьки сходять вони разом. Це приведе до збшьшення тривалосп ввд'емно! твхвит з деяким викривленням залежносп, що можливо прослвдкувати на рис.3. В межах змши висоти шскового тша 10АН... 11АН найб1льш1 ввдхилення густини пульпи ввд середнього значення як у ввд'емних, так 1 в додатних п1вхвилях зменшуються. Тривалють п1вхвиль однакова 1 складае 5 с.

Розглядаючи дан1 табл.2 в цшому, можливо ввдмггати, що вибрана константа витрати додатково! води у шсковий жолоб на р1вн1 24,3 м3/год не ввдповвдае усьому д1апазону об'емно! витрати тск1в у односпральному класиф1катор1, оскшьки при висот1 шскового тша 5АН 1 6АН отримуемо сильно розр1джену пульпу, а при 11АН - занадто густу, однак це не спотворюе отриманих результапв. З даних табл.2 видно, що

вщхилення густини пульпи в процеа розвантаження пiскiв достатньо велика, мають коливальний характер з рiзними амплпудами, як1 в основному зменшуються з ростом висоти тскового тiла. Сумарна тривалють пiвхвиль не сильно в^^зняеться при змiнi висоти пiскового тша i в середньому дорiвнюе 5 с. Тому можливо рахувати, що у пiсковому жолобi класифiкатора при незмшнш витратi додатково! води пульпа мае змшну густину, що наближено повторюе графiки рис.1, 2, 3. Крiм того, з рис.1, 2, 3 видно, що навиъ при малих i значних середнiх густинах пульпи з'являються дiлянки як сильно розрвдженого матерiалу, так i занадто густого. В цiлому наближено 5 с формуеться розрвджений, а наступи 5 с - згущений матерiал зi значними вiдхиленнями густини ввд середнього значения. Тобто, формуються послвдовно розташованi порцп пульпи зi значним розрвджениям i згущениям матерiалу. В процеа турбулентного руху пульпи у шсковому жолобi класифiкатора ввдбуваеться певне осереднения матерiалу, але в основному у межах порцш. Додаваиня води у приймальний пристрiй завиткового живильника не покращуе рiвномiрнiсть розташуваиня твердого в окремих порщях, а, навпаки, може ще погiршити И, зважаючи на те, що розрiдженi д1лянки пульпи бiльш легко приймуть воду порiвняно зi згущеними. При транспортувант пульпи завитковим живильником вона дещо осереднюеться, однак зони нерiвномiрностi збериаються i в такому стаиi тски потрапляють у кульовий млин. При робот кульового млина ефективнiсть подабнення твердого значно зменшуеться, оск1льки кулi потрапляють або в рвдке, або у занадто густе середовище. Виправити такий стан можливо лише замшивши порядок подачi додатково! води у шсковий жолоб односпiрального класифiкатора. Необхщно щдхвд QBo=const замшити подходом, коли густина пульпи у пiсковому жолобi однократного класифiкатора уРО=сот(. Тобто, необидно у ввдповщносп з витратою тсюв змшювати витрату води у тсковий жолоб однократного класифiкатора. Для цього обгрунтуемо значения густини пульпи у шсковому жолоб!

Рис.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Порадковий номер стовгшикш Порядковий номер стовтиив

а б

2. Змша густини пульпи у тсковому жолоб1 односп1рального класиф1катора при висот1 п1скового тша 8АН (а) 1 9АН (б) 1 подач незмшно! витрати додатково!' води 24,3 м3/год на протяз1 циклу розвантаження матер1алу

6 8 10 12 14

Порядковий номер стовпчиюв а

6 8 10 12 14

Порядковий номер стовичикiв б

Рис. 3. Змша густини пульпи у тсковому жолоб1 односп1рального класифшатора при висот1 п1скового т1ла 10АН (а) 1 11АН (б) та подач незмшно! витрати додатково! води 24,3 м3/год на протяз1 циклу розвантаження матер1алу

16

18

20

22

16

18

20

22

Шсковий жолоб слугуе транспортним засобом для подрiбненого мокрого матер!алу. Подрiбнення твердого здiйснюеться у кульовому млин1, де густина повинна тдтримуватись близько оптимального значення. Тобто, на вход! кульового млина повинно бути певне розрвджения пульпи, що досягаеться, коли густина матерiалу у тсковому жоло61 дещо бшьша порiвияно з густиною у кульовому млин1.

Враховуючи крупшсть п1ск1в односпiрального класифiкатора, в пульт тскового жолоба доцшьно прийняти вм1ст води близько 25%. Тод1 тверде буде складати 75%. При густиш руди 8^3,3 кг/дм3 густина пульпи уРО складае 2,095 кг/дм3. Конкретне значення густини пульпи уточнюеться експериментально.

Для досягнения умов стабшзаци розрiджения пульпи у п1сковому жоло61 уРО=сот( необхщно змiиювати витрату води синхронно з витратою шсшв. Тобто, до кожного об'ему п1ск1в у зшшовшому стовичику необхвдио додати певиу к1льк1сть води для досягнення уРО=сот1. Використовуючи р1вияння (3), запишемо залежшсть для визначення об'ему додаио! води до конкретного об'ему псшв. Вона буде мати наступний вигляд

0,82885т-(0,74 + 0,08885^5в)уро У (4)

АУуво =-5--УУР . (4)

У ро - 5 в

Дана залежшсть д1е в межах сходження елементарного стовпчика шсшв довжиною А/=0,05 м. При зд1йсненн1 сп1раллю 3 об/хв (0,05об/с), як це звичайно приймають у технолог1чному процес1, розвантаження матер1алу з елементарного стовпчика в1дбуваеться за час А/=0,5555 с. Под1лимо л1ву 1 праву частини р1вняння (4) на 1 запишемо його у об'емних витратах матер1ал1в

п 0,82885т -(0,74 + 0,08885в }/ро п (5)

Пуво =----пур , (5)

Уро -8 в

де ПУВО - об'емна витрата води у шсковий жолоб односп1рального класиф1катора; Пур - об'емна витрата п1ск1в односпрального класиф1катора.

Отже, можливо зд1йснювати регулювання, при якому буде досягатись умова уРО=сот11 б1льш як1сне подр1бнення твердого у кульовому млин1 за рахунок б1льш ефективного осереднення матер1алу.

Висновки

Моделюванням розр1дженост1 пульпи у тсковому жолоб1 механ1чного односп1рального класиф1катора при незмшнш витрат1 води встановлено:

- впродовж циклу розвантаження об'ем тсюв, що надходить у п1сковий жолоб, в залежносп ввд продуктивност1 класиф1катора (висоти матер1алу м1ж витками сп1рал1) може зм1нюватись в значних межах -в два-дев'ять раз1в, що впливае на густину пульпи;

- при незмшнш витрап води у шсковий жолоб густина пульпи в ньому в1дносно середнього значення зм1нюеться у вигляд1 ввд'емно! 1 додатно! п1вхвиль, тривал1сть яких наближено однакова 1 складае 5 с, з формуванням д1лянок як з сильно розрвдженим, так 1 занадто згущеним матер1алом;

- ефективн1сть подр1бнення руди кульовим млином за таких умов значно зменшуеться, оск1льки кул1 потрапляють або в рвдке, або у занадто густе середовище, що пвдтверджуе необхвдшсть зм1ни порядку подач1 води у шсковий жолоб односпрального класиф1катора, а саме - подавати не постшну, а зм1нну витрату води для забезпечення незмшно! густини пульпи;

- отримана математична модель дозволяе здшснити в1дпов1дно заданш густин1 пульпи автоматичну подачу води у шсковий жолоб односпрального класиф1катора за вим1ряною об'емною витратою п1ск1в.

Проведен1 досл1дження в1дкривають перспективу розробки системи автоматизованого керування подр1бненням руди у кульових млинах з оптим1зац1ею динам1ки розр1дження пульпи.

Список використаиоТ лiтератури

1. Азарян А.А. Автоматизация первой стадии измельчения, классификации и магнитной сепарации -реальный путь повышения эффективности обогащения железных руд / А.А. Азарян, Ю.Ю. Кривенко, В.Г. Кучер // Вюник Криворiзького нацюнального ушверситету: зб. наук. праць. - 2014. -Вип. 36. - С. 276-280.

2. Кушн А.1. 1нтелектуальна щентифшащя та керування в умовах процеав збагачувально! технологи / Кушн А.1. - Кривий Рiг: Видавництво КТУ, 2008. - 204с.

3. Измельчение. Энергетика и технология / [Пивняк Г.Г., Вайсберг Л.А., Кириченко В.И. и др.]. - М.: Изд. дом "Руда и Металлы", 2007. - 296 с.

4. Ультразвуковой контроль характеристик измельченных материалов в АСУ ТП обогатительного производства / [Моркун В.С., Потапов В.Н., Моркун Н.В., Подгородецкий Н.С.]. - Кривой Рог: Изд. центр КТУ, 2007. - 283 с.

5. Кондратец В.А. Обеспечение идентификации соотношения руда/вода в мельницах с циркулирующей нагрузкой / В.А. Кондратец // Вестник Иркутского Государственного Технического Университета. - 2013. - №11. - С.95-102.

6. Мацуй А.М. Математичне моделювання формування шскового тша у мiжвитковому просторi мехашчного сшрального класифжатора / А.М. Мацуй // Автоматизащя технолопчних i бiзнес-процесiв. - 2015. - Т.7. - Вип.4. - С. 9-17.

7. Кондратець В.О. Теоретичне досл;дження розр;дження шсшв односшрального класифiкатора джерелом з незмшною витратою води / В.О. Кондратець, О.М. Сербул // Техшка в альськогосподарському виробництвi, галузеве машинобудування, автоматизацiя: зб. наук. праць КНТУ. - 2013. - Вип. 26. - С. 173-180.

8. Кондратець В.О. Сферична частинка твердого певного розмiру як основа процесу моделювання розпушення прських порiд / В.О.Кондратець, А.М. Мацуй // Математичне моделювання: науковий журнал. - 2016. - №2 (33). - С. 55-59.

9. Кондратец В.А. Исследование влагосодержания песков двухспиральных механических классификаторов в промышленных условиях / В.А. Кондратец // Вюник Криворiзького нацюнального ушверситету: зб. наук. праць. - 2014. - Вип.36. - С. 206-210.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.