Распределение плотности по длине брикета, полученного валковым брикетированием Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

2 Исследование влияния способов тепловой обработки на качество комбинированных мясопродуктов/Петченко А.А.[и др.]//Сб. тез. докл. науч. конф. молод. ученых «Наука. Образование. Молодежь.»18-19.04.2013. Алматы: 2013.С.33-35.

ЗПетченко В.И., Алимарданова М.К., Петченко А.А. Исследование качества комбинированных продуктов//Сб. материалов межвед. научно-практ. конф. Инновационные технологии в пищевой промышленности, товароведении и общественном питании. М.: МГУПП ФГБОУ ВПО. 2013. С. 43-46.

4 Петченко А.А. Разработка технологий функциональных мясных продуктов для школьного питания:дис... маг-ра тех. наук: Алматы.: АТУ, 2014.-111 с.

© В.И. Петченко, М.К. Алимарданова, А.А. Петченко, 2015

УДК 669

Л.И. Полянский, ЗАО «НПФ «Спайдермаш», г. Екатеринбург, Российская Федерация Н.А. Бабайлов, к.т.н., ведущий инженер Институт машиноведения, г. Екатеринбург, Российская Федерация

Ю.Н. Логинов

д.т.н., профессор кафедры Обработка металлов давлением ФГАОУ ВПО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

г. Екатеринбург, Российская Федерация

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПО ДЛИНЕ БРИКЕТА, ПОЛУЧЕННОГО ВАЛКОВЫМ

БРИКЕТИРОВАНИЕМ

Аннотация:

В работе представлены результаты экспериментального определения плотности металлургических брикетов для черной и цветной металлургии. Как правило, брикеты, полученные при брикетировании на валковых прессах, имеют разную плотность передней и задней частей, что определяет возможность разрушения, в т.ч. выкрашивания переднего торца брикета. Методом гидростатического взвешивания определено распределение плотности по длине брикетов, полученных на валковых прессах с диаметром валков 150 + 700 мм из извести металлургической и алюминиевого шлака.

Ключевые слова:

Брикет, валковое брикетирование, плотность, известь металлургическая, алюминиевый шлак

Одним из основных принципов создания энергосберегающих технологий в области металлургии является комплексное использование отходов основных металлургических производств. Эффективным методом переработки таких отходов металлургического производства является брикетирование на валковых прессах [1]. Анализ технической информации в этой области выявил недостаточность сведений о механике этого процесса, что явилось предметом настоящего исследования.

Целью работы является экспериментальное определение распределения плотности брикетов вдоль направления брикетирования и представление предложений по уменьшению влияния этого явления -появления различной плотности в передней и задней частях брикета.

Материалами для получения брикетов, исследуемых в данной работе, является известь металлургическая по ТУ 21-05764417-276-96 и алюминиевый шлак, получаемый при выплавке алюминиевых сплавов (после

измельчения шлака и удаления корольков металла с содержанием А1^0з в интервале 50 + 60 %). Фракционный

состав обоих используемых для брикетирования материалов составляет 0 - 5 мм.

Брикеты получены на валковых брикетировочных прессах серии ПБВ (ТУ 3821-001-50316524-2004) [1], имеющих диаметр рабочих валков 400 и 700 мм. Для измерений из партии полученных брикетов отбирали по 10 брикетов.

Форма брикетов приведена на рис.1, вес исследуемых брикетов составлял 0,03 + 0,08 кг. Для определения распределения плотности по длине брикета в направлении брикетирования каждый брикет разрезали на 5 частей, равных по длине (рис.1, а). Плотность брикетов и их частей определяли методом гидростатического взвешивания с использованием аналитических весов с точностью взвешивания до 0,0001 г. Для исключения реакции взаимодействия материала брикета с дистиллированной водой, брикет

предварительно погружали в расплав парафина для нанесения тонкой изолирующей пленки, параметры которой учитывались в расчетах.

Исследуемые материалы для получения брикетов (известь и алюминиевый шлак) имеют разную плотность, но характер распределения плотности в сечении готового брикета имеют одинаковый. Поэтому для оценки качества получаемых брикетов можно сравнивать относительную плотность по слоям брикета, которая определялась по следующей формуле:

Р = Р//Р5 , (1)

где / - номер выделенного слоя брикета; Р5 - плотность передней части брикета.

Рисунок 1- Схема разделения брикета для определения плотности

Результаты обработки полученных данных показаны на рис.2. Как видно из рис.2, максимальная разница в плотностях может достигать 7 %.

При изучении влияния диаметра валка на изменение плотности исследуемые брикеты разрезали на две равные части (рис.1, б) по длине брикета в направлении брикетирования. Здесь плотность определяли также методом гидростатического взвешивания. На рис.3 представлена зависимость относительной плотности брикета (как отношения плотности задней и передней частей брикета), которую определяли по следующей формуле:

Р = Р1/ РII, ш

где РI и Р11 - плотности задней и передней (по направлению брикетирования) частей брикета, соответственно.

На рис.3 (позиция 3) представлены результаты, полученные при брикетировании на лабораторном валковом прессе УИЛ кафедры ОМД УрФУ, устанавливаемого на токарном станке. Диаметр валка этого пресса равен 150 мм, брикетирование в этом случае осуществляли с применением подпрессовщика.

Ранее авторами было изучено распределение плотности по сечению брикета при валковом брикетировании на модельных материалах типа пластопарафинов [2 - 4], что соответствует картине, представленной в данном исследовании на брикетах реального металлургического производства.

Следует ожидать, что при использовании прессов с диаметром валка более 800^1000 мм можно будет не учитывать изменение плотности по сечению брикета. Появление различной плотности в продольном сечении брикета связано с различными условиями процесса брикетирования (или прокатки) сыпучего

материала по ходу деформации для передней и задней стенки ячейки, нарезанной на валке пресса.

129

Номер слоя Орикста

Рисунок 2 - Относительная плотность брикетов, полученных на валковом прессе с диаметром валков 700

мм: 1 - известь металлургическая; 2 - алюминиевый шлак

Рисунок 3 - Средняя относительная плотность брикетов, получаемых на валковых прессах с различным диаметром валков: 1 - известь металлургическая; 2 - алюминиевый шлак

Список использованной литературы:

1. Логинов Ю.Н. Механика валкового брикетирования сыпучих материалов / Логинов Ю.Н. Буркин С.П., Бабайлов Н.А. Полянский Л.И. - Екатеринбург: АМБ, 2011. - 304 с.

2. Loginov Yu.N. Cinematics and volume deformations during roll-press briquetting / Loginov Yu.N., Bourkine S.P., Babailov N.A. // Journal of Materials Processing Technology. - 2001. - Vol.118. - P.151-157.

3. Логинов Ю.Н. Объемные деформации при валковом брикетировании отходов металлургического производства / Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Буркин С.П. // Металлы. - 2000. -N 1. - С.48-52.

4. Логинов Ю.Н. Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Первухина Д.Н. Физическое моделирование валкового прессования при несимметричном воздействии на уплотняемый материал // Известия вузов. Черная металлургия. - 2015. -Том 58. - № 3. -С.186-191.

© Л.И. Полянский, Бабайлов Н.А, Логинов Ю.Н., 2015

А.И. Пугачев, К.т.н., доцент Факультет автоматики и информационных технологий

УДК 681.3

Самарский технический университет, г. Самара, РФ

НЕТТО-ПОТРЕБНОСТЬ ОДНОСЫРЬЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Аннотация

Предложена методика рационального пополнения запасов сырья, основанная на контроле его показателей качества.

Ключевые слова

Запасы сырья, показатели качества, базис, допуски, линейное программирование.

Для предприятий, перерабатывающих один вид сырья в готовую продукцию, характерно смешивание партий сырья с разными показателями качества с целью получения производственных смесей заданного базисного качества. В этом случае помимо общей оценки состояния запасов для управления их пополнением важно знать нетто-потребность в сырье не только по объему, но и по качественному составу.

Учитывая, что определяющим критерием заготовки сырья должно быть стремление довести качественные показатели запасов до базисных значений, задачу о нетто-потребности можно сформулировать следующим образом. Пусть предприятие располагает общими запасами сырья рассматриваемого вида в количестве bs при средневзвешенных значениях показателей качества Q = (q.), i = 1,...,m . Требуется определить минимальное количество хо дополнительного сырья и его

качественные показатели X = (xi), i = 1,., т, приобретение которого приведет показатели качества запасов

к базисным значениям E = (вг), i = 1,...,m .

Следовательно, необходимо чтобы после пополнения запасов сырья выполнялись следующие соотношения:

qhlXXL = e i = 1,.,m. (1)

bs + х0

Дополним эти условия допусковыми ограничениями на значения показателей качества х.:

ei -Aql1 < Xi < ei + Aqf, (2)

где Aq 1 - нижняя, а Aqh - верхняя границы допуска на параметр qi относительно базиса.

В итоге имеем задачу линейного программирования следующего вида [1]:

х0 ^ min;

х0(х,. - e) + bs(qt - e) = а i = т; (3)

х ^ е -Ач1,г=1,.••, т;

х1 < е1 + Ад1/г, г = 1...,т.

Рассмотрим применение предложенной методики на примере расчета нетто-потребности мукомольного предприятия. В таблице 1 приведены базисные показатели качества используемого сырья и допуски на их отклонение от базиса.

Таблица 1

х0 > 0

Клейковина Стекло-видность Натура Зольность Влажность Сорная примесь Зерновая примесь

Базис 23,0 55,0 750,0 1,6 12,5 1,0 2,0

Откл. + 30,0 85,0 800,0 2,1 16,0 3,0 3,0

Откл. - 16,0 50,0 680,0 1,2 11,0 0,8 1,0

Пусть исходное состояние запасов сырья предприятия определяется таблицей 2.

Таблица 2

Масса, т Клейко- Стекло- Натура Зольность Влажность Сорная Зерновая

вина видность примесь примесь