Влияние скорости вращения ротора центробежной дробилки на показатели магнитного обогащения конвертерного шлака Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

2. Gavrishev S.E., Pytalev I A. Perspective of a direction of use of sailings and the developed career space // Vestnik MSTU named after G.I.Nosov. Magnitogorsk. 2007. № 4.

3. Zajadnov V. JU. The substantiation of ways of formation of technogenic georesources at open-cast mining the ore deposits: the Dissertation on competition of a scientific degree of a Cand. Tech. Sci. Magnitogorsk, 2005.

4. Pytalev I.A. The substantiation of parametres of open-cast mines and the sailings formed in the form of capacities for placing of in-

dustrial wastes: the Dissertation on competition of a scientific degree of a Cand. Tech. Sci. Magnitogorsk, 2008.

5. The grant on designing of ranges on neutralisation and a burial

place of toxic industrial wastes (to building norms and rules

2.01.28-85).

6. About production wastes and consumption: the federal law from

29.12.2000 N 169-Fl, with changes and additions from 10.01.2003

N 15-Fl).

УДК 621.926 - 251:622.778 Гмызина Н.В.

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ДРОБИЛКИ НА ПОКАЗАТЕЛИ МАГНИТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ КОНВЕРТЕРНОГО ШЛАКА

В центробежных дробилках [1] разрушение материала происходит за счет удара материала об отбойные элементы или самофутеровку при разгоне его в поле центробежных сил во вращающемся ускорителе, что по сравнению с разрушением материала за счет сдвиговых напряжений (раздавливание) в щековых дробилках и истирания в мельницах является более эффективным. Скорость вращения ротора определяет силу удара, которая является основным фактором, влияющим на эффективность измельчения. Прямо пропорциональное увеличение скорости вращения влечет за собой квадратичное увеличение кинетической энергии, а следовательно, и резкое повышение эффективности измельчения [2]. Поэтому были проведены исследования по изучению влияния скорости вращения ротора на ситовый состав измельченных продуктов и показатели их магнитного обогащения. Результаты ситового анализа представлены на рис. 1.

Анализ представленных графиков показывает, что при вращении ротора дробилки со скоростью 80 м/с образуется более мелкий продукт по сравнению с продуктами, полученными в результате дробления со скоростью вращения 60 и 40 м/с. Выход класса крупности - 2,0 мм при скорости вращения 60 и 40 м/с составил 61,15 и 46,2% соответственно. При скорости

Диаметр частиц, мм • 40 м/с А 60 м/с И 80 м/с

Рис. 1. Гранулометрические характеристики крупности шлака, подвергнутого дроблению на ДЦсо скоростью вращения ротора 40, 60 и 80 м/с

вращения ротора 80 м/с выход класса - 2,0 мм составил 82,6°%, что на 21,45 и 36,4°% больше, чем при дроблении со скоростью 60 и 40 м/с соответственно. Для изучения влияния скорости вращения ротора на показатели магнитного обогащения проб конвертерного шлака был проведен их магнитный анализ. Результаты представлены на рис. 2.

Увеличение скорости вращения ротора с 40 до 80 м/с приводит к увеличению массовой доли железа во всех

03

12

10

£ 8 I 6

4

2

0

34

rf 32

130 із 28

4

^ 26

О

8 24

5

22

3 Л 1

1 3 1

2 3 1 h

її 12 ті 3 - 1 І 1 1 1 1 Іг

-1+0,5 -2+1 -3+2 -5+3

-0,25+0 -0,5+0,25 -1+0,5 -2+1 -3+2 -5+3

3

-0,25+0 -0,5+0,25 -1+0,5 -2+1 -3+2 -5+3

Классы крупности, мм

Рис. 2. Результаты магнитного анализа различных классов проб конвертерного шлака, подвергнутого дроблению на центробежной дробилке при скорости вращения ротора:

1 - 40 м/с; 2 - 60 м/с; 3 - 80 м/с

3

-0,25+0

- 0,5 +0 ,25

16

12

8

4

0

Влияние скорости вращения ротора центробежной дробилки на показатели магнитного.

Гмызина Н.В.

классах крупности. Так, в классе -0,25 +0 мм массовая доля железа составляет 29,53, 31,88, 33,09% соответственно при 40, 60 и 80 м/с. Выход магнитной фракции и извлечение железа в магнитную фракцию также увеличиваются до крупности 2-0 мм. В классах крупности -3 +2 мм и -5 +3 мм наблюдается снижение данных показателей обогащения вследствие перехода материала в более мелкие классы крупности в результате его измельчения. При 40, 60 и 80 м/с извлечение в классе - 0,25 +0 мм составляет соответственно 5,07, 8,04 и 15,67%.

Одновременно повышение скорости вращения ротора с 40 до 60 м/с приводит к увеличению суммарного выж>да магнитной фракции с 30,4 до 35,1%. Увеличение скорости вращения ротора до 80 м/с ведет к дальнейшему росту суммарного выхода магнитной фракции до 43,76%, что на 13,36 и 8,66% больше, чем при дроблении со скоростью 40 и 60 м/с. Результаты представлены на рис. 3.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение скорости вращения ротора центробежной дробилки приводит к росту всех технологических показателей . Для определения взаимосвязи скорости вращения ротора центробежной дробилки и физико-механических свойств конвертерных шлаков воспользуемся контактной теорией Г. Герца. Теория основывается на допущении, что если время прохождения упругих волн, возникающих в результате деформации, через всё тело много меньше времени удара, то влиянием упругих колебаний можно пренебречь и считать характер контактных взаимодействий при ударе таким же, как в статическом состоянии. Воспользуемся исходным уравнением теории Герца

рд = т

>2

а є

Л

2

(1)

Знак «-» учитывает замедление ускорения по мере роста Рд.

Введем основное предположение теории соударений Герца. Допустим, что зависимость между силой Рд и величиной е, выведенная Герцем при статическом сжатии, сохраняется и при динамических взаимодействиях тел, так как продолжительность удара

-5+3 -3+2 -2+1 -1+0,5 -0,5+0,25 -0,25+С

Классы кр)пн ости, мм 40 м/с 60 м/с 80 м/с

Рис. 3. Зависимость суммарного выхода магнитной фракции от скорости вращения ротора центробежной дробилки

значительно превосждит период наиболее медленных собственных колебаний соударяющихся тел.

По исследованиям Герца величина приближения (сжатия) е шара к плите связана с силой Рд взаимодействия шара и плиты уравнением

Рд = К ^

При ударе шара о плоскость

4 Е

Кі =

3 1---2

(2)

(3)

/и

где Е - модуль упругости дробимого материала; ^ - коэффициент Пуассона; Яш - радиус шара.

Подставляя в уравнение (1) значение силы Рд из уравнения (2), получим

а2*

Ж2

■ = К1^

отсюда

й2є 0у

Принимая

К 2 = -, т

= -К1^/2т.

получим

й2£

2

= -К1К 2^

Л

Учитывая, что 2

ё а ёи ибо &

(4)

(5)

Л

2

и умножая обе части равенства на д.£ , будем иметь 3/

1x1 и = -К,

где К1 и К2 - коэффициенты, зависящие от свойств разрушаемого материала.

Интегрируем полученное уравнение (левую часть в пределах от и до и' и правую - от 0 до £):

3/

|ис1и = -К 1К2|£'2С£ ; 1 (и'2-и2 )= К|К2 2 3

2

(6)

Величина £ имеет максимальное значение, когда скорость и' = 0 . Решаем уравнение (6) относительно е, полагая, что и' = 0 :

-(2°2

= -| KiKo-

1 u2 V5

2

KiK 2

VK1K 2 у

(7)

РД max К1

Г>25 VK iK 2 у

РД max ^1

(5 °2 v

4 'к!к2 ,

Подставляя в последнее выражение уравнения (3) и (4), получим

5/5 • ^5

Д max

2/ 2/

У5 . 3/5

ТЛ

Л 2/

3 \/5

(8)

РД

(Г — ——

СТсж 8 '

Приняв площадь поперечного сечения за площадь круга, получим

.2

Рд “стсж 'п' Rш-

(9)

Подставляя выражение (9) в уравнение (8), получим

5'5 • m'5

стсж ■ ^ • Rш 2/ 2

2/5 • 3'

о3

тл

откуда

3/ У 5

^сж Rш 2/'m^

6^5

Ел/ R ш

Р?).

V'

Возведем обе части уравнения в степень и вы-

разим и, разделив левую часть уравнения на правую:

и = 3,2 -ст'

'6 .3

ЕЗ. Й2.. II.

Е Vm

На основании уравнений (2) и (7) максимальная сила взаимодействия куска с отбойной плитой будет равна

Выразив массу куска через плотность и объем, получим итоговое выражение

v = 3,2-ст'6 •3

Ер.

3

4рп

R

56

Данное выражение позволяет определять скорость удара куска об отражательную плиту, необходимую для его разрушения. Анализируя полученное выражение, можно сделать вывод, что основными параметрами, которые будут влиять на выбор скорости вращения ротора дробилки, являются плотность и размер кусков измельчаемого конвертерного шлака. Следовательно, наличие в конвертерном шлаке корольков металла повысит плотность измельчаемого материала и, как следствие, позволит снизить скорость, необж-димую для разрушения материала, что, в свою очередь, позволит снизить потребление электроэнергии.

Список литературы

1. Мальцев ВА., Свитов В.С. Техника и технология ударно-центробежного дробления // Горные машины и оборудование. 2004. № 3. С. 38-40.

2. Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки. 2-е изд., перераб. и дол. М.: Недра, 1973. 144 с.

List of literature

1. Maltsev V.A., Svitov V.S. The technique and technology of knocked-centrifugal crushing // The mountain machines and equipment. 2004. № 3. P. 38-40.

2. Barabashkin V.P. The gavel and rotor grinder. 2 publ., proc. and compl. M.: Nedra, 1973. 144 p.

^max

5

£max

УДК 622.013.364

Вохмин С.А., Загиров Н.Х., ТребушЮ.П., Курчин Г.С.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОРМИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ НЕДР ПРИ ОТРАБОТКЕ РУДПЬТХ И НЕРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ

Показатели извлечения полезных ископаемых при ятий и результаты освоения месторождений. Потери и добыче оказывают особое влияние на экономические разубоживание полезного ископаемого, отражают результаты деятельности горнодобывающих предпри- полноту и качество извлечения полезных ископаемых