CC BY
16
© В.Н. Хетагуров, Е.С. Каменеикий, С.Е. Соболев, В.А. Плиев, Н.А. Гудиева, 2014
УДК 622.73
В.Н. Хетагуров, Е.С. Каменеикий, С.Е. Соболев, В.А. Плиев, Н.А. Гудиева
ВЛИЯНИЕ СОВМЕЩЕННОГО ВЫПУСКА ИЗМЕЛЬЧЕННОГО МАТЕРИАЛА ИЗ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МЕЛЬНИЦЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО ТИПА НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОНЕЧНОГО ПРОДУКТА
Приведены результаты исследований центробежной мельницы верти-кального типа МВ-0,3 при сухом измельчении доломита крупностью -12 +9 мм, при установке в полости ротора мельницы шести ребер и при совмещенном выпуске измельченного продукта из рабочего пространства через решетки, встроенные в наклонную часть ротора и кольцевые просеивающие поверхности, установленные в периферийной части мельницы. Для получения максимальной удельной производительности мельницы по классу - 0,08 мм рекомендуется принимать максимальные значения частоты вращения ротора и высоты столба материала.
Ключевые слова: центробежная мельница вертикального типа, доломит, сухое измельчение, удельные показатели измельчения.
Известна центробежная мельница вертикального типа [1], реализующая способ самоизмельчения материалов [2]. Испытания этой мельницы при размоле различных сырьевых материалов показали перспективность этого способа измельчения за счет возможности совмещать в одном устройстве операции мелкого дробления и измельчения, отсутствия мелющих тел и специальных фундаментов для установки мельницы, низких удельных расходов электроэнергии и металла, простоты ремонтных операций и обслуживания, малой металлоемкости, высокой удельной производительности, низкого уровня шума в работе и др. [3].
Для повышения эффективности центробежной мельницы вертикального типа интерес представляет установление зависимостей выходных параметров процесса измельчения от технологических режимов измельче-
ния при установке в полости ротора шести радиальных ребер и совмещенном выпуске измельченного материала из рабочего пространства мельницы через решетки, встроенные в наклонную часть ротора и кольцевые просеивающие поверхности, установленные в периферийной части мельницы.
С этой целью были произведены исследования центробежной мельницы вертикального типа МВ с диаметром ротора 300 мм при размоле доломита. Мельница (рис. 1) состоит из цилиндрического корпуса 1 и со-осно с ним расположенного вала 2, установленного в подшипниковых опорах 4. На верхнем конце вала 2 установлен чашеобразный ротор 3 с радиальными ребрами в его полости, а нижний конец соединен с приводом (на рисунке не показан). В пространстве над ротором 3 эквидистантно установлен внутренний корпус 5 с просеивающими поверхностями в ее
Рис. 1. Мельница МВ-0,3: 1 - корпус; 2 -вал ротора; 3 - ротор; 4 - подшипниковые опоры; 5 - внутренний корпус с решетками; 6 - поддон; 7 - кольцо с отверстиями; 8 - рама
теле. Корпус 5 в нижней своей части опирается на кольцо 7, выполненное с отверстиями для эвакуации измельченного продукта из пространства между внутренним корпусом 5 и корпусом 1. Под ротором 3 размешены камеры 6 для сбора и отвода измельченного продукта из корпуса мельницы. Мельница собрана на раме 8.
Испытания проводились по сле-дуюшей методике. Частота врашения ротора (n) составляла 310 и 360 мин-1; высота столба материала над ротором (Н поддерживалась на высоте 180 и 270 мм, что в относительных значениях (H/D) составляет 0,6 и 0,9 от диаметра ротора соответственно; зазор в решетках ротора - 2 мм; количество ребер ротора - 6 шт. Измельчаемый материал был представлен доломитом Боснинского месторождения (РСО-Алания) крупностью - 12 + 9 мм, пределом прочности при сжатии в воздушно-сухом состоянии - 392 кг/см2 и коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова - 8.
Время испытаний - 6 час. В ходе испытаний проводились замеры час-
тоты вращения ротора и расхода электроэнергии. Производительность мельницы по конечному продукту замерялась путем заполнения измельченным материалом мерной емкости через каждый час работы мельницы и последующего его взвешивания на весах. Отобранная часовая проба измельченного материала подвергалась расситовке по стандартной методике. Цикл измельчения открытый. Испытания при фиксированных значениях частоты вращения ротора и высоты столба материала над ротором повторялись 3 раза, а полученные результаты усреднялись [4, 5].
На рис. 2. представлены графики зависимости удельной производительности по исходному продукту от времени испытаний.
Как видно из рис. 2 увеличение частоты вращения ротора и уменьшение высоты столба материала над ротором повышает удельную производительность мельницы по исходному продукту при установке в полости ротора шести радиальных ребер и
1
!Л \\ U VV
< ■Л
О \ ч
<1 1 ---J _ 7-'
-«
-----J It-----
о 1 г з 4 5 е
время ^спытан^й. ч
Рис. 2. Зависимость удельной производительности мельницы по исходному продукту от времени испытаний при различных режимах испытаний : 1 - п =
360 мин-1, Н = 270 мм; 2 - п = 360 мин-1, Н = 180 мм; 3 - п = 310 мин-1, Н = 270 мм; 4 - п = 310 мин-1, Н = 180 мм
ri
/ / / /
/ / 1 г
> /д 1 4 ¿-ч L----1 --ri
я fj 'Ч
1 ¥ о
во
12 3 4 5 0 время испытаний, ч
Рис. 3. Зависимость удельного расхода электроэнергии от времени испытаний при различных режимах испытаний: 1 -
n = 360 мин-1, H = 270 мм; 2 - n = 360 мин-1, H = 180 мм; 3 - n = 310 мин-1, H = 270 мм; 4 - n = 310 мин-1, H = 180 мм
1
1 V
\ \ > W _ .i Г *" . 2 V
Vv ч ч \ » 1 /■
L. ч^ ¡>.rl Г /
4 3 | к ""'А
г----Н *--
I г0'
ш
В
1
1
2 л
5
Э. время испытаний, ч
Рис. 4. Зависимость удельной производительности центробежной мельницы по кл. - 0,08 мм от времени испытаний при: 1 - п = 360 мин-1, Н = 270 мм; 2 - п = 360 мин-1, Н = 180 мм; 3 - п = 310 мин-1, Н = 270 мм; 4 - п = 310 мин-1, Н = 180 мм
совмещенном выпуске измельченного материала из рабочего пространства мельницы. При этом максимальные значения удельной производительности мельницы достигаются при низких значениях высоты столба материала.
На рис. 3 представлены зависимости удельного расхода электроэнергии от времени испытаний.
Из рис. 3 видно, что повышение столба материала увеличивает удельный расход электроэнергии на измельчении материала, при этом снижение частоты вращения ротора незначительно повышает энергетические потери.
Для полноты оценки влияния технологических параметров на выходные показатели процесса измельчения был проведен анализ гранулометрического состава продуктов размола. Оценивались фракции крупностью -0,08 мм, полезные для обогащения.
На рис. 4 представлены графики зависимости удельной производительности по классу крупности - 0,08 мм.
Из рис. 4 видно, что в первые 3 часа работы мельницы показатели мельницы по удельной производи-
тельности для классов крупности -0,08 мм имеют тенденцию к снижению при некоторой нестабильности по гранулометрическому составу продуктов размола. Этот период характеризуется процессами скола острых углов частиц и приведением их формы к шарообразной. После 4-го часа испытаний наблюдается некоторая стабилизация выхода пылевидных классов и наметилась тенденция к росту или снижению показателей по удельной производительности мельницы, что означает переход центробежной мельницы на механизм измельчения за счет взаимного истирания частиц. При этом для стабилизированного участка установлено, что максимальная удельная производительность центробежной мельницы по классу -0,08 мм достигается при высоких значениях частоты вращения ротора и высоты столба материала. Это можно объяснить повышенной частотой взаимных соударений частиц измельчаемого материала и большими значениями удельного давления материала на рабочую зону мельницы.
Выводы
При сухом измельчении доломита крупностью - 12 + 9 мм в центробежной мельнице вертикального типа МВ-0,3, с шестью ребрами, установленными в полости ротора мельницы и совмещенном выпуске измельченно-
1. Патент № 2084787 (РФ). Мельница // Опубл. в Б.и. № 20, 1997. Авторы: Хетагу-ров В.Н., Ильяшик В.П., Чужинов А.И.
2. Патент № 2078613 (РФ). Способ измельчения материалов // Опубл. в Б.и. № 13, 1997 г. Автор - Хетагуров В.Н.
3. Хетагуров В.Н. Разработка и проектирование центробежных мельниц вертикального типа. - Владикавказ: Изд-во «Терек», 1999. - 225 с.
4. Хетагуров В.Н., Каменеикий Е.С., Соболев С.Е., Хетагуров С.В., Плиев В.А. Влияние количества рабочих камер в поло-
го продукта из рабочего пространства для получения максимальной удельной производительности мельницы по классу - 0,08 мм, рекомендуется принимать максимальные значения частоты вращения ротора и высоты столба материала.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
сти ротора центробежной мельницы вертикального типа на ее производительность по расчетному классу крупности // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2013.- № 5.- С. 283-287.
5. ХетагуровВ.Н., КаменеикийЕ.С., Выс-кребенеи A.C., Хетагуров С.В. Исследования центробежной мельницы вертикального типа при установке в полости ротора шести ребер // Сборник научных трудов № 9 Севе-ро-Осетинское отделение АН Высшей школы РФ. - Владикавказ, 2011. - С. 27-34. ЕШЗ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
Хетагуров Валерий Николаевич - доктор технических наук, профессор, e-mail: [email protected], Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет);
Каменеикий Евгений Самойлович - доктор физико-математических наук, доцент,
заведующий отделом, e-mail: [email protected],
Южный математический институт ВНЦ РАН и РСО-А;
Соболев Сергей Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected], Плиев Владимир Айварович - аспирант, e-mail: [email protected], Гудиева Надежда Александровна - аспирант, e-mail: [email protected], Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет).
UDC 622.73
EFFECT OF COMBINED PARTICULATE MATERIAL RELEASE FROM THE CENTRIFUGAL VERTICAL MILL WORKING AREA ON THE GRANULOMETRIC COMPOSITION OF THE FINAL PRODUCT
Khetagurov V.N., Doctor of Technical Sciences, Professor, e-mail: [email protected], North Caucasian Mining-and-Metallurgy Institute (State Technological University); Kamenetsky E.S., Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Assistant Professor, Head of Department, e-mail: [email protected],
Southern Mathematical Institute, Vladikavkaz Scientific Center of the Russian Academy of Sciences and Republic of Osetia-Alania;
Sobolev S.E., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor, e-mail: [email protected],
Pliev V.A., Graduate Student, e-mail: [email protected],
Gudieva N.A., Graduate Student, e-mail: [email protected],
North Caucasian Mining-and-Metallurgy Institute (State Technological University).
The results of research centrifugal mill of vertical type VM-0,3 by dry grinding fineness dolomite -12 +9 mm, when installed in the rotor mill six ribs and at the combined release of the ground product from the workspace through the bars, built in the inclined portion of the rotor and ring sieve surface , installed in the peripheral part of the mill.
To obtain the maximum specific productivity of the mill class 0,08 mm is recommended to take the maximum values of the rotor speed and the height of the column material.
Key words: centrifugal mill of vertical type, dolomite, dry grinding, grinding unit values.
REFERENCES
1. Hetagurov V.N., Il'jashik V.P., Chuzhinov A.I. Patent RU2084787, 1997.
2. Hetagurov V.N. Patent RU2078613, 1997.
3. Hetagurov V.N. Razrabotka i proektirovanie centrobezhnyh mel'nic vertikal'nogo tipa (Creation and designing of vertical centrifugal mills), Vladikavkaz, Izd-vo «Terek», 1999, 225 p.
4. Hetagurov V.N., Kameneckij E.S., Sobolev S.E., Hetagurov S.V., Pliev V.A. Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten', 2013, no 5, pp. 283-287.
5. Hetagurov V.N., Kameneckij E.S., Vyskrebenec A.S., Hetagurov S.V. Sbornik nauchnyh trudov № 9, Severo-Osetinskoe otdelenie AN Vysshej shkoly RF (Collection of scientific papers 1 9, North Osetia Branch of the Higher Education Academy of Sciences), Vladikavkaz, 2011, pp. 27-34.
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ПРИВОДЫ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ С УВЕЛИЧЕННЫМ ТЯГОВЫМ УСИЛИЕМ
Тарасов Юрий Дмитриевич - доктор технических наук, профессор, Труфанова Инна Сергеевна - аспирант, e-mail: [email protected] Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
Описаны конструкиии и приниипы действия промежуточных линейных приводов ленточных конвейеров, а также приведены расчетные формулы для определения величин реализуемых ими увеличенных тяговых усилий, сообщаемых конвейерной ленте конвейеров увеличенной длины, производительности и с увеличенными углами наклона. Использование на предприятиях горной и других отраслей промышленности любого из рассмотренных вариантов конструкиий промежуточных линейных приводов позволит существенно улучшить параметры ленточных конвейеров - их длину, производительность и угол наклона ленточных конвейеров к горизонту, что позволит использовать ленточные конвейеры в качестве подземных и поверхностных магистральных, а также шахтных подъемных конвейеров с повышенной надежностью их эксплуатаиии.
Ключевые слова: ленточный конвейер, линейный привод, увеличенные тяговое усилие, длина конвейера, производительность, угол наклона, четыре варианта конструкиий.
IMPROVED INTERMEDIATE LINEAR DRIVES OF BELT CONVEYORS WITH INCREASED TRACTIVE EFFORT
Tarasov Yu.D., Doctor of Technical Sciences, Professor,
Trufanova I.S., Graduate Student, e-mail: [email protected]
National Mineral Resource University «University of Mines», e-mail: [email protected].
Constructions and operating principles of intermediate linear drives of belt conveyors have been described. Calculation formulas for definition of improved traction of belt conveyors with increased lengths, productivity and slope angles have been given. Application of any considered constructions of intermediate linear drives for mining and other industries will significantly improve the parameters of belt conveyors - their length, capacity and angle to the horizon, which can allow using belt conveyors as surface and underground trunk conveyors, as well as mine elevating conveyors with increased reliability of operation.
Key words: belt conveyor, linear drive, increased tractive effort, conveyor length, productivity, slope angle, four different designs.
- ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(ПРЕПРИНТ)
