Наукові основи удосконалення робочих процесів барабанних млинів

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. При виробництві багатьох будівельних матеріалів виконується тонке подрібнення вихідної сировини. Процес подрібнення твердих матеріалів є одним з найбільш масових і одночасно енерго-, капітало- і трудомістких та професійно важких з огляду на охорону праці технологічних процесів. Загальна кількість матеріалів, яка щорічно піддається дезінтеграції, становить декілька мільярдів тон. Витрата енергії на ці процеси складає 7-10%, а металу - 2%, всього виробництва у світі. Більша частина цих витрат припадає на тонке подрібнення у млинах, питома енергоємність якого становить 20-60 кВт·год./т.

Основним обладнання багатотоннажної переробки дисперсних матеріалів в промисловості будівельних матеріалів, хімічній, гірничорудній, металургійній та інших галузях виробництва залишаються традиційні барабанні млини - кульові, трубні, самоподрібнення та барабанно-валкові. Їхня доля у загальній кількості помольних агрегатів складає в Україні 95%, за кордоном - 80%. Широке застосування таких млинів обумовлено низкою експлуатаційних та економічних переваг: висока одинична продуктивність, надійність роботи, простота експлуатації, здатність зберігати функціональні можливості при значному зношуванні, універсальність та економічність. В промисловості України експлуатується декілька сотень барабанних млинів. Вітчизняний ЗАТ «Новокраматорський машинобудівний завод» випускає 18 типорозмірів кульових та 12 трубних млинів.

Разом з тим головним недоліком таких млинів є висока питома витрата енергії. Це спричинює на перший погляд парадоксальну ситуацію, коли реальна міцність більшості твердих матеріалів є на два-три порядки меншою за теоретичну міцність, а реальна енергоємність руйнування цих же матеріалів є на три і більше порядків більшою за теоретичну енергоємність нової поверхні. Експериментально встановлено, що переважна частина витраченої енергії дисипує при розсіюванні в матеріалі та оточуючому середовищі. Це зумовлює доволі низьке значення механічного коефіцієнта корисної дії при утворені нової поверхні, який не перевищує 1%. Надзвичайно низька ефективність процесу посилюється невибірковістю подрібнення в барабанних млинах, готовий продукт яких характеризується широким зерновим складом.

Радикально підвищити надзвичайно низьку ефективність процесу можна лише на основі принципу енергетичної селективності подрібнення, що передбачає вибіркове підведення енергії до подрібнюваного матеріалу з метою мінімізації енерговитрат руйнування. Застосування такого підходу передбачає необхідність визначення робочих режимів барабанних млинів. Однак існуючі методи розрахунку механічних характеристик млинів базуються на спрощених моделях і не забезпечують необхідної точності. Це обумовлює в багатьох випадках використання млинів не у раціональних режимах роботи.

Виходячи з викладеного постає актуальною проблема розвитку наукових основ удосконалення робочих процесів барабанних млинів на основі аналізу параметрів руху внутрішньокамерного завантаження. Встановлення поведінки завантаження в залежності від чинників процесу дозволяє прогнозувати характеристики взаємодії із подрібнюваним матеріалом молольних тіл, які є основним робочим органом більшості барабанних млинів.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка наукових основ прогнозування поведінки завантаження робочих камер барабанних млинів і створення на їх основі високоефективних процесів та обладнання для подрібнення будівельних матеріалів.

Для досягнення зазначеної мети було сформульовано такі основні задачі:

– виконати аналіз та дати оцінку існуючим концепціям та методиками розрахунку барабанних млинів для подрібнення будівельних матеріалів;

– обґрунтувати методи і прийоми дослідження та фізичну і математичну моделі системи млин - оброблюваний матеріал;

– скласти рівняння руху робочих органів барабанних млинів із урахуванням напружено-деформованого стану робочого середовища, визначити нові функціональні залежності та провести аналітичні дослідження процесу помелу;

– здійснити експериментальні дослідження робочого процесу барабанних млинів із встановлення умов ефективного подрібнення та оцінити розбіжність результатів аналітичних і експериментальних досліджень;

– сформулювати основні положення концепції та принципи створення нових високоефективних барабанних млинів, розробити методи їх розрахунку та оцінити результати виконаних досліджень.

1. Стан проблеми та постановка задач дослідження

Проаналізовано шляхи розв'язку проблеми тонкого подрібнення в барабанних млинах і виконано аналіз досліджень з визначення технологічних та конструктивних параметрів млинів. Проблемність технологічного процесу тонкого подрібнення полягає у некоректності жодного з емпіричних законів здрібнення в області тонкого та надтонкого диспергування, що зумовлено парадоксальною залежністю між витратами енергії та дисперсністю подрібнюваного матеріалу. Це породжує протиріччя між відносною досконалістю сучасних технологій і обладнання для подрібнення та надзвичайно низькою енергетичною ефективністю процесів.

Новим технологічним напрямком радикального підвищення ефективності дезінтеграції є селективність подрібнення, яка передбачає вибіркове за формою та величиною підведення енергії до матеріалу з метою мінімізації витрат на руйнування. В процесі експлуатації помольного обладнання було встановлено, що грубе подрібнення крупних частинок доцільно здійснювати ударною дією при створенні великих імпульсів, які сприяють створенню в матеріалі граничного пружного деформування. Натомість тонке подрібнення малих частинок доцільно реалізовувати стиранням та роздавлюванням при створенні малих імпульсів, які сприяють виникненню пластичного деформування.

Реалізувати принцип селективності подрібнення для барабанних млинів можна за допомогою внутрішньо- або зовнішньокамерної багатостадійності робочого процесу. Ця багатостадійність досягається шляхом створення відповідних режимів руху внутрішньокамерного завантаження при варіації швидкості обертання барабана, відносного розміру молольних тіл, ступеня заповнення та фрикційних властивостей поверхні камери, а також розмірів та форми камери. Технологічні аспекти застосування селективності подрібнення в робочих процесах цементних трубних млинів розглядались в роботах Іванова А.М. Разом з тим, незважаючи на доволі широку виробничу апробацію багатостадійності, на сьогоднішній день відсутня обґрунтована методика вибору технологічних та конструктивних параметрів обладнання.

Молольне завантаження робочої камери, яке складається зі стальних куль або цильпебсу, є основним робочим органом кульових та трубних млинів. Його маса, яка може досягати декількох сот тон, перевищує масу барабана і складає 25-45% маси всього млина. На приведення завантаження в рух витрачається 95% всієї енергії, що підводиться до млина, і практично оцінюється у декілька МВт. Тому прогнозування руху внутрішньокамерного завантаження є основною задачею підвищеної складності при застосуванні багатостадійності подрібнення.

В роботах Девіса Е.В., Левенсона Л.Б., Андреєва Е.Е., Олевського В.А., Крюкова Д.К., Богданова В.С. та інших авторів розроблено теорію робочих процесів в барабанних млинах, яка базується на концепції ізольованого від оточуючого середовища окремого елемента завантаження під дією тільки сил ваги, відцентрової інерції та реакції обмежуючої поверхні. Передбачається, що режим руху завантаження є двофазним «водоспадним», а подрібнення здійснюється лише ударною дією при переході елементів завантаження з параболічних на колові траєкторії. Вважається, що оптимальним значенням відносної швидкості обертання є шщ=0,75, що відповідає максимальній висоті падіння завантаження та ефективності подрібнення. Однак неврахування взаємодії елементів завантаження спричинює істотну розбіжність результатів розрахунку із експериментальними даними.

Реальний трифазний режим руху завантаження та подрібнення в зсувній зоні за допомогою стирання досліджувались Марютою А.Н., Свердликом Г.Й., Маляровим П.В., Морозовим Е.Ф., Юдахиним М.М., Матієгою В.М., Франчуком В.П., Виноградовим В.В., Надутим В.П., Младецьким І.К. та іншими. Проте, спроби застосування моделі «змішаного» режиму руху завантаження мали несистемний характер і не завершились створенням теорії реального трифазного режиму.

Отримані в останній час різними авторами результати досліджень на основі існуючих строгих аналітичних або чисельних моделей лише за якісними характеристиками та зовнішніми ознаками наближаються до реальних режимів руху завантаження, а за кількісними показниками суттєво розбігаються з ними. Натомість видається за доцільне для підвищення точності застосовувати комбіновані аналітико-експериментальні методи моделювання із задаванням початкових умов та уточнення поточних значень параметрів на основі дослідних даних.

Метою роботи є розробка наукових основ прогнозування поведінки завантаження робочих камер барабанних млинів і створення на їх основі високоефективних процесів та обладнання для подрібнення будівельних матеріалів.

Наукова ідея роботи полягає у використанні реологічних моделей середовища для прогнозування та цілеспрямованого раціонального синтезування руху внутрішньокамерного завантаження з метою інтенсифікації процесу подрібнення в барабанних млинах.

Робочі гіпотези полягають у такому:

1. Ефективність процесу тонкого подрібнення в барабанних млинах визначається динамічними параметрами руху зсувного шару внутрішньокамерного завантаження.

2. Реологічні властивості різних зернистих середовищ завантаження при гравітаційному русі в обертовій камері усереднюються.

3. Швидкі рухи пластичного та в'язкого завантаження камери обертового барабана мають ідентичні умови переходу режимів та схожі критерії подібності.

4. Режим руху внутрішньомлинного завантаження характеризується проявом в'язко-пластичних реологічних властивостей і визначається ступенем заповнення камери, відносним розміром частинок та висотою виступів на поверхні камери.

5. Питома кінетична енергія поступального руху частинок уздовж та хаотичного руху перпендикулярно до напряму зсувного потоку завантаження має сильно виражений нелінійний характер із можливими локальними екстремумами.

На основі проведеного аналізу вибрано напрям і сформульовано задачі досліджень.

2. Методологія та методика дослідження робочого процесу барабанних млинів

Встановлено визначальні щодо впливу на процес помелу параметри руху завантаження та прийнята методологія їх дослідження.

Процес подрібнення в барабанних млинах за своєю сутністю носить яскраво виражений випадковий характер. Він визначається ймовірністю геометричних та фізико-механічних властивостей частинки подрібнюваного матеріалу, ймовірністю попадання цієї частинки в активну зону взаємодії молольних тіл, ймовірністю реалізації одного з процесів руйнування частинки подрібнюваного матеріалу в активній зоні і, як наслідок, ймовірністю отримання гранулометричного складу елементів зруйнованої частинки.

Процес взаємодії робочих органів барабанних млинів із подрібнюваним матеріалом визначається взаємодією мололних тіл між собою та з поверхнею робочої камери. При взаємодії двох довільних молольних тіл масою m1 та m2 із осьовими моментами інерції Іс1 та Іс2, що мають лінійні швидкості центрів мас С1 та С2 та кутові швидкості щ1 та щ2, на частинку, що попала в активну зону, діє ударний імпульс із нормальними N1 і N2 та дотичними Т1 і Т2 складовими. Взаємодія молольних тіл відбувається у вигляді нецентрального, косого, просторового, непружного, реального (із деформаціями тіл в зоні взаємодії) удару довільних за масою, розмірами та формою тіл із приєднаними , і масами до та , і до . Величини складових N1, N2, Т1 і Т2 та тривалість імпульсної взаємодії також мають випадковий характер. За експериментальними даними амплітуда ударних імпульсів молольних тіл в робочих камерах барабанних млинів становить біля 350-800 g, а тривалість - 0,007-0,01 с. За умови взаємодії молольних тіл та попадання в активну зону частинки матеріалу відбувається реалізація, одночасно та з довільним співвідношенням, трьох способів подрібнення - ударною, стираючою та роздавлюючою дією.

Таким чином прогнозування результатів подрібнення в барабанних млинах є неможливим через недетермінованість чинників процесу. Разом з тим, з метою підвищення ефективності робочого процесу, видається за можливе та доцільне встановити характеристики усереднених параметрів зазначених трьох способів подрібнення в барабанних млинах та умови їх реалізації. Для цього необхідно розробити моделі прогнозування поведінки завантаження в обертовій камері барабана.

Проведені нами численні пошукові експерименти по візуалізації картин руху дозволили взяти за основу уточнену трифазну схему руху завантаження в поперечному перерізі обертової камери. Картину усталеного руху завантаження при стаціонарному обертанні барабана можна умовно розділити на три зони. Перша зона АВЕА твердотільного руху без відносного пересування елементів завантаження та проковзування по поверхні камери виникає поблизу поверхні камери, друга зона АВСА руху із відокремленням та падінням елементів - у верхній частині камери, третя зона BCDEB течії у вигляді швидкого гравітаційного зсувного потоку - поблизу вільної поверхні у нижній частині завантаження. При низькій швидкості обертання друга зона є слабовираженою, а третя представлена тонким шаром. Зі зростанням швидкості масові частки другої та третьої зон зростають за рахунок першої зони. При наближенні швидкості до критичної друга зона набуває максимального значення, а третя збігається до нуля.

Аналіз режимів руку завантаження дозволив уточнити реалізацію способів подрібнення в барабанних млинах. Подрібнення переважно ударною дією здійснюється поблизу межі переходу балістичної зони у пристінковий шар. Подрібнення переважно стираючою дією здійснюється у верхній частині, переважно роздавлюючою дією - у нижній частині пристінкового шару.

Вплив режиму руху завантаження на процес помелу оцінюється безрозмірними механічними характеристиками, де m, mб та mз - маса завантаження, балістичної II та зсувної III його зон, кг; tц - тривалість циклу руху завантаження, с; щ - кутова швидкість, 1/с; R - радіус камери, м; g - гравітаційне прискорення, м/с2; Vбс - середня швидкість на межі II та III зон, м/с: Vзс - середня зсувна швидкість нормального перерізу у верхній частині III зони, м/с; Vзmax - максимальна зсувна швидкість на вільній поверхні зсувного шару, м/с; V0 - швидкість опорної поверхні зсувного шару, яка рухається угору, м/с; h - товщина зсувного шару, м; W - уявне сумарне вертикальне прискорення зсувного шару м/с2; М - дійсний момент опору, Нм; М0,5max - умовний максимальний момент опору при половинному заповненні, Нм.

Ступені балістичної Кба і зсувної Кза активації і приєднання Кп характеризують питомі частки відповідно ІІ, ІІ і І зон у масі всього завантаження.

Оборотність Ко визначає кількість періодів циркуляції завантаження протягом одного оберту барабана.

Форсування балістичної Кфб та зсувної Кфз швидкостей виражають відношення середніх значень швидкості на межі ВС та у вибраному перерізі верхньої частини зсувного шару до лінійної швидкості циліндричної поверхні камери при критичній швидкості обертання барабана. Градієнт зсувної швидкості Кг відповідає відношенню швидкості зсування у перерізі верхньої частини зсувного шару до критичної кутової швидкості барабана. інтенсивності її зміни по висоті зсувного шару.

Питома енергія поступального руху балістичної маси Еб та зсувного шару Ез відповідають відношенню квадрата середнього значення швидкості на межі ВС та квадрата середньої швидкості у певному перерізі верхньої частини зсувного шару до квадрата лінійної швидкості циліндричної поверхні камери при критичній швидкості обертання барабана.

Температура середовища зсувного шару Т відповідає відношенню квадрату швидкості зсування у певному перерізі верхньої частини зсувного шару до квадрата критичної кутової швидкості барабана. Це питома кінетична енергія, що відповідає випадковому хаотичному руху елементів. Температура має комплексний характер, визначає ступінь активності взаємних переміщень елементів та інтенсивність протікання в зернистому середовищі технологічних процесів і є основним критерієм ефективності тонкого подрібнення в барабанних млинах.

Динамічність активації Кд дорівнює відношенню уявного сумарного вертикального прискорення, обумовленого зростанням кінетичної енергії при падінні, у певному перерізі верхньої частини зсувного шару до гравітаційного прискорення.

Таблиця 1. Механічні характеристики руху завантаження

Відносний момент шМ0.5 визначає відношення дійсного моменту опору завантаження обертанню до умовного максимального моменту при половинному заповненні камери. Відносна потужність шN0.5 визначає відношення дійсної потужності опору завантаження обертанню до умовної максимальної.

Для оцінки продуктивності ударної дії молольного завантаження було введено комплексні параметри: повну енергію балістичної зони Еб·Кба та продуктивність подрібнення від дії цієї зони Еб·Кба·Ко. Для аналогічної оцінки стираючої та роздавлюючої дії було введено такі параметри: повну енергію хаотичного руху в поперечному напрямку зсувного шару, що визначає стираючу дію, Т·Кза, продуктивність подрібнення від цієї дії Т·Кза·Ко, повну енергію поступального руху шару, що визначає роздавлюючу дію, Ез·Кза та продуктивність подрібнення від цієї дії Ез·Кза·Ко.

Для оцінки енергетичної ефективності ударної дії завантаження було введено комплексні параметри: енергетичну ефективність подрібнення (Еб·Кба·Ко)/шN0.5 та питому витрату енергії шN0.5/(Еб·Кба·Ко). Для аналогічної оцінки стираючої та роздавлюючої дії було введено такі параметри: енергетичну ефективність (Т·Кза·Ко)/шN0.5 та питому витрату енергії шN0.5/(Т·Кза·Ко) на подрібнення стиранням шN0.5/(Т·Кза·Ко), енергетичну ефективність (Ез·Кза·Ко)/шN0.5 та питома витрату енергії на подрібнення шN0.5/(Ез·Кза·Ко) на подрібнення роздавлюванням.

Розроблений алгоритм визначення параметрів руху завантаження на основі аналітико-експериментального методу полягає у застосуванні залежностей, отриманих при теоретичному дослідженні, із урахуванням експериментальних даних по візуальному аналізу картин руху.

Внутрішньокамерне завантаження більшості барабанних млинів складається з молольних тіл та частинок подрібнюваного матеріалу, що заповнюють порожнини між тілами. Об'ємна частка подрібнюваного матеріалу в завантаженні зменшується із підвищенням тонини помелу - від 40% при грубому до менше 10% при тонкому подрібненні. Розмір молольних тіл складає 0,2-4% від діаметра камери, а граничне відхилення форми - 3,5-6,7% від їх середнього розміру. Отже завантаження є зернистим матеріалом із достатнім внутрішнім тертям, а для математичного описування інтегральних характеристик руху його можна вважати суцільним середовищем із осередненими параметрами.

Попередні пошукові дослідження засвідчили, що у межах робочих параметрів трубних млинів та при значенні відносної швидкості обертання, меншої за 0,8, вплив подрібнюваного матеріалу на режими руху внутрішньокамерного завантаження є незначним. При середньому, і особливо тонкому, помелі такий вплив можна вважати нехтовно малим.

Завантаження загалом може бути формалізовано реологічною моделлю суцільного пружно-в'язкопластичного середовища. На початку деформування перед руйнуванням вихідної структури завантаження проявляються його пружні властивості. При усталеному русі завантаження проявляє властивості неньютонівського середовища нелінійно-в'язкопластичного типу. У випадку малої та середньої швидкості обертання прийнятною є пластична реологічна модель, що може показати доволі високу ефективність при визначенні картин руху завантаження. При цьому течія вважається повільною, де сили пластичного походження переважають над в'язкими інерційними. У випадку великих швидкостей та високої дисперсності завантаження теорія швидких рухів зернистих середовищ, базуючись на явищах зрідження та в'язкісних ефектах, обґрунтовує на феноменологічному рівні застосування в'язкої реологічної моделі. Апробація такої степеневої моделі показала можливість наближеного використання лінійно в'язкої постановки для описування руху добре сипкого зернистого середовища завантаження.

3. Теоретичні дослідження руху внутрішньокамерного завантаження барабанного млина

Розглянуто задачі визначення напружено-деформованого стану завантаження.

В рамках теоретичної постановки задачі у відповідності з отриманою експериментально картиною руху завантаження розглядається сегмент радіуса R, який обмежено з одного боку поверхнею камери барабана і з другого - вільною поверхнею. При стаціонарному обертанні барабана зі швидкістю щ та усталеному русі завантаження на нього діють такі сили: головний вектор активних сил завантаження , прикладений в центрі мас С, та зрівноважуючий його головний вектор реакцій поверхні камери , де - вектор сил ваги завантаження, - головний вектор відцентрових сил інерції завантаження, - головний вектор нормальних реакцій поверхні камери, - вектор сил тертя на поверхні камери, m - елементарна маса завантаження, g - гравітаційне прискорення, - радіус вектор маси m, ДS - елементарна площа контакту поверхні камери із завантаженням, - нормальне контактне напруження, - дотичне фрикційне напруження на поверхні камери. Дотичні напруження на поверхні сегмента (в точці А) за певних умов можуть викликати руйнування середовища. Молольні тіла разом з подрібнюваним матеріалом можуть відокремлюватись від середовища завантаження (на поверхні АВ) та рухатись незалежно від сегмента.

В пружній постановці задачі було розроблено комп'ютерну модель завантаження. Наведено результати розрахунку. Аналіз отриманих полів напружень дозволив підтвердити висунуту гіпотезу про існування зони поблизу точки А із мінімальним напруженням. Максимальне напруження в центральній частині поверхні камери підтверджується нашими експериментами. Однак внаслідок миттєвого руйнування жорсткої структури середовища застосована модель стає непридатною.

В пластичній постановці розв'язано задачі про визначення поверхні переходу між першою та другою зонами та задачу про рух зсувного шару.

Підвищена складність і трудомісткість задавання вихідних даних та невизначеність умов призводить до неможливості реалізації строгої постановки першої задачі і спричинює необхідність залучення до її розв'язання ідеалізованого підходу. Тому в подальшому у спрощеній постановці розглядається гранична рівновага масиву завантаження, що здійснює твердотільний рух. Вільна поверхня передбачається плоскою і похилою. Умовно вважається, що на елемент завантаження діють лише відцентрові сили інерції, значення та напрям дії яких відповідають центральній частині масиву, розташованого вище горизонтальної осьової площини. За цих умов верхня частина цього масиву буде перевантажена, а нижня - недовантажена, порівняно з дійсним розподілом відцентрових сил із урахуванням радіальної та кутової координат. Проте саме такий розподіл додаткового поверхневого тиску на уявний твердотільний масив найближче відповідає характеру дії реального навантаження від варіаційних та коріолісових сил інерції.

Висновки

барабанний деформований будівельний

У дисертаційній роботі на основі проведених досліджень розв'язано проблему створення теорії робочих процесів барабанних млинів, базуючись на науково обґрунтованій методиці прогнозування поведінки внутрішньокамерного завантаження, та зниження завдяки цьому енергоємності подрібнення.

Використання методики дозволяє оцінювати технологічну ефективність параметрів руху завантаження та створювати раціональні, щодо організації процесу подрібнення, механічні режими роботи млинів виходячи із принципів енергетичної селективності дезінтеграції.

Основні наукові висновки та результати дисертаційної роботи полягають у такому:

1. Встановлено, що робочий режим руху внутрішньокамерного завантаження барабанних млинів є трифазним із утвореннями у поперечному перерізі камери трьох зон - твердотільної, підкидання з падінням та зсувного шару.

2. Встановлено, що основний процес помелу реалізується переважно в зсувному шарі завантаження, а ефективність подрібнення визначається динамічними параметрами руху робочого середовища.

3. Розкрито природу явища виникнення двох екстремальних динамічних станів зсувного шару завантаження при значенні швидкості обертання барабана, меншій та більшій за традиційний робочий швидкісний діапазон барабанних млинів.

4. Встановлено, що найбільш сприятливими умовами реалізації першої стадії грубого подрібнення в барабанних млинах є досягнення максимального значення питомої кінетичної енергії поступального руху балістичної зони завантаження, а останньої стадії тонкого подрібнення - досягнення максимального значення питомої кінетичної енергії хаотичного руху, що характеризується псевдотемпературою зернистого середовища, та поступального руху зсувного шару.

5. Встановлено закономірність виникнення ідентичності умов стійкості та меж переходу режимів руху незв'язного зернистого матеріалу та рідини в обертовій навколо горизонтальної осі камері, що дозволило застосувати критерії подібності руху для внутрішньомлинного завантаження

6. Зареєстровано явище усереднення реологічних властивостей зернистих матеріалів в обертовій камері, що дало можливість використати аналог кінематичної в'язкості таких середовищ у вигляді константи.

7. Виявлено властивість ковзання завантаження відносно поверхні обертової камери, яка полягає у зменшенні проковзування при підвищенні заповнення камери, зниженні відношення середнього розміру елементів завантаження до діаметра камери та підвищенні виступів на поверхні камери.

8. Встановлено закономірність утворення пристінкового шару завантаження при швидкості обертання камери, більшій за критичну, а не рівній критичній, як вважалось згідно існуючої методики розрахунку.

9. Було зареєстровано явище посилення схожості режимів руху зв'язного зернистого матеріалу із режимами течії в'язкої рідини в обертовій камері при підвищенні зчіпних властивостей матеріалу, аж до виникнення ефекту режимного гістерезису, характерного для рідини.

10. Обґрунтовано раціональні діапазони параметрів процесу багатостадійного подрібнення в барабанних млинах для попереднього грубого та остаточного тонкого помелу.

11. Розроблено методи розрахунку раціональних технологічних та конструктивних параметрів барабанних млинів на основі реалізації багатостадійності подрібнення та варіації швидкості обертання, як зумовлюючої дії на процес помелу.

12. В процесі досліджень встановлено, що застосування зовнішньокамерної багатостадійності подрібнення, порівняно із традиційним одностадійним помелом, дозволяє підвищити продуктивність приблизно у 1,5 рази та енергетичну ефективність у 4,9 рази для попереднього грубого подрібнення, виходячи тільки із підвищення ефективності ударної дії молольного завантаження, а також підвищити продуктивність приблизно у 1,5-1,7 рази та енергетичну ефективність у 3,3-6,6 рази для остаточного тонкого помелу, виходячи тільки із підвищення ефективності окремо стираючою та роздавлюючою дії молольного завантаження.

13. Передбачуване зниження енергоємності барабанних млинів від впровадження результатів досліджень при реалізації зовнішньокамерної багатостадійності подрібнення становить 20-50%.

Література

1. Науменко Ю.В. Основи теорії режимів роботи барабанних млинів : Монографія / Ю.В. Науменко. - Рівне : Видавництво СПД Зелент О.І., 2009. - 282с.

2. Рекомендації до розрахунку, проектування та експлуатації барабанних млинів багатостадійного подрібнення / Ю.В. Науменко. - Рівне : Видавництво СПД Зелент О.І., 2009. - 88с.

3. Науменко Ю.В. Скоростные режимы движения вязкой жидкости в горизонтальном вращающемся цилиндре / Ю.В. Науменко // Инженерно-физ. журн. - 1993. - Т. 64, № 5. - С. 558-565.

4. Науменко Ю.В. Режимы движения сыпучего материала в горизонтальном вращающемся цилиндре / Ю.В. Науменко // Изв. вузов. Горн. журн. - 1996. - № 2. - С. 105-110.

5. Науменко Ю.В. Момент вращения горизонтального цилиндра, частично заполненного вязкой жидкостью / Ю.В. Науменко // Инженерно-физ. журн. - 1998. - Т. 71, № 4. - С. 639-642.

6. Науменко Ю.В. Момент сопротивления вращению горизонтального цилиндра, частично заполненного сыпучим материалом / Ю.В. Науменко // Изв. вузов. Горн. журн. - 1998. - № 5-6. - С. 95-101.

7. Науменко Ю.В. Момент сопротивления вращению горизонтального цилиндра, частично заполненного обрабатываемым материалом / Ю.В. Науменко // Теорет. основы хим. технологии. - 1999. - Т. 33, № 1. - С. 101-105.

8. Науменко Ю.В. Применение численного метода «маркеров и ячеек» в полярной системе координат / Ю.В. Науменко // Журн. вычисл. математики и мат. физики. - 1999. - Т. 39, № 2. - С. 294-299.

Размещено на Allbest.ru