Ідентифікація енергоефективності подрібнення руди та спрацювання футеровки трифазним рухом куль в млині
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.167046Ключові слова:
енергетична ефективність, автоматичний контроль, подрібнення руди, кульовий млин, пружні перетворювачіАнотація
Аналітично знайдено рівняння зв’язку між технологічними параметрами кульового млина, подрібнюваного матеріалу і параметрами стержневого первинного перетворювача енергоефективності подрібнення руди. Методом використання основного стержневого первинного перетворювача з більшою площею перерізу, на торці якого руйнуються крупні шматки руди при ударах куль, і додаткового стержневого перетворювача з однаковими параметрами і меншою площею перерізу, який взаємодіє лише з кулями, досягнута інваріантність визначення енергоефективності подрібнення руди кульовим млином до зміни швидкості руху молольних тіл. Аналітично отримана математична модель енергоефективного подрібнення руди кульовим млином з трифазним рухом молольних тіл, інваріантна до зміни довжини стержнів в процесі спрацювання. Модель здатна оцінювати енергоефективність подрібнення крупних шматків руди за отриманим об’ємом зруйнованого крупношматкового матеріалу. Математична модель містить константи – площі поперечних перерізів стержневих первинних перетворювачів, початкову довжину стержневих первинних перетворювачів, довжину базової ділянки встановлення тензодатчиків, значення модуля Юнга матеріалу первинних перетворювачів, а також змінні константи, які визначаються подрібнюваним матеріалом. Також аналітично отримана залежність для визначення довжини основного стержневого первинного перетворювача, відповідно якій можливо оцінювати висоту футеровки, що спрацьовується в процесі роботи.
Розроблена функціональна схема системи автоматичного контролю енергетичної ефективності подрібнення руди кульовим млином дозволяє знаходити розрахункові параметри сучасними мікропроцесорними засобами. Згідно розробленій схемі можна побудувати алгоритми визначення об’єму руди, що підлягає руйнуванню, та товщини футеровки в кульовому млині, які відкривають перспективи створення програмних продуктів.
Комп’ютерним моделюванням доведена можливість застосування запропонованого методу для оцінювання енергоефективності подрібнення руди кульовим млином з трифазним рухом куль. Встановлена висока чутливість запропонованого підходу до відхилення ефективності подрібнення руди від найкращого значення. Доведена можливість оцінювання параметра з відносною похибкою ±2,5 %Посилання
- Shinkorenko, S. F. (2002). Gidromekhanika rabochey sredy sharovyh mel'nic mokrogo izmel'cheniya. Gorniy zhurnal, 7, 19–24.
- Naumenko, Yu. V. (2014). Osnovy teoriyi rezhymiv roboty barabannykh mlyniv. Rivne: NUVHP, 336.
- Sanfratello, L., Caprihan, A., Fukushima, E. (2006). Velocity depth profile of granular matter in a horizontal rotating drum. Granular Matter, 9 (1-2), 1–6. doi: https://doi.org/10.1007/s10035-006-0023-1
- Yang, R. Y., Yu, A. B., McElroy, L., Bao, J. (2008). Numerical simulation of particle dynamics in different flow regimes in a rotating drum. Powder Technology, 188 (2), 170–177. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.04.081
- McElroy, L., Bao, J., Yang, R. Y., Yu, A. B. (2009). A soft-sensor approach to flow regime detection for milling processes. Powder Technology, 188 (3), 234–241. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.05.002
- Kondratets, V. (2014). Adaptive control of ore pulp thinning in ball mills with the increase of their productivity. Metallurgical and Mining Industry, 6, 12–15.
- Morozov, V. V., Topchaev, V. P., Ulitenko, K. Ya., Ganbaatar, Z., Delgerbat, L. (2013). Razrabotka i primenenie avtomatizirovannyh sistem upravleniya processami obogascheniya poleznyh iskopaemyh. Moscow: Izd. dom «Ruda i Metally», 512.
- Tang, J., Yu, W., Chai, T., Liu, Z., Zhou, X. (2016). Selective ensemble modeling load parameters of ball mill based on multi-scale frequency spectral features and sphere criterion. Mechanical Systems and Signal Processing, 66-67, 485–504. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2015.04.028
- Pedrayes, F., Norniella, J. G., Melero, M. G., Menéndez-Aguado, J. M., del Coz-Díaz, J. J. (2018). Frequency domain characterization of torque in tumbling ball mills using DEM modelling: Application to filling level monitoring. Powder Technology, 323, 433–444. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.10.026
- Roux, J. D. le, Craig, I. K. (2017). Requirements for estimating the volume of rocks and balls in a grinding mill. IFAC-PapersOnLine, 50 (1), 1169–1174. doi: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2017.08.403
- Rezaeizadeh, M., Fooladi, M., Powell, M. S., Mansouri, S. H., Weerasekara N. S. (2010). A new predictive model of lifter bar wear in mills. Minerals Engineering, 23 (15), 1174–1181. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.07.016
- Pivnyak, G. G., Vaysberg, L. A., Kirichenko, V. I., Pilov, P. I., Kirichenko, V. V. (2007). Izmel'chenie. Energetika i tekhnologiya. Moscow: Izd. dom «Ruda i metally», 296.
- Nikitin, S. V., Karelina, M. Yu. (2014). Prikladnaya mekhanika. Ch. 1. Soprotivlenie materialov. Moscow: MADI, 244.
- Andreev, S. Е., Perov, V. A., Zverevich, V. V. (1980). Droblenie, izmel'chenie i grohochenie poleznyh iskopaemyh. Moscow: Nedra, 415.
- Deshko, Yu. I., Kreymer, M. B., Kryhtin, G. S. (1966). Izmel'chenie materialov v cementnoy promyshlennosti. Moscow: Stroyizdat, 270.
- Bogdanov, V. S., Hahalev, P. A. (2014). Vliyanie profilya konusno-volnistoy futerovki barabannyh mel'nic na energeticheskie pokazateli sharovoy zagruzki. Cement i ego primenenie, 2, 93–97.
- Motra, H. B., Hildebrand, J., Dimmig-Osburg, A. (2014). Assessment of strain measurement techniques to characterise mechanical properties of structural steel. Engineering Science and Technology, an International Journal, 17 (4), 260–269. doi: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2014.07.006
- Yurdem, H., Degirmencioglu, A., Cakir, E., Gulsoylu, E. (2019). Measurement of strains induced on a three-bottom moldboard plough under load and comparisons with finite element simulations. Measurement, 136, 594–602. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.01.011
- Zhou, K., Wu, Z. Y. (2017). Strain gauge placement optimization for structural performance assessment. Engineering Structures, 141, 184–197. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.03.031
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Vasyl Kondratets, Anatolii Matsui, Volodymyr Yatsun, Mihail Lichuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
