Процес дроблення руди в валковому пресі високого тиску як об'єкт моделювання в умовах стохастичності властивостей початкової сировини

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224939

Ключові слова:

процес дроблення, ролер прес, рудопідготовка, функція розподілу, імітаційне моделювання, деформація, стохастичність

Анотація

Викладено результати оптимізації процесу дроблення руди в валковому пресі високого тиску – ролер пресі.  Застосування ролер преса дозволяє підвищити ефективність дроблення як за рахунок економії енергії, так і зменшення розміру продуктів дроблення з метою розкриття зростків мінералів.  При існуючих методах дроблення використовується в основному руйнування руди деформацією стиснення.  При дробленні за допомогою ролер преса руйнування здійснюється не тільки за допомогою деформації стиснення, а й деформацією зсуву.  З огляду на те, що енерговитрати на деформацію зсуву значно менше, ніж на деформацію стиску, робиться висновок про ефективність застосування ролер преса.

Розглянуто моделювання процесу дроблення шляхом використання закону дроблення Бонда, який часто застосовується на практиці. Важливим є те, що враховується стохастичність потоку руди, що надходить на дроблення. Представляючи цей потік як випадкову величину шляхом її перетворення за допомогою закону дроблення Бонда отримана імовірнісна характеристика результату дроблення. Знання цієї характеристики дає можливість знайти властивості продукту дроблення. Це дозволило також сформулювати в імовірнісному сенсі завдання оптимізації процесу дроблення, задавши відповідний функціонал. З метою практичної реалізації отриманих результатів було проведено імітаційне моделювання процесу дроблення. Завдання стохастичних властивостей вхідного потоку руди за допомогою закону Розена-Раммлера з подальшим статистичним обґрунтуванням проведених розрахунків при застосуванні програмного комплексу Mathcad дало можливість підтвердити теоретичні результати. При проведенні імітаційного моделювання розв’язання задачі оптимальної стабілізації з врахуванням стохастичності вхідного потоку руди  показало, що мета стабілізації досягнута, але при цьому розкид відносно мети стабілізації різко зменшився майже в п’ять разів

Біографії авторів

Тетяна Олійник , Криворізький національний університет

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Павло Ніколаєнко , Криворізький національний університет

Аспірант

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Костянтин Ніколаєнко , Криворізький національний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Максим Олійник , Криворізький національний університет

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Посилання

  1. Oliynyk, T. A., Skliar, L. V., Oliynyk, M. O. (2015). Doslidzhennia umov selektyvnoho ruinuvannia mineralnykh kompleksiv pry zbahachenni hematyt-ilmenitovykh rud. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 60 (101), 57–67.
  2. Linch, A. (1981). Tsikly drobleniya i izmel'cheniya. Modelirovanie, optimizatsiya, proektirovanie i upravlenie. Moscow: Nedra, 343.
  3. Elnikova, S. P., Gazaleeva, G. I. (2019). Reduction energy prediction for layer-type cone crushers. Obogashchenie Rud, 5, 3–8. doi: https://doi.org/10.17580/or.2019.05.01
  4. Vasil'ev, P. (2012). Chislennoe reshenie uravneniya kinetiki dezintegratsii i raskrytiya mineralov polikristallicheskih chastits. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Ekonomika. Informatika, 7 (126), 92–101.
  5. Saramak, D. (2013). Mathematical models of particle size distribution in simulation analysis of highpressure grinding roll operations. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 49 (1), 121–131. doi: http://doi.org/10.5277/ppmp130112
  6. Anticoi, H., Guasch, E., Ahmad Hamid, S., Oliva, J., Alfonso, P., Bascompta, M. et. al. (2018). An Improved High-Pressure Roll Crusher Model for Tungsten and Tantalum Ores. Minerals, 8 (11), 483. doi: https://doi.org/10.3390/min8110483
  7. Anticoi, H., Guasch, E., Oliva, J., Alfonso, P., Bascompta, M., Sanmiquel, L. (2019). High-pressure grinding rolls: model validation and function parameters dependency on process conditions. Journal of Materials Research and Technology, 8 (6), 5476–5489. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.09.016
  8. Djokoto, S. S., Karimi, H. R. (2011). Modeling and simulation of a High Pressure Roller Crusher for silicon carbide production. 11th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation. doi: https://doi.org/10.1109/epqu.2011.6128963
  9. Rashidi, S., Rajamani, R. K., Fuerstenau, D. W. (2017). A Review of the Modeling of High Pressure Grinding Rolls. KONA Powder and Particle Journal, 34, 125–140. doi: https://doi.org/10.14356/kona.2017017
  10. Fedotov, P. K., Pykhalov, A. A. (2014). Numerical simulation of boundary conditions and load in analysis of a breed's stress-strain when splitting it between rollers in roller press. Sovremennye tehnologii. Sistemniy analiz. Modelirovanie, 1 (37), 27–32.
  11. Fedotov, P. K. (2014). Modeling fracture of ore particles in a layer under pressure. Journal of Mining Science, 50 (4), 674–679. doi: https://doi.org/10.1134/s1062739114040073
  12. Fedotov, P. (2013). Main reason of lower energy consumption by ore fragmentation in press-rollers. Gorniy informatsionno-analiticheskiy byulleten', 3, 309–314.
  13. Hopunov, E. (2011). Rol' struktury i prochnostnyh harakteristik mineralov v razrushenii i raskrytii rud. Obogashchenie rud, 1, 25–31.
  14. Mulyavko, V., Oleynik, T., Oleynik, M., Mikhno, S., Lyashenko, V. (2014). Innovation technologies and machinery for separation of feebly magnetic ores. Obogashchenie Rud, 2 (350), 43–49.
  15. Morkun, V., Gubin, G., Oliinyk, T., Lotous, V., Ravinskaia, V., Tron, V. et. al. (2017). High-energy ultrasound to improve the quality of purifying the particles of iron ore in the process of its enrichment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12 (90)), 41–51. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118448
  16. Smyrnov, V. O., Biletskyi, V. S. (2012). Pidhotovchi protsesy zbahachennia korysnykh kopalyn. Donetsk: Skhidnyi vydavnychyi dim, Donetske viddilennia NTSh, 284.
  17. Zaytsev, V., Polyanin, A. (2001). Spravochnik po obyknovennym differentsial'nym uravneniyam. Moscow: Fizmatlit, 576.
  18. Izmailov, A., Solodov, M. (2008). Chislennye metody optimizatsii. Moscow: Fizmatlit, 320.
  19. Alekseev, V., Tihomirov, V., Fomin, S. (2005). Optimal'noe upravlenie. Moscow: Fizmatlit, 384.
  20. Lavrent'ev, M., Shabat, B. (1973). Problemy gidrodinamiki i ih matematicheskie modeli. Moscow: Fizmatlit, 416.
  21. Olver, F. (1978). Vvedenie v asimptoticheskie metody i spetsial'nye funktsii. Moscow: Nauka, 375.
  22. Oliinyk, T., Nikolaienko, P. (2019). Vykorystannia matematychnoho modeliuvannia dlia vyznachennia hranulometrychnoho skladu produktu droblennia rudy v shari pid tyskom. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 72 (113), 44–47.
  23. Linnik, Yu. (1962). Metod naimen'shih kvadratov i osnovy matematiko-statisticheskoy teorii obrabotki nablyudeniy. Moscow, 354.
  24. Id'e, V., Drayard, D., Dzheyms, F., Rus, M., Sadule, B. (1976). Statisticheskie metody v eksperimental'noy fizike. Moscow: Atomizdat, 335.
  25. Dimitrova, D. S., Kaishev, V. K., Tan, S. (2017). Computing the Kolmogorov-Smirnov Distribution when the Underlying CDF is Purely Discrete, Mixed or Continuous. Available at: https://openaccess.city.ac.uk/id/eprint/18541/8/Dimitrova%252C%20Kaishev%252C%20Tan%20%25282017%2529%20KSr1.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-02-19

Як цитувати

Олійник , Т. ., Ніколаєнко , П. ., Ніколаєнко , К. ., & Олійник , М. . (2021). Процес дроблення руди в валковому пресі високого тиску як об’єкт моделювання в умовах стохастичності властивостей початкової сировини. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1 (109), 54–62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224939

Номер

Том 1 № 1 (109) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Татьяна Олейник , Павел Николаенко , Константин Николаенко , Максим Олейник

Creative Commons License

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.