МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ БАЗОВИХ ПАРАМЕТРІВ СТЕРЖНЕВОГО ЗАВАНТАЖЕННЯ ЦИЛІНДРИЧНИХ МЛИНІВ ЯК КЕРОВАНИХ ОБ’ЄКТІВ

Анотація

Виокремлено параметри стержневого завантаження, ролі яких приділялося мало уваги. Серед них — об’єм пустот для розміщення руди, імпульс ударного стиснення, класифікуюча властивість стержневого завантаження. Дослідження виконані в межах розробки теми «Оптимізація продуктивності стержневих млинів розімкнутого циклу по руді і готовому продукту при мінімальних енергетичних і матеріальних перевитратах», яка є складовою наукової тематики Центральноукраїнського національного технічного університету. Тема статті актуальна. Метою роботи є встановлення базових параметрів стержневого завантаження млинів як керованих об’єктів. Застосовані методи аналізу, порівняння, математичного і геометричного моделювання, методи теорії подрібнення руди в стержневих млинах, композиції, метод імпульсу ударного стиснення, метод кінетики подрібнення руди в млинах. Відмічено, що стержневі млини досягли свого найбільшого розміру (в Україні 4,5×6,0 м), який більше зростати не буде. Для стержневих млинів найбільш сприятливим є каскадний режим роботи, при якому руда руйнується роздавлюванням і стиранням. Використовується багаторозмірне стержньове середовище з 3—4 діаметрами стержнів. У стержневому завантаженні поздовжня сегрегація молольних тіл виникнути не може. Поперечна сегрегація аналогічна кульовому завантаженню. Дрібні стержні відтісняються до стінки барабана, а крупні накопичуються в центральних областях. Витрата стержнів складає 0,12 кг/кВт×г корисно витраченої енергії. Звичайно довантаження стержнів на заміну спрацьованих здійснюють через кожні 5 діб, а перекласифікацію — через кожні 10 діб. Видаляють стержні з барабана млина при спрацюванні до 15—25 мм. Стержневі млини подрібнюють вихідну руду в основному від 25 мм до 2 мм при вмісті твердого в пульпі 84—86 %. Однорозмірні стержні зберігають стійке положення в процесі подрібнення завдяки розпираючому впливу руди між ними. В такому стані в стержневому завантаженні розміщується 21,5 % руди. У кульовому однорозмірному завантаженні цей показник складає 26 %. У стержневих млинах молольне середовище формується обширними зонами з стержнями наближено однакового діаметра, що дозволяє його розглядати як однорозмірне. Його імпульс ударного стиснення складає 14,026, що на 28,3 % вище порівняно з найкращими показниками кульових млинів. Показано, що стержневий млин, виконуючи крупне, середнє і дрібне подрібнення, володіє класифікуючою здатністю. Встановлені параметри стержневого завантаження дозволяють будувати більш ефективні автоматизовані системи керування подрібненням руди в розімкнутих циклах.