Особенности процесса движения мелющих тел в трубной мельнице с различными конструкциями внутримельничных устройств

• Автор: Старченко, Денис Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 241 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ помольного оборудования и пути его совершенствования

1.2 Направления совершенствования процесса измельчения материалов в трубных мельницах

1.3 Существующие теории движения мелющей загрузки в барабане

1.4 Анализ теорий расчета мощности, потребляемой трубной мельницей

1.5 Методики расчета конструктивных параметров внутримельничных устройств трубной мельницы
1.6 Разработка конусообразного внутримельничного классифицирующего устройства для трубной мельницы

1.7 Цели и задачи исследований

1.8 Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ПРОСТРАНСТВЕННОГО ДВИЖЕНИЯ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ В МЕЛЬНИЦАХ, ОСНАЩЁННЫХ ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
2.1 Построение математического описания
2.1.1 Общие принципы построения математического описания и алгоритм его реализации
2.1.2 Формирование исходного положения мелющих тел
2.1.2.1 Определение количества шаров
2.1.2.2 Определение координат и скоростей шаров в начальный момент времени
2.1.3 Математическое описание внутримельничных устройств и футерованного барабана
2.2 Определение времени движения шаров до ударов
2.2.1 Расчет времени движения шара до соударения с конусообразным или цилиндрическим барабаном мельницы
2.2.2 Расчет времени движения шара до соударения с вертикальной

перегородкой
2.2.3 Расчет времени движения шара до соударения с наклонной перегородкой
2.2.4 Расчет времени движения шара до соударения с вращающимся цилиндрическим стержнем
2.2.5 Расчет времени движения шара до соударения с винтовой лопастью
2.2.6 Расчет времени движения мелющих тел до соударения
2.3 Расчет ударных взаимодействий
2.3.1 Расчет ударного взаимодействия шара с барабаном, вращающимся вокруг неподвижной горизонтальной оси
2.3.1.1 Расчет ударного взаимодействия шара с конусообразным или цилиндрическим барабаном
2.3.1.2 Расчет ударного взаимодействия шара с вертикальной перегородкой
2.3.1.3 Расчет ударного взаимодействия шара с наклонной перегородкой
2.3.1.4 Расчет ударного взаимодействия шара с винтовой лопастью
2.3.2 Расчет ударного взаимодействия мелющих тел
2.4 Расчет мощности, затрачиваемой на движение мелющих тел
2.5 Методика расчета динамических нагрузок на барабан и внутримелышчные устройства
2.6 Методика расчета динамических нагрузок на подшипники
2.7 Выводы
3 ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 План и программа исследований
3.1.1 Определение количества повторных опытов
3.1.2 Проверка воспроизводимости опытов, адекватности уравнений регрессии и оценка значимости их коэффициентов
3.2 Характеристика стендовых установок, средств контроля измерений и измельчаемого материала
3.3 Методики проведения физического эксперимента
3.4 Методика проведения численных экспериментов и описание разработанного программного обеспечения для ЭВМ
3.5 Подбор гранулометрического состава материала и ассортиментов мелющих тел для проведения экспериментальных исследований
3.6 Выводы
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРОЦЕССА ПРОСТРАНСТВЕННОГО ДВИЖЕНИЯ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ В БАРАБАНАХ МЕЛЬНИЦ, ОСНАЩЁННЫХ ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
4.1 Кинематика и динамика мелющих тел в цилиндрическом и конусообразном барабанах без ВЭУ
4.1.1 Распределение кинетических энергий мелющих тел в контуре загрузки
4.1.2 Величины и соотношения средних значений продольных и поперечных, линейных и угловых скоростей, соотношение кинетических энергий мелющих тел
4.2 Движение мелющих тел в барабане, оснащённом ВЭУ
4.2.1 Распределение мелющих тел в направлении продольной оси барабана
4.2.2 Усредненный путь мелющего тела в барабане мельницы
4.3 Исследование сегрегации мелющих тел по крупности
4.3.1 Определение коэффициента сегрегации мелющих тел
4.3.2 Исследование поперечной сегрегации мелющих тел
4.3.3 Исследование продольной сегрегации мелющих тел
4.4 Распределение энергий соударения мелющих тел в мельницах с
ВЭУ в направлении продольной оси
4.5 Анализ мощности, затрачиваемой на движения мелющих тел в барабане мельницы с различными ВЭУ
4.6 Динамические нагрузки на опорный и опорно-упорный подшипники мельницы
4.7 Выводы
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРИМЕНЕНИЮ

щейся крупности частиц измельчаемого материала, что позволяет интенсифицировать процесс его измельчения.
Мелкофракционный материал, поступивший в кольцевую камеру через отверстия футерованной перфорированной обечайки, захватывается винтовым конвейером и подается через отверстия 18 в элеваторную (классифицирующую) перегородку 6. Конусообразная форма футерованной перфорированной обечайки и ее расположение большим основанием в сторону загрузочного устройства 3 обеспечивают постоянное увеличение поперечного сечения кольцевой камеры 12 в направлении транспортирования по ней мелкофракционного материала и дают возможность размещать в кольцевой камере винтовой конвейер с увеличивающейся высотой профиля винта Ь. Это позволяет увеличить его транспортирующую способность.
Часть материала, находящегося в камере грубого помола 8 у перегородки 6 и измельченного до размеров, меньших ширины или диаметра отверстий 17 поступает через указанные отверстия в элеваторную (классифицирующую) перегородку 6. В случае применения классифицирующей перегородки, выделенные из мелкофракционного материла частицы, размер которых превышает размеры отверстий просеивающей поверхности, возвращаются в камеру грубого помола 11 на доизмельчение. Материал, возвращенный в камеру грубого помола классифицирующей перегородкой б, позволяет увеличить коэффициент загрузки материала в конце камеры, исключить нерациональное взаимодействие мелющих тел и внутримельничных устройств без присутствия в месте соударений частиц материала, тем самым повысить эффективность процесса его измельчения. Частицы материала, прошедшие через отверстия 17, попадают в камеру тонкого помола 14 для дальнейшего диспергирования. В случае применения элеваторной перегородки попавший в неё материал сразу же направляется в следующую камеру для дальнейшего диспергирования.
Измельченный до меньших размеров частиц в камере 9 материал через отверстия в межкамерной перегородке 7 поступает в камеру тонкого помола 10, где подвергается окончательному домолу. Далее измельченный материал через отверстия в выходной решетке поступает на разгрузочное устройство 4 и выгружается из мельницы.