Влияние физико-механических свойств рудных концентратов на конструктивные параметры внутренних устройств барабанных сушилок

• Автор: Субботин, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Оценка текущего состояния науки н техники в области сушки рудных концентратов
1.1. Текущее состояние науки и техники в изучаемом вопросе области сушки рудных концентратов
1.2. Пути развития науки и техники в области сушки рудных концентратов
1.3. Выводы по главе
Глава II. Теоретическое исследование факторов, влияющих
на сыпучесть рудных концентратов
2.1. Угол естественного откоса подвергаемого термической сушке рудного концентрата
2.2. Роль капиллярных явлений в приращении угла естественного откоса дисперсного материала и факторы, влияющие на их интенсив-сив-
ность
2.3. Теоретическое изыскание факторов, влияющих на величину коэффициента приращения угла естественного откоса
2.4. Определение удельной поверхности и средневзвешенного размера частиц рудного концентрата
2.5. Определение гидрофильности рудного концентрата
2.6. Значение кинетики сушки рудного концентрата в вопросах термической сушки
2.7. Выводы по главе
Глава III. Экспериментальное исследование факторов,
влияющих на сыпучесть рудных концентратов
3.1. Краткая характеристика объектов исследования
3.2. Исследование кинетики сушки исследуемых проб рудных концентратов
3.3. Исследование зависимостей угла естественного откоса исследуемых проб рудных концентратов от их влажности
3.4. Исследование удельной поверхности и средневзвешенного размера частиц исследуемых проб рудных концентратов
3.5. Исследование гидрофильное исследуемых проб рудных концентратов
3.6. Единая зависимость коэффициента изменения угла естественного откоса от гидрофильное, температуры и гранулометрического состава рудного концентрата

3.7. Физическое моделирование распределения рудного концентрата по сечению барабана
3.8. Выводы по главе
Глава IV. Применение полученных результатов исследований в усовершенствовании внутренних устройств сушильных барабанов
4.1. Усовершенствование внутренних устройств барабанной сушилки на примере сушильного отделения Малышевского рудоуправления
4.2. Влияние повышенного расхода топлива на техническое состояние сушильного барабана
4.3. Влияние повышенного уноса рудного концентрата на техническое состояние газоочистной системы
4.4. Влияние повышенного уноса рудного концентрата на запыленность и загазованность цеха
4.5. Проектирование сдвоенных лопаток при усовершенствовании внутренних устройств барабанной сушилки
4.6. Расчёт производительности и массового расхода топлива сушильного барабана с усовершенствованными внутренними устройствами
4.7. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение А. Результаты гранулометрического анализа проб
методом лазерной дифракции
Приложение Б. Концентрации взвешенных частиц в отобранных из воздуховодов сушильного отделения ОФ Малышевского рудоуправления пробах
Приложение В. Акт о внедрении результатов работы в процесс
проектирования в филиале ЗАО "ТОМС инжиниринг" в Чите
Приложение Г. Акт о внедрении на обогатительной фабрике ОАО «Малышевское рудоуправление» и в процесс проектирования в
ЗАО «РИВС-проект»
Приложение Д. Акт о внедрении результатов работы в учебный
процесс на кафедре ОПИиВС ЗабГУ
Приложение Е. Акт о внедрении результатов работы в учебный процесс на кафедре ОГР ЗабГУ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Термическая сушка применяется в подавляющем большинстве технологических схем получения продуктов обогащения полезных ископаемых.
Широкое применение термической сушки продуктов обогащения полезных ископаемых обусловлено необходимостью достижения требуемого качества готовой продукции [32]. Несмотря на то, что сушка это одна из самых энергоемких операций в технологической цепочке переработки минерального сырья (затраты на термическую сушку достигают 10 % общих затрат на обогащение полезных ископаемых [28]), она остаётся недостаточно изученным процессом [15].
С целью повышения эффективности сушки продуктов обогащения полезных ископаемых разработаны радиометрические, инфракрасные, распылительные, вакуумно-импульсные и вакуумные сушилки [18]. По причине высокой стоимости и технической сложности они не нашли широкого применения в обогащении полезных ископаемых. Также не получили распространения вихревые сушилки, имеющие склонность к уносу концентрата с отходящими газами. По этим причинам барабанные сушилки по-прежнему являются наиболее широко применяющимися для сушки рудных концентратов.
Натурные исследования работы сушильных отделений действующих обогатительных фабрик, проведённый патентный поиск, а также изучение и анализ литературных источников позволили заключить, что в настоящее время весьма актуальным вопросом в эксплуатации барабанных сушилок является неэффективное протекание конвективного теплообмена между горячим топочным газом и частицами высушиваемого концентрата. Это повышает расход тепла, влажность высушенного концентрата, увеличивает унос концентрата с отходящими газами, и сокращает срок службы многих узлов сушильных установок [88]. Убытки, причиняемые нерешённостью этих вопросов, достигают миллионов рублей в год на отдельно взятом предприятии.

эффициент трения материала не может служить показателем угла естественного откоса сыпучего материала. Для этой цели существует такой показатель, как угол внутреннего трения сыпучего материала [33], который, по аналогии с выражением (9) возможно представить как коэффициент внутреннего трения сыпучего материала.
Для рассмотрения природы различия между коэффициентом внутреннего трения и коэффициентом трения покоя одного и того же материала, рассмотрим модель отдельно взятой частицы на склоне сыпучего материала (рис. 17).
Кроме сил, отражённых на рис. 15, на частицу, изображённую на рис. 17 будут действовать дополнительные силы реакции опор, причём в сумме эти силы будут действовать как дополнительный фактор, удерживающий рассматриваемую частичку на склоне. Обобщённо говоря, частица 1 геометрически «опирается» на частицу 2. Следовательно, коэффициент внутреннего трения будет превышать коэффициент трения покоя того же сыпучего материала. Причём, величина данного коэффициента будет зависеть от:
-величины коэффициента трения покоя материала;
-формы частиц сыпучего материала;
-размера частиц сыпучего материала.
Рис. 17. Схема расположения отдельно взятой частицы на склоне сыпучего
материала
По аналогии с выражением (10), для частицы, расположенной на склоне сыпучего материала коэффициент трения покоя, заменим на коэффициент внутреннего трения, учитывающий дополнительные силы, препятст-