Теория движения мелющей загрузки и повышение эффективности оборудования для тонкого измельчения горных пород

• Автор: Дмитрак, Юрий Витальевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 399 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 .Анализ конструкций и основных направлений в проектировании и использовании мельниц для тонкого измельчения горных пород
1.2.Сравнительный анализ работ, посвящённых изучению движения мелющей загрузки в помольных камерах мельниц
1.3.Сравнительный анализ работ, посвящённых изучению процесса разрушения горных пород в помольных камерах мельниц
1.4.Предпосылки создания способа и устройства для экспериментального подтверждения результатов теоретических исследований
1.5.Задачи исследований
2.АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ МЕЛЮЩЕЙ ЗАГРУЗКИ В МЕЛЬНИЦАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
2.1. Предпосылки исследований
2.2.Математическая модель движения мелющей загрузки в
шаровой барабанной мельнице
2.2.1.Численное моделирование движения одиночного шара
2.2.2.Численное моделирование движения цепочки шаров с учётом квазиодномерного неупругого удара
2.3.Математическая модель движения мелющей загрузки в вибрационной мельнице
2.3.1.Геометрическое описание и разбиение на панели поверхности помольной камеры вибромельницы
2.3.2.Численное описание динамики контакта двух шаров.. 2.3.3.Численное описание динамики контакта шара со стенкой помольной камеры
2.4.Математическая модель движения мелющей загрузки в планетарной мельнице
2.4.1.Выбор систем координат и составление уравнения
движения
2.4.2.Численное моделирование движения одного шарика
2.4.3.Расчёт движения цепочки шаров
2.5.Вывод ы
3.ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ С ИЗМЕЛЬЧАЕМЫМ
МАТЕРИАЛОМ
3.1 .Предпосылки исследований
3.2.Математическая модель движения стенки трещины
3.3.Определение параметров ударного импульса
3.4.Спектральный анализ ударных импульсов
3.5.Фурье-анализ одиночных импульсов
3.6.Определение декремента затухания амплитуды ударного импульса
3.7.Выводы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ МЕЛЮЩЕЙ ЗАГРУЗКИ В МЕЛЬНИЦАХ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
4.1 .Предпосылки исследований
4.2.Разработка способа и устройства для измерения ударного импульса
4.3.Устройство и описание лабораторных стендов
4.4.Методы анализа гранулометрического состава измельчаемого материала
4.5.0пределение фрикционных свойств мелющей загрузки
4.6.0пределение декремента затухания амплитуды ударного импульса
4.7.Планирование экспериментальных исследований
4.7.1 .Определение уровня значимости факторов
4.7.2.Выбор метода планирования и достижение «почти стационарной области»
4.7.3.Составление уравнения множественной регрессии
4.8.1.Исследование механики взаимодействия мелющих тел с измельчаемым материалом в барабанной мельнице
4.8.2.Исследование механики взаимодействия мелющих тел с измельчаемым материалом в вибрационной мельнице
Наиболее изученными в плане движения мелющей загрузки являются барабанные мельницы. Ещё в первой половине XX века Дэвисом были сформулированы постулаты, на которых и в настоящее время базируются теоретические модели движения шаровой загрузки [64] :
• Дробящие (мелющие) тела, находящиеся на круговых траекториях движения, имеют одинаковые угловые скорости.
• Геометрическое место точек перехода шаров с круговых траекторий движения на параболические определяется из равенства сил: центробежной силы, действующей на шар, и нормальной составляющей его силы тяжести.
• В процессе движения мелющей загрузки траектории шаров и частиц измельчаемого материала не пересекаются.
Многолетний опыт использования данных постулатов при составлении математических моделей движения мелющей загрузки показал приемлемость данного подхода только для оценки общих критериев работы барабанных мельниц [94]. В настоящее время в связи с очевидными допущениями, сделанными Дэвисом в своей теории, точность моделей, основанных на данных постулатах, не соответствует требованиям, предъявляемым к современным расчётам динамических параметров мелющей загрузки. Тем не менее, постулаты, сформулированные Дэвисом, позволяют качественно оценить картину движения мелющей загрузки в барабанных мельницах. На сегодняшний день установлено, что в зависимости от конструктивных и режимных параметров барабанной мельницы возможно существование следующих режимов движения мелющей загрузки:
• Каскадный - шары перекатываются друг по другу без свободного перемещения по помольной камере, при этом вся мелющая загрузка повёрнута на угол трения 0 в направлении вращения