Выбор кинематических параметров шаровой загрузки вибрационной мельницы для тонкого измельчения горных пород

• Автор: Шишканов, Кирилл Андреевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИОННЫХ МЕЛЬНИЦ
1.1. Перспективы развития конструкторско-технологического обеспечения процесса вибрационного измельчения минерального
сырья
1.2. Анализ основных направлений в теоретических
исследованиях динамики рабочих органов вибрационных
мельниц
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
2.1. Обоснование актуальности исследований
2.2. Разработка математической модели кинематики шаровой загрузки в помольной камере вибрационной мельницы
2.3. Определение степени влияния случайной величины массы
шаров на кинематические параметры мелющей загрузки
2.4. Составление уравнения регрессии скорости шара на массу
мелющей загрузки
2.5. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ВИБРАЦИОННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
3.1. Обоснование актуальности исследований
3.2. Характеристика исходного сырья
3.3. Разработка комплекса лабораторного оборудования для измерения механических характеристик мелющей загрузки
3.4. Проведение экспериментальных исследований с использованием метода «активного» планирования

3.5. Ранжирование кинематических, конструктивных и рабочих
параметров вибрационной мельницы по уровню значимости
3.6. Составление уравнения множественной регрессии
3.7. Установление зависимостей между кинематическими, конструктивными и рабочими параметрами вибрационной мельницы
3.8. Выводы
4. ОБОБЩЕНИЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Установление степени сходимости результатов теоретических
и экспериментальных исследований
4.2. Рекомендации по выбору основных параметров вибрационной мельницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Основными подготовительными операциями при обогащении полезных ископаемых являются операции дробления и измельчения. Эти операции весьма энергоемки и металлоемки, при этом энергозатраты на эти процессы достигают 50-70% суммарных энергозатрат на весь цикл обогащения. При этом движение загрузки, включающей мелющие тела и измельчаемый материал, поглощает до 80% подводимой энергии. Многочисленными исследованиями установлено, что чем выше тонина помола, тем больше величина удельной энергоёмкости измельчения. Вообще тонкое измельчение представляет собой одну из наиболее важных операций процесса подготовки сырья и готового продукта в горнорудной, пищевой, химической, металлургической, и других отраслях промышленности.
Проблема измельчения минерального сырья, включая известняк, мрамор, гранит, представляется актуальной в связи с необходимостью переработки больших объёмов крепких (коэффициент крепости по Протодьяконову 3-6) горных пород с целью получения тонкодисперсных материалов. Указанная проблема приобретает особое значение при измельчении горных пород, в частности, мрамора при производстве мраморной крошки и песка, и, особенно микрокальцита. Под понятием «микрокальцит» подразумеваются мраморные порошки, пудры и прочие сыпучие фракции с размером зерен не более 300 мкм.
В силу своих физикохимических свойств и особенностей строения микрокальцит обладает рядом качеств, которые отличают его от мела и других разновидностей карбоната кальция это:
• повышенное содержание кальцита (более 99,5%);
• повышенная прочность зерен;
• низкие пористость и водопоглощение;
• высокое лучепреломление;

Кроме того, большинство исследователей не учитывают вероятносный характер движения мелющих тел. Практически отсутствуют исследования, в которых рассматривается движение отдельных мелющих тел шаровой загрузки. Ещё одним важным обстоятельством, затрудняющим проведение экспериментальных исследований, является существование большого числа факторов, влияющих на удельную энергоёмкость измельчения, учёт которых приводит к существенному увеличению количества опытов. Поэтому необходимо провести ранжирование кинематических, конструктивных и рабочих параметров вибрационной мельницы по уровню значимости.
В связи с вышеизложенным в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи исследований:
• разработать математическую модель кинематики шаровой загрузки в помольной камере вибрационной мельницы;
• установить зависимости удельной энергоёмкости измельчения горных пород от основных параметров вибрационной мельницы;
• провести ранжирование кинематических, конструктивных и рабочих параметров вибрационной мельницы по уровню значимости;
• провести экспериментальные исследования с использованием метода «активного» планирования;
• разработать комплекс лабораторного оборудования для измерения механических характеристик мелющей загрузки;
• установить зависимости между кинематическими, конструктивными и рабочими параметрами вибрационной мельницы;
• разработать методику выбора оборудования и его параметров по критерию минимизации энергоёмкости измельчения, и на её основе дать рекомендации по выбору оборудования для измельчения горных пород.