автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Интенсификация процесса помола в шаровых барабанных мельницах

На правах рукописи

Потапов Федор Петрович

4856819

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОМОЛА В ШАРОВЫХ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦАХ

Специальность: 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

1 3 ОКТ 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2011

4856819

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Василий Степанович Богданов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится «18» ноября 2011 года в 10® часов на заседании диссертационного совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Автореферат разослан «26» сентября 2011 г.

Иван Николаевич Логачев

кандидат технических наук, профессор Николай Андреевич Лукьянов

Ведущая организация:

Шахтинский институт (филиал) ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасский политехнический институт)

Ученый секретарь совета

Общая характеристика работы

Актуальность работы. По планам правительства РФ к 2012 г, строительная отрасль должна достичь уровня развитых стран по объему ввода жилья на 1 человека (1 м2/чел или 140 млн. м2 в год) и потребления цемента в количестве 1000 кг на человека. Для обеспечения внутреннего рынка страны, по планам Минэкономразвия, годовой выпуск цемента к 2012 г необходимо увеличить до 59,9 млн. т. в год, сократить импорт до 1,0 млн. т, увеличить экспорт до 2,5 млн. т.

Это достаточно сложная задача, потому что износ основных фондов российских цементных заводов составляет 70%. На настоящий момент предприятия отрасли не в состоянии самостоятельно осуществить серьезные мероприятия по обновлению основных фондов, в связи с длительным сроком окупаемости инвестиционных проектов. В таких ситуациях необходимо осуществить модернизацию действующего оборудования, повысить эффективность его использования путем не дорогостоящих и научно обоснованных мероприятий.

В последнее время большое внимание уделяется повышению тонкости помола цемента. С увеличением тонкости помола цемента сокращается время его твердения и повышается прочность. Увеличение прочности цементного камня снижает расход цемента при изготовлении изделий на его основе, что дает существенную экономию.

Одним из основных агрегатов для измельчения цементного клинкера в Российской Федерации являются шаровые барабанные мельницы, недостатки их известны - это высокие удельные энергетические затраты, большой износ мелющих тел и футеровки, сложность получения цементов высоких марок. Повышение эффективности процесса измельчения клинкера в шаровых барабанных мельницах, определение оптимальных взаимодействий мелющих тел на измельчаемый материал, является актуальной задачей, при получении высокомарочного цемента.

Рабочая гипотеза — повысить эффективность процесса измельчения клинкера в шаровых барабанных мельницах можно за счет увеличения площади контакта мелющей загрузки с материалом, снижения прохода материала в промежуточных пространствах между шарами без измельчения.

Научная идея - необходимо создать и исследовать такие режимы процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах, при которых обеспечивалось бы максимальное воздействие мелющих тел на измельчаемый материал.

Цель работы - разработать методику подбора рациональной композиции мелющих тел; режимов работы мельницы, обеспечивающих мак-

симальную эффективность процесса измельчения клинкера с учетом его физико-механических свойств.

Задачи исследований:

1. Рассмотреть основные тенденции развития техники шарового измельчения.

2. Разработать математическую модель определения рациональных параметров разрушения материала в шаровых барабанных мельницах.

3. Создать экспериментальную установку, разработать план и методику исследования.

4. Исследовать влияние исследуемых параметров на эффективность процесса измельчения.

5. Осуществить оптимизацию исследуемых параметров, влияющих на измельчение в шаровых барабанных мельницах.

6. Апробация результатов работы в промышленных условиях.

Научная новизна:

1. Получено уравнение расчета для результирующей силы, действующей на частицу материала, находящегося между последовательно расположенными слоями мелющих тел.

2. Аналитически получено уравнение для расчета затрачиваемой работы при измельчении материала.

3. Получено уравнение для расчета среднего диаметра частиц готового продукта от размера средневзвешенного диаметра шара.

4. Получены уравнения регрессии, позволяющие определить рациональные режимы процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах с учетом размера мелющих тел.

Практическая ценность работы.

На основе теоретических и экспериментальных исследований усовершенствован способ тонкого измельчения цементного клинкера в шаровой барабанной мельнице, который обеспечивает повышение однородности фракционного состава готового продукта, непрерывность процесса измельчения, сокращение времени цикла измельчения при сохранении высокого качества готового продукта в промышленных условиях. Результаты работы в виде рекомендаций по полученным режимам процесса измельчения могут быть использованы в строительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Реализация работы.

Результаты работы внедрены на ОАО «Себряковцемент» при помоле цементного клинкера. Рассчитанный экономический эффект от внедрения составил 1681,249 тыс. руб. в условиях 2011 года.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова

в 2009 г; международных научно-технических конференциях - «Эффективные материалы, технологии и машины в строительстве», «Современные технологии керамики, стекла, вяжущих и композиционных материалов», «ИНТЕРСТРОЙМЕХ - 2010» в 2010 г; на заседаниях технических советов ОАО «Себряковцемент» в 2009-2011 гг.

Публикации.

По результатам работы опубликовано девять печатных работ в центральных изданиях, а также две статьи рекомендованных перечнем ВАК РФ, подана заявка на изобретение № 2011105550.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по результатам работы, списка литературы из 142 наименований. Работа изложена на 170 страницах, в том числе содержит 86 рисунка, 10 таблиц.

Автор защищает.

1. Аналитическое уравнение для расчета сил, действующих на материал, в плоскостном движении шаров при каскадном режиме вращения мельницы.

2. Уравнение, для расчета затрачиваемой работы при измельчении материала.

3. Уравнение для расчета среднего диаметра часть готового продукта от размера средневзвешенного диаметра шара.

4. Результаты экспериментальных исследований в виде уравнений регрессии, графиков и таблиц.

5. Усовершенствованный способ тонкого измельчения материала в шаровой барабанной мельнице.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи работы, указана научная новизна, практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены основные направления совершенствования техники и технологии шарового измельчения, методики расчета.

Анализ источников информации дает основание считать, что к настоящему времени мало внимания уделяется вопросам подбора состава мелющих тел, который существенно влияет на эффективность процесса измельчения.

В основном измельчение портландцементного клинкера на цементных заводах в России производится одностадийно по открытому циклу измельчения. Повысить производительность шаровых барабанных мельниц при формировании желаемого зернового состава возможно за счет увеличения площади контакта мелющей загрузки с материалом, сниже-

ния прохода материала в промежуточных пространствах между шарами без измельчения.

Предлагаемое совершенствование процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах (рис. 1) заключается в том, что в барабан шаровой мельницы 3, объем которой загружен на 20% стандартным набором мелющих тел одновременно с материалом, подлежащим измельчению, загружают дополнительные мелющие тела, размер которых меньше чем размер отверстий в межкамерной перегородке 4 и выходной решетке 5 мельницы.

Для обеспечения оптимальной интенсивности процесса измельчения

масса дополнительных мелющих тел составляет 30 % от массы стандартного набора мелющих тел, а масса измельчаемого материала составляет 14 % от суммарной массы мелющих тел. При измельчении материал вместе с дополнительными мелющими телами продвигается вдоль барабана мельницы, проходя через отверстия в межкамерной перегородке и выходной решетке, после чего дополнительные мелющие тела выгружаются из мельницы вместе с готовым продуктом, выделяются из него и возвращаются в барабан вместе с материалом, предназначенным для измельчения.

Описанное совершенствование процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах позволяет повысить эффективность процесса измельчения в шаровой барабанной мельнице путем повышения однородности фракционного состава, за счет использования мелющих тел различного размера.

На основании вышеизложенного обозначены цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе рассмотрена модель движения шароматериальной загрузки при каскадном режиме работы мельницы. Согласно расчетной схеме (рис. 2) можно определить расстояние от оси барабана мельницы до центра тяжести загрузки при каскадном режиме работы мельницы:

Рис. 1. Способ тонкого измельчения материала, преимущественно цементного клинкера, в шаровой барабанной мельнице:

I - бункер для дополнительных мешощих тел; 2 - бункер для материала; 3 - барабан мельницы; 4 - межкамерная перегородка; 5 -выходная решетка

у( = £(?>)• *

где Я - радиус барабана мельницы, м;

- функция коэффициента загрузки мельницы

Параметры большей эллиптической траектории движения шаров:

Я <2> . (2)

'"1 Ч(<Р)

(3)

Рис. 2. Модель движения шароматери-альной загрузки при каскадном режиме работы мельницы

где <р - коэффициент загрузки мельницы.

Величина £((р), входящая в соотношения (2) и (3), в свою очередь является функцией коэффициента загрузки барабана мельницы, аналитическая зависимость которой задается функцией:

Щу) -Л ¡12^ ■ <рГ (<р) в%)

аЧ<р)Ач>)

• (4)

Ф) 0.8 "

0.2 —

Графическое представление зависимости (4) представлено на рис. 3.

Как следует из представленной графической зависимости, при изменении коэффициента загрузки в интервале от 0,1 до 0,8 зависимость имеет практически линейный характер. Поэтому, исходя из соотношения (4) последнее можно разложить в степенной ряд в окрестности значений коэффициента загрузки из интервала ОД < <р < 0,8 • Так например, для значения (р = 0,5 выражение (4) в линейном приближении примет вид:

'i i i i i i ii i i i i i i м i

0.2 0.4 0,6

11111

0,8

Рис. 3. Зависимость ¿(ср)- выраженная в долях радиуса барабана мельницы, от коэффициента загрузки (р: 1 - линия соответствует точному значению; 2 -линия соответствует приближенному значению

¿Г = 0,869 — 0,853 ■ <р ■ (5)

Следовательно, при каскадном режиме работы шаровых мельниц шаровая загрузка образует послойно упорядоченную систему, состоящую из «п» - слоев. Шары, находящиеся в «п» - слое при каскадном режиме работы мельницы будут совершать движение в плоскости перпендикулярной оси барабана по эллиптической траектории, которая в свою очередь, характеризуется следующими параметрами:

еп = в, - 2 ■ (и - 1)- г, (7)

где г - средневзвешенный радиус шара, м.

Основываясь на том факте, что шары каждого слоя совершают в основном движение по эллиптической траектории с параметрами, которые определяются соотношениями (6) и (7) можно найти частоту обращения шаров в пределах «п» - слоя:

1к а„ > (8)

т, = — = -

2-1-

а„ +в

к

где <э0 - частота вращения барабана мельницы, с" ;

а„ - угол разворота движения шаров в верхнем слое, в - угол поворачивания центра тяжести загрузки, На рис. 4. представлен анализ приведенной графической интерпретации соотношения (8), позволяющий прийти к выводу о том, что с увеличением номера слоя частота обращения шаровой загрузки довольно быстро убывает, а затем мало отличается от своего предельного значения близкого нулю.

Таким образом, приведенная графическая зависимость, на основе соотношения (8), позволяет дать математическое описание, так называемой застойной зоны при каскадном режиме работы шаровых мельниц.

16 и

1

ы

Рис. 4. Зависимость частоты обращения слоев загрузки от номера слоя: 1-й>=2,44 с"1; 2-<э=1,93 с '

При реализации каскадного режима работы мельницы разрушение материала происходит, в основном, истиранием. Механизм такого разрушения материала представлен на рис. 5.

Согласно модели на материал воздействуют сжимающие нагрузки /•„ и F„ц, порождаемые центробежными силами, соответственно со стороны «п» и «п+1» слоя. Одновременно на материал воздействует пара сил Тп и, Т„+\ порождаемая действием сил трения в результате движения шаров по траекториям «п» и «п+1» слоя. Следовательно, действие сил Рп и Т„ в сумме дают результирующую силу К„ для «п» слоя и Я„+1 для «п+1» слоя, величины, которых определяются по формулам: Рис. 5. Схема воздействия сжимающей нагрузки

/С. 4 ■/>. -ф {1+0,0331-^(1-1))' (Ю)

где/- коэффициент трения шаров о материал; р,„ - плотность материала, кг/м3; рш - плотность упаковки мелющих тел, кг/м3; к, - число шаров в / слое, шт; г - средневзвешенный радиус шара, м;

г„ - расстояние от начала координат хоу до полуоси эллипса, м; а>„ - частота вращения слоев загрузки, с"1.

На рис. 6 представлена зависимость результирующей силы, действующие на материал заключенный между последовательно расположенными слоями шаров от частоты вращения барабана мельницы. Анализ графика показывает, что при увеличении частоты вращения барабана результирующая сила Я„ увеличивается.

I 1.05 1.1 1.15 и

Рис. 6. Зависимость результирующей силы от частоты вращения барабана: 1-9=0,31; 2-|р=0,33; 3-^=0,35

Следовательно, с увеличением частоты вращения барабана мельницы, кинетическая энергия работающего в мельнице шара возрастает. Под действием пары результирующих сил (9) и (10) в материале образуются зоны деформации, поперечное расширение которых может превысить порог прочности материала, что приводит к отделению (сколу) части материала. При расширении зоны деформации будет совершать-

ся работа:

А, = Р,

2-ц

3-Е-» 2-Е

(И)

где Е - модуль Юнга материала, Н/м2; ¡1 - коэффициент Пуансона.

- количество вводимой энергии, Дж; Р1 - реакция материала, Н/мг; Г0>, - объем зоны разрушения, м3.

Определив предельно допустимые геометрические размеры зоны деформации материала, выражение (11) приводится к следующему виду:

А, =

■¡У*-447-1

'ргЧ3

2-й д (У2-1) (1-2д) дЛ 3 [1 ' п-*42-а 0-с/,

(12)

где оь - прочность материала, Н/м2;

Я - сила, действующая на материал, Н;

^ - диаметр вновь образовавшихся частиц, м.

Величина данной работы, согласно (12) зависит от свойства измельчаемого материала, которые задаются такими величинами, как Е, /(, ст0, а также от величины действующей силы Д, и размера «ф> вновь образованных частиц в результате разрушения зоны деформации.

Для получения выражений, определяющих оптимальные параметры разрушения зоны деформации материала под действием приложенной силы /?,, представим соотношение (12) в следующем виде:

.¡Ерь-егу (13)

где введено обозначение:

3(72-1)^(1-2^) Я,2 . (14)

0° ____________

В силу положительности величины (13) необходимо чтобы выполнялось следующее неравенство:

(15)

Величина энергии вводимой в объем зоны деформации материала была больше или равна величине, которая определяется выражением (14). На основании выше сказанного величину (14) можно интерпретировать как минимальное значение энергии, которое необходимо ввести в зону деформации материала, чтобы произошло «прорастание» трещин и как следствие этого разрушение материала. Согласно приведенному соотношению (14) величина этой минимальной энергии прямо пропорциональна квадрату действующей силы и обратно пропорционально среднему геометрическому размеру вновь образованных частиц материала и величине объемной прочности материала на растяжение.

Оптимальное значение нагрузки определяется по следующей формуле:

_ (2-и)-а, . (16)

""" Зц(\-2»)

Согласно (16) оптимальное значение нагрузки Рапт не зависит от номера слоя шаровой загрузки и его характеристик, а определяется только коэффициентом Пуансона и значением напряжения объемного разрушения.

Если организовать нагружение зоны деформации оптимальным значением нагрузки, то в результате разрушения материала будут образовываться частицы сферической формы, средний диаметр которых определяется по формуле:

= (17)

2

где ф - диаметр частиц /' слоя шаровой загрузки барабана мельницы, м;

4+1 - диаметр частиц /+1 слоя шаровой загрузки барабана мельницы,

м.

Величины, которых определяются по формулам:

= 3 • 2

' Рш

-1 р.(1.

■2>,

У-1

2-Л

1 + 0,0331

3 (Г„

А. Р.

•л/1+7

1- —

(18)

где /• - средневзвешенный радиус шара, м; /- коэффициент трения шаров о материал; р„,- плотность материала, кг/м3; рш - плотность упаковки мелющих тел, кг/м3; г„ - расстояние от начала координат хоу до полуоси эллипса, м; к - количество слоев шаров, шт;

а„ - частота вращения слоев загрузки, с . =3-2^

-I ц 0-2/0 г±л_ 2 -м 3 ■ <т0

л/ГТТх

(19)

1 + 0,0331

р.,

1- —

к

К

На рис. 7. представлены зависимости показывающие, что с ростом

частоты вращения барабана мельницы средний размер частиц конечного продукта увеличивается по линейному закону при каждом фиксированном значении коэффициента загрузки. С другой стороны при каждом фиксированном значении частоты с ростом коэффициента загрузки средний размер частиц конечного продукта увеличивается нелинейно, и по видимому, в предельном случае, когда коэффициент загрузки <р—> 1 средний размер частиц материала будет стремиться к размеру частиц материала исходного продукта.

В третьей главе описаны план, программа и методики проведения экспериментальных исследований и измерений, описана лабораторная установка, определены характеристики исследуемого материала.

I 1.05 1.1 1.15 1.2

Рис. 7. Зависимость среднего размера частиц продукта от частоты вращения барабана: 1-?>=0,31;2-<р=0,33; 3-^=0,35

Для проведения исследований режимов работы дробящей среды, нами использовалась модель установки помольного агрегата с шаровой

мельницей, предназначенная для работы в открытом цикле в непрерывном режиме (рис. 8). На основании априорной информации о сложности процессов протекающих в шаровой мельнице и результатов экспериментальных исследований в качестве плана для проведения эксперимента был выбран центральный композиционный ортогональный план полного факторного эксперимента ПФЭЦКОП24.

Основные факторы: ц/ (хО - относительная частота вращения барабана мельницы 0,76 - 0,92;

с1св (х2) - средневзвешенный диаметр шара 32-36 мм; о (х3) - скорость движения аспирационного воздуха 0,16 - 0,44 м/с; <р (Х4) - коэффициент загрузки мелющих тел 0,31 -0,35.

В качестве функций отклика (параметров оптимизации), характеризующих технологические, энергетические и экономические показатели мельницы приняты:

- производительность мельницы Q, кг/ч;

- мощность, потребляемая приводом мельницы Р, Вт;

- удельная поверхность готового продукта 5, см2/г.

Эти функции отвечают ряду требований, предъявляемых к параметрам функции отклика: универсальность, возможность выражения одним членом и представления в количественном виде. Статистическая оценка значимости коэффициентов полученной математической модели производится с помощью критерия Стьюдента, а проверка уравнения регрессии на адекватность с помощью критерия Фишера.

Анализ погрешностей измеряемых величин показывает, что принятые методики измерений позволяют производить качественный и количественный анализ результатов исследований.

Рис. 8. Схема модели установки помольного агрегата: 1 - барабанный питатель; 2 - шаровая мельница; 3 - батарея циклонов; 4 - зернистый фильтр; 5 - диафрагма; 6 - вентилятор центробежного типа; 7 - пульт управления

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, получены и проанализированы уравнения регрессии, осуществлена оптимизация процесса измельчения.

В ходе экспериментальных исследований и статистической обработки их результатов по влиянию исследуемых факторов на производительность мельницы получено уравнение регрессии в кодированном виде: (2=67,34+1,83 • .т, -1,241 ■ .*2 - 0,93 • лг3-0,52-.г, + 0,270018\-, + + 0,22-^ +0Д7-л-,2 +0,19-л-42-0,33-.х, -,г2 +0,1125-х,-.х3 - (20)

-0,14-л, -х4 -0,38-х2 •х3 + 0,2-х1 -лг4 -0,41-дг3 -л-4.

На основании анализа величин коэффициентов уравнения регрессии (20) можно сделать вывод, что наибольшее влияние на изменение производительности оказывает фактор х, - относительная частота вращения барабана мельницы.

Коэффициенты при Х\ и X)2 оба положительные и имеют большие по величине коэффициенты. Очевидно, что с увеличением относительной частоты вращения барабана мельницы ее производительность возрастает (рис. 9). Это связано с тем, что шары и материал при больших относительных частотах вращения барабана центрифугируют, в результате эффективность измельчения снижается и происходит загрубление готового продукта.

0,9 0.92 32 33

3) 36 íja

Рис. 9. Экспериментальная записи- Рис- 10- Экспериментальная зави-

сеть Q=/(¥) при и =0,3 м/с, симость Q=f(di ПР"

„ =0 33- у =0,84, и =0,3 м/с:

, , . J ' ' , , , 1-е» =0,31;2-<р =0,32; 3-р =0,33;

l-d,, =32 мм; 2-d„ =33 мм; 3-d„ =34 мм; v ' ' \ ' ' '

■ , j 4-ю =0,34; 5-ю =0,35 4-дсв =35 мм; 5-аа =36 мм

Отрицательными являются коэффициенты при х2, х3, х4. Это говорит о том, что с увеличением х2 - средневзвешенного диаметра шара, х3 -скорости движения аспирационного воздуха в барабане мельницы и х4 -

коэффициента загрузки мелющих тел производительность мельницы снижается. С увеличением средневзвешенного диаметра шара и коэффициента загрузки увеличивается эффективность процесса измельчения за счет увеличения количества мелющих тел и их упаковки в мельнице (рис. 10).

Уравнение регрессии, выражающее зависимость мощности, потребляемой приводом мельницы от величины исследуемых факторов в кодированной форме, имеет следующий вид:

/» = 1195,8 +18,567- х, +10,2786- *2 + 7,34024- .г, +11,3704-*, -

-5,8777-д,2 +2,3764-л-,2-1,6255-.^ + 4,6276-л42 -4,1875-.V, -.т2 - ^

-2,0625-*, + 4,6875-х, -л4-0,1875-^ -х3 +3,5625-*,-.х4 + 0,9375-х3-х4.

Из уравнения (21) следует, что все знаки коэффициентов при факторах х2, Хз, х4 - положительные, следовательно, при увеличении относительной частоты вращения барабана мельницы, средневзвешенного диаметра шара, скорости движения аспирационного воздуха, коэффициента загрузки мелющих тел, мощность, потребляемая приводом мельницы, возрастает.

Наибольшее влияние на изменение мощности, потребляемой приводом мельницы, оказывает фактор - относительная частота вращения барабана мельницы. При увеличении относительной частоты вращения барабана мельницы, кинетическая энергия шаровой загрузки увеличивается, что приводит к увеличению мощности, потребляемой приводом мельницы.

Фактором, оказывающим меньшее значение в 1,6 раза, чем фактор XI - относительная частота вращения барабана мельницы на мощность, потребляемую приводом мельницы, является х» - коэффициент загрузки мелющих тел. С увеличением коэффициента загрузки мелющих тел увеличивается масса, которая приводится в движение. Все это приводит к увеличению мощности, потребляемой приводом мельницы, максимальное значение которой достигается при относительной частоте вращения барабана мельницы - I//=0,92 (рис. 11).

Увеличение средневзвешенного диаметра шара приводит к возрастанию доли частиц меньшего размера за счет увеличения упаковки мелющих тел, увеличение скорости движения аспирационного воздуха х3 способствует более быстрому выносу частиц меньшего размера. В результате чего в мельнице остается большое количество крупных частиц, при измельчении которых увеличивается как внутренний коэффициент трения загрузки, так и коэффициент трения о конструктивные элементы мельницы. Все это в целом приводит к увеличению мощности, потребляемой приводом мельницы (рис. 12).

35 36

Рис. 11. Экспериментальная зависимость Р=/(у) при и =0,3 м/с, с/с,=34 мм: 1.<р =0,31; 2-<р=0,32,3-ф =0,33;

Рис. 12. Экспериментальная зави

1^=0,84, «>=0,33: 1-0 =0,16 м/с; 2-и =0,2 м/с; 3-и =0,3 м/с; 4-и =0,4 м/с; 5-и =0,44 м/с

4-^=0,34; 5-^=0,35

Уравнение регрессии, характеризующее зависимость удельной поверхности готового продукта от исследуемых факторов в кодированной форме имеет вид:

5 = 238203-33,47-.х,+22,47-.Г2 +17,07*3 +34,89-дс4-

-7.4-.vf-0,86-.хгг -7,15-.Хзг -9,65.-е,2 -4,25-х, •.*, - (22)

-5,63-л,-х3-1,38-^ -д:4 +7,63-хг х3+Ц88 ^-х4 + 10,5-х3 дг4.

Анализ уравнения (22) позволяет сделать следующие основные выводы. С увеличение каждого из факторов: хг - средневзвешенного диаметра шара, X} - скорости движения аспирационного воздуха, х4 - коэффициента загрузки мелющих тел удельная поверхность готового продукта возрастает, а с увеличение х, - относительной частоты вращения барабана мельницы - снижается.

Фактор х» - коэффициент загрузки мелющих тел оказывает наибольшее влияние на изменение величины удельной поверхности готового продукта. Его весовое влияние в формирование функции отклика 5уя = Лх1, хг, .х3, х4) составляет 32,3%, фактора XI - 31,1%, фактора х2 - 20,8%, фактора х3 -15,8%.

Совместное увеличение коэффициент загрузки мелющих тел и средневзвешенного диаметра шара увеличивает количество мелющих тел в шаровой загрузке и их упаковку, в результате чего, увеличивается эффективность процесса измельчения, а также удельная поверхность готового продукта (рис. 13).

Увеличение относительной частоты вращения барабана мельницы снижается эффективность измельчения, в результате чего увеличивается

доля крупных частиц в готовом продукте, что снижает удельную поверхность готового продукта (рис. 14).

S^.ai'U

\5 2-120

2400

23SO

^ э

2360

2J40

X 1

2320

2300

0.7« О.М 0.9 0,52 V

Рис. 13. Экспериментальная зави- Рис. 14. Экспериментальная зависимость 5>а=/(<р) при симость 8><,=/(у) при о =0,3 м/с, у/=0,84: ¿с»=34 мм, <р =0,33: 1-с/„ =32 мм; 2- <4, =33 мм; 3- <Л,_. =34 1-и =0,16 м/с; 2-и =0,2 м/с; 3-й =0,3 м/с; мм; 4-4-, =35 мм; 5- =36 мм 4-о=0,4 м/с; 5-и =0,44 м/с

Решение задачи оптимизации осуществлялось исходя из условий заключающихся в том, что значения производительности мельницы и удельной поверхности готового продукта должно стремиться к максимуму, а величина мощности, потребляемой приводом мельницы - к минимуму:

Q -» тах, 5 —» шах, Р min. (23)

При нахождении максимума в уравнении регрессии производительности мельницы методом Монте - Карло установлено, что экстремум функции достигает при относительной частоте вращения барабана мельницы ц/ =0,92, средневзвешенном диаметре шара dc= 32 мм, скорости движения аспирационного воздуха и =0,16 м/с, коэффициенте загрузки мелющих тел q> =0,31, и составляет 70,8 кг/ч.

Удельная поверхность готового продукта максимальна при относительной частоте вращения барабана мельницы цг =0,76, средневзвешенном диаметре шара с£в=36 мм, скорости движения аспирационного воздуха и =0,44 м/с, коэффициенте загрузки мелющих тел <р =0,35, и составляет 2400 см2/г.

Мощность, потребляемая приводом мельницы, минимальна при относительной частоте вращения барабана мельницы у/ =0,76, средневзвешенном диаметре шара dCB=32 мм, скорости движения аспирационного

воздуха и =0,16 м/с, коэффициенте загрузки мелющих тел <р =0,31, и составляет 1190 Вт.

Наиболее четко требования (23) выполняются при относительной частоте вращения барабана мельницы у/ =0,81 - 0,87, средневзвешенном диаметре шара ¿„=34 - 35 мм, скорости движения аспирационного воздуха и =0,2 - 0,3 м/с, коэффициенте загрузки мелющих тел <р =0,33 -0,34.

В пятой главе приведены данные по промышленному внедрению на цементном заводе ОАО «Себряковцемент». В виду того, что в промышленных условиях сложно осуществить выгрузку дополнительных мелющих тел из мельницы, отделение от готового продукта и возвращение их в барабан мельницы, было предложено заменить 30% от массы мелющих тел, загруженных в обе камеры мельницы, мелющими телами диаметром 15 мм. Масса измельчаемого материала составляет 14% от суммарной массы мелющих тел.

В ходе промышленных испытаний до и после модернизации цементных мельниц определялась производительность мельниц по готовому продукту, т/ч; удельная поверхность готового продукта, см /г.

Основными технико-экономическими результатами работы являются: повышение производительности мельницы на 4,7%; увеличение удельной поверхности цемента на 16,7%.

Кривые гранулометрического состава готового продукта, полученного как до внедрения, так и после него представлены на рис. 15.

Анализ кривых показал, что после внедрения доля содержания частиц размером менее 5 мкм в готовом продукте увеличивает на 5%, а от 5 мкм до 30 мкм - на 3%.

Рис. 15. График распределения частиц готового продукта полученного: 1 - в мельнице, работающей по открытому циклу; 2 - в экспериментальной мельнице

Таким образом, можно сказать, что после внедрения увеличивается тонкость измельчения портландцемента и повышается его прочность, сокращает время твердения, за счет изменения доли содержания частиц в готовом продукте.

Рассчитанный экономический эффект от внедрения составил 1681,249 тыс. руб. в условиях 2011 года.

Основные результаты и выводы.

1. Анализ основных направлений развития техники и технологии шарового измельчения, существующих методик расчета состава мелющих тел, показал, что одним из перспективных способов повышения эффективности процесса измельчения является совершенствование способа тонкого измельчения на основе использования рационального состава мелющих тел.

2. Получено уравнение расчета для результирующей силы, действующей на частицу материала, находящегося между последовательно расположенными слоями мелющих тел.

3. Получено уравнение для расчета затрачиваемой работы при измельчении материала.

4. Получено уравнение для расчета среднего диаметра частиц готового продукта от размера средневзвешенного диаметра шара.

5. На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии вида (Q,P,S)=f(if/, dCB, и, <р) и построены графические зависимости (Q,P,S)~f(y); f(dca); f(v)\ f(<p). Выявлено влияние исследуемых факторов на формирование функций отклика. Дана оценка влияния каждого из исследуемых факторов и эффектов их взаимодействия на уровни параметров оптимизации.

6. Осуществлена оптимизация исследуемых параметров (щ ¿/св, ц ip). Определены рациональные значения^ dc„, и, ср). Условия: Q —> max, Р —» min, S -> max выполняются при: ц/ =0,81 - 0,87; £/«=34 - 35 мм; и =0,2 - 0,3 м/с; <р =0,33 - 0,34.

7. Предложен усовершенствованный способ тонкого измельчения материала, который позволяет повысить эффективность процесса измельчения за счет повышения однородности фракционного состава готового продукта. Подана заявка на изобретение № 2011105550.

8. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Себря-ковцемент». Доказана способность получения в открытом цикле измельчения готового продукта с высокой удельной поверхностью.

9. Рассчитанный, экономический эффект от внедрения составил 1681,249 тыс. руб. в условиях 2011 года.

Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Потапов Ф.П. Преимущества применения мелких шаров для тонкого измельчения материалов / Ф.П. Потапов // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: БГТУ, 2008. - С. 159 -162.

2. Потапов Ф.П. Повышение эффективности размола / Ф.П. Потапов // Международная научно-техническая конференция молодых ученых: Сб. науч. тр., науч.-практ. конф. - Белгород: БГТУ, 2009.

3. Богданов B.C. Влияние скорости аспирационного воздуха на формирование зернового состава цемента / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // «ИНТЕРСТРОЙМЕХ - 2010»: сборник докладов международной научно-практической конференции. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 27 -30.

4. Богданов B.C. Влияние размера мелющих тел на эффективность процесса измельчения / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // «ИНТЕРСТРОЙМЕХ - 2010»: сборник докладов международной научно-практической конференции. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 31 - 34.

5. Богданов B.C. Влияние различного состава мелющих тел на эффективность процесса измельчения / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 43 - 47.

6. Богданов B.C. Влияние размера мелющих тел на эффективность процесса измельчения / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 48 - 51.

7. Богданов B.C. Влияние скорости аспирационного воздуха в барабане мельницы на формирование зернового состава цемента / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: БГТУ, 2010. - С. 52 - 55.

8. Потапов Ф.П. Влияние различного средневзвешенного диаметра шаров на гранулометрический состав измельченного в барабанной шаровой мельнице портландцементного клинкера / Ф.П. Потапов // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: сборник докладов международной научно-практической конференции. - Белгород: БГТУ, 2010. - 4.2. - С. 227 - 229.

9. Богданов B.C. Влияние поверхностно-активного вещества на процесс помола клинкера / B.C. Богданов, Ф.П. Потапов // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: сборник докладов международной научно-практической конференции. - Белгород: БГТУ, 2010.-Ч.З.-С. 28-32.

10. Богданов B.C. Расчет величины работы затрачиваемой на разрушение материала при каскадном режиме работы шаровой мельницы / B.C. Богданов, В.П. Воронов, Ф.П. Потапов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2011. -№1. - С. 61-64.

11. Богданов B.C. Расчет среднего геометрического размера частиц готового продукта при каскадном режиме работы шаровой мельницы / B.C. Богданов, В.П. Воронов, Ф.П. Потапов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2011. - №2. - С. 78 - 81.

Формат 60x84/16 Тираж 100 экз.

Подписано в печать Усл. печ. л. 1,4

Заказ №364

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете имени В.Г. Шухова 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ И НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ШАРОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.

1.1. Тенденции развития техники шарового измельчения.

1.2. Методики подбора шаровой загрузки.

1.3. Методики расчета средневзвешенного диаметра шара.

1.4. Особенности шаровой загрузки для мельниц открытого и замкнутого циклов измельчения.

1.5. Секционирование шаровых барабанных мельниц.

1.6. Мелющая загрузка мельницы «МипреЬБ».

1.7. Предлогаемое совершенствование процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах.

1.8. Цель и задачи исследований.

1.9. Выводы.

ГЛАВА II. МЕТОДИКИ ПОДБОРА ШАРОВОЙ ЗАЗРУЗКИ БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ.

2.1. Математическое описание движения шаровой загрузки при каскадном режиме работы мельницы.

2.2. Определение частоты вращения шаров в послойном движении

2.3. Определение сил, действующих на материал, в послойном движении шаров при каскадном режиме вращения мельницы.

2.4. Описание механизма разрушения материала при каскадном режиме движения загрузки мельницы.

2.5. Определение оптимальных параметров разрушения материала.

2.6. Выводы.

ГЛАВА Ш. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. План и программа исследований.

3.2. Описание экспериментальных установок.

3.3. Методика проведения измерений.

3.4. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных.

3.5. Выводы.

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Мельница периодического действия.

4.1.1. Влияние различного средневзвешенного диаметра шара на эффективность процесса измельчения при различной частоте вращения барабана мельницы.

4.1.2. Влияние шаровой загрузки, содержащей различные массы шаров, на эффективность процесса измельчения.

4.2. Исследование влияния основных факторов на эффективность процесса измельчения в мельнице, предназначенной для работы в открытом цикле в непрерывном режиме.

4.2.1. Влияние исследуемых факторов на производительность мельницы.

4.2.2. Влияние исследуемых факторов на мощность, потребляемую приводом мельницы.

4.2.3. Влияние исследуемых факторов на удельную поверхность готового продукта.

4.3.Оптимизация процесса измельчения.

4.4. Выводы.

ГЛАВА V. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

5.1. Рекомендации по шаровой загрузке мельницы.

5.2. Внедрение на ОАО «Себряковцемент».

5.3. Технико-экономические показатели внедрения результатов работы.

5.4. Выводы.

По планам правительства РФ к 2012 г, строительная отрасль должна достичь уровня развитых стран по объему ввода жилья на 1 человека (1 л о м /чел или 140 млн. м в год) и потребления цемента в количестве 1000 кг на человека. В 2010 году, по планам Минэкономразвия, ввод жилья составил 60,0 млн. м2 с увеличением количества нового строительства.

Потребление цемента в России за период с 2004 по 2010 год увеличилось на 62,6% и достигло 57,1 млн. тонн в год. Рост темпа потребления данной продукции связан с увеличением объемов строительно-монтажных работ в стране. К 2012 году для обеспечения внутреннего рынка страны, по планам правительства РФ, годовой выпуск цемента составит 59,9 млн. т, импорт сократится до 1,0 млн. т, экспорт увеличится до 2,5 млн. т.

Это достаточно сложная задача, потому что все российские предприятия отрасли были построены до 1980 года и имеют технологически устаревшее оборудование, изношенное в среднем по отрасли на 70-80%.

На российских цементных заводах преобладает энергоемкий мокрый способ производства, доля которого в выпуске клинкера достигает 87%, а в производстве цемента - 85%. В США этим способом выпускается только 40% продукции, а в Германии, Испании, Японии, Италии не используется данный способ производства цемента [129, 134, 140].

Цементная промышленность России пребывает в кризисном состоянии, на ее радикальную модернизацию требуются большие средства. На настоящий момент предприятия отрасли не в состоянии самостоятельно осуществить серьезные мероприятия по техническому перевооружению. На реконструкцию одного предприятия годовой мощностью в 1 млн. тонн цемента требуется 60 - 70 млн. долларов США. Так российским производителям цемента, чтобы стать конкурентоспособными, необходимо до пяти лет на введение новых заводов, технологически соответствующих современным требованиям. S

В таких ситуациях необходимо проведение мероприятий по модернизации существующего парка, машин, повышение эффективности его использования путем не дорогостоящих, но научно обоснованных и эффективных мероприятий.

В цементной промышленности процесс измельчения играет ключевую роль в получении цемента, соответствующего жестким технологическим требованиям и объемам производства с наименьшими материальными и энергетическими затратами.

В последнее время большое внимание уделяется повышению тонкости помола цемента. Например, увеличение тонкости помола цемента на 60 - 70 % позволяет почти вдвое повысить его марку и сократить время твердения, что дает существенную экономию при изготовлении изделий на основе цемента.

Одним из основных агрегатов для измельчения клинкера, как у нас, так и за рубежом, являются шаровые барабанные мельницы, которые хорошо зарекомендовали себя как надежное и используемое во всем мире оборудование для помола. Повышение эффективности процесса измельчения клинкера в шаровых барабанных мельницах предполагает определение оптимальных взаимодействий мелющих тел на измельчаемый материал, как в лабораторных условиях, при моделировании взаимодействия мелющих тел, так и на промышленных мельницах. Поэтому представляет интерес экспериментального исследования загрузки мелющих тел шаровых барабанных мельниц и оптимизации конструктивно-технологических параметров ее работы.

Рабочая гипотеза - повысить эффективность процесса измельчения клинкера в шаровых барабанных мельницах можно за счет увеличения площади контакта мелющей загрузки с материалом, снижения прохода материала в промежуточных пространствах между шарами без измельчения.

Научная идея - необходимо создать и исследовать такие режимы процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах, при которых обеспечивалось бы максимальное воздействие мелющих тел на измельчаемый материал.

Цель работы - разработать методику подбора рациональной композиции мелющих тел; режимов работы мельницы, обеспечивающих максимальную эффективность процесса измельчения клинкера с учетом его физико-механических свойств.

Задачи исследований.

1. Рассмотреть основные тенденции развития техники шарового измельчения.

2. Разработать математическую модель определения оптимальных параметров разрушения материала в шаровых барабанных мельницах.

3. Создать экспериментальную установку, разработать план и методику исследования.

4. Исследовать влияние исследуемых параметров на эффективность процесса измельчения.

5. Осуществить оптимизацию исследуемых параметров, влияющих на измельчение в шаровых барабанных мельницах.

6. Апробация результатов работы в промышленных условиях.

Научная новизна.

1. Получено уравнение расчета для результирующей силы, действующей на частицу материала, находящегося между последовательно расположенными слоями мелющих тел.

2. Аналитически получено уравнение для расчета затрачиваемой работы при измельчении материала.

3. Получено уравнение для расчета среднего диаметра частиц готового продукта от размера средневзвешенного диаметра шара.

4. Получены уравнения регрессии, позволяющие определить рациональные режимы процесса измельчения в шаровых барабанных мельницах с учетом размера мелющих тел.

Практическая ценность работы.

На основе теоретических и экспериментальных исследований усовершенствован способ тонкого измельчения цементного клинкера в шаровой барабанной мельнице, который обеспечивает повышение однородности фракционного состава готового продукта, непрерывность процесса измельчения, сокращение времени цикла измельчения при сохранении высокого качества готового продукта в промышленных условиях. Результаты работы в виде рекомендаций по полученным режимам процесса измельчения могут быть использованы в строительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Реализация работы.

Результаты работы внедрены на ОАО «Себряковцемент» при измельчении цементного клинкера. Рассчитанный экономический эффект от внедрения составил 1681,249 тыс. руб. в условиях 2011 года.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова в 2009 г; международных научно-технических конференциях — «Эффективные материалы, технологии и машины в строительстве», «Современные технологии керамики, стекла, вяжущих и композиционных материалов», «ИНТЕРСТРОЙМЕХ - 2010» в 2010 г; на заседаниях технических советов ОАО «Себряковцемент» в 2009-2011 гг.

Публикации.

По результатам работы опубликовано девять печатных работ в центральных изданиях, а также две статьи рекомендованных перечнем ВАК РФ. Подана заявка на изобретение № 2011105550.

Структура и объем работы. I

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по результатам работы, списка литературы из 142 наименований. Работа изложена на 170 страницах, в том числе содержит 86 рисунка, 10 таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Анализ основных направлений развития техники и технологии шарового измельчения, существующих методик расчета состава мелющих тел, показал, что одним из перспективных способов повышения эффективности процесса измельчения является совершенствование способа тонкого измельчения на основе использования рационального состава мелющих тел.

2. Аналитически получено уравнение для расчета результирующей силы, действующей на частицу измельчаемого материала, находящегося между последовательно расположенными слоями мелющих тел.

3. Получено уравнение для расчета затрачиваемой работы при измельчении материала. Установлено, что её величина, зависит от физико-механических свойств измельчаемого материала, а также величины результирующей силы и размера вновь образовавшихся частиц.

4. Получено уравнение, позволяющее определить средний диаметр частиц готового продукта в зависимости от размера средневзвешенного диаметра шара.

5. На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии вида (Q,P,S) = /(У,£/От,и,<р) и построены графические зависимости {Q,P,s) = f(y/);f(dcJ;f(v);f((p). Выявлено влияние исследуемых факторов на формирование функций отклика. Дана оценка влияния каждого из исследуемых факторов и эффектов их взаимодействия на уровни параметров оптимизации.

6. Осуществлена оптимизация исследуемых параметров

Определены рациональные значения (if/,dca,v,(p). Условия: Q —> шах, Р —» min, S max выполняются при: ^=0,81 - 0,87; dc=33,5 - 34,5 мм; и =0,2 - 0,3 м/с;

0,325 - 0,335.

7. Предложен усовершенствованный способ тонкого измельчения материала, который позволяет повысить эффективность процесса измельчения за счет повышения однородности фракционного состава готового продукта. Подана заявка на изобретение № 2011105550.

8. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Себряковцемент». Доказана способность получения в открытом цикле измельчения готового продукта с высокой удельной поверхностью.

9. Рассчитанный, экономический эффект от внедрения составил 1681,249 тыс.руб. в условиях 2011 года.

1. Абрамов В. А. Мельничные футеровки МеБ1:о / В. А. Абрамов // Горная промышленность. - 2009. - № 6. - С. 36 - 38.

2. Акунов В. И. Определение оптимального числа камер трубной шаровой мельницы / В. И. Акунов // Труды НИИЦемента. вып 70. М.: Стройиздат, 1982. - С. 46 - 48.

3. Алабужев П. М. Теория подобия и размерностей. Моделирование / П. М. Алабужев, В. Б. Геронимус, Л. М. Минкевич. М.: Высшая школа, 1968. -208 с.

4. Алексеева И. У. Теоретическое и экспериментальное исследование законов распределения погрешностей, их классификация и методы оценки их параметров: автореф. дис. на учен, степени канд. техн. наук. / И. У. Алексеева. Л., 1975. - 20 с.

5. Андреев А. А. О модели процесса измельчения в шаровой барабанной мельнице / А. А. Андреев, А. Г. Кулаков // Обогащение руд. 2009. - №4. -С. 3 - 7.

6. Андреев С. Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых / С. Е. Андреев, В. В. Зверевич, В. А. Перов. М.: Недра, 1980.-415 с.

7. Андреев С. Е. Закономерности измельчения и исчисление гранулометрического состава / С. Е. Андреев, В. В. Товаров, В. А. Перов. М.: Металлургиздат, 1959. - 427 с.

8. Асатурян В. И. Теория планирования эксперимента / В. И. Асатурян. -М.: Радио и связь, 1983. 248 с.

9. Ахназарова С. Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1985. -326 с.

10. Балахтина Е. Е. Выбор рациональных параметров барабанной мельницы с точки зрения энергетических затрат на помол / Е. Е. Балахтина // Изв.

11. Вуз. Горный журнал. 2008. - № 1. - С. 347 - 352.

12. Балахтина Е. Е. -Исследования механических параметров цепочки мелющих тел в шаровой барабанной мельнице / Е. Е. Балахтина // Изв. Вуз. Горный журнал. 2003. - № 2. - С. 58 - 60.I

13. Балахтина Е. Е. Исследование движения шаров в помольной камере барабанной мельницы с помощью численного моделирования / Е. Е. Балахтина, Ю. С. Дмитрак, H. Н. Сычев // Изв. Вуз. Горный журнал. -2005. № 12. - С. 198 - 204.

14. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс / Б. Банди. М.: Радио и связь, 1988. - 127 с.

15. Бауман В. А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций: Учебник для сроительных вузов / В.

16. A. Бауман, Б. В. Клушанцев, В. Д. Мартынов. М.: Машиностроение, 1981.-324 с.

17. Бебе Б. Теория и технология помола цемента / Б. Бебе // Тр. ЦНИИСМ Вып. 2. Будапешт, 1963. - С. 25 - 30.

18. Безухов Н. И. Основы теории упругости пластичности и ползучести / Н. И. Безухов. М.: Высшая школа, 1961. - 538 с.

19. Биленко JI. Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах / JI. Ф. Биленко. М.: Наука, 1984. - 200 с.

20. Богданов В. С. Влияние продольного движения мелющих тел на процесс измельчения материалов в трубных мельницах / В. С. Богданов, Н. С Богданов, Б. Д. Тиховидов, Н. Д. Балера // Изв. Вуз. Строительство и Архитектура. 1982. - № 1. - С. 141 - 145.

21. Богданов В. С. Оптимизация процесса помола в производстве цемента /

22. B. С. Богданов, Р. Р. Шарапов, Ю. М. Фадин // Междунар. конгресс производителей цемента 9-12 октября 2008 г. в Белгороде: сб. докл. М.: Европейский технич. ин-т, 2008. - С. 20 - 39.

23. Богданов В. С. Пути модернизации помольного оборудования. Перевод соткрытого на замкнутый цикл измельчения / В. С. Богданов, Р. Р. Шарапов, Ю. М. Фадин // Информцемент. М.: Изд-во ООО «Цемклуб». -2010.-№1-С. 5-19.

24. Богданов В. С. Геометрия и кинетика мелющей загрузки в барабанных мельницах / В. С. Богданов, Н. Д. Воробьев, М. Ю. Ельцов, К. А. Юдин // Цемент. 1990. - №12. - С. 9 - 13.

25. Богданов В. С. Определение длин камер трубных мельниц с наклонными перегородками / В. С. Богданов, Н. Д. Воробьев // Цемент. 1986. - №7. -С. 10-12.

26. Богданов В. С. Оптимизация шаровой загрузки в барабанных мельницах / В. С. Богданов // Совершенствование оборудования по производству строительных материалов. М.: ШСИ и БТИШ, 1983. - С. 41 -46.

27. Богданов В. С. Повышение эффективности работы цементных мельниц / В. С. Богданов, Ю. М. Фадин, С. С. Латышев, Д. В. Богданов, О. Р. Соловьев // Цемент и его применение. 2006. - № 6. - С. 80 - 8 к

28. Богданов В. С. Производительность шаровых мельниц замкнутого цикла измельчения / В. С. Богданов, Р. Р. Шарапов, Д. А. Гусев // Изв. Вуз. Строительство. 1999. - №8. - С. 85 - 88.

29. Богданов В. С. Расчет энергетических параметров взаимодействия мелющих тел в шаровых барабанных мельницах / В. С. Богданов, Н. Д. Воробьев, М. Ю. Ельцов, К. А. Юдин // Цемент. 1990. - №12. - С. 18 -22.

30. Большаков В. Д. Теория ошибок наблюдений / В. Д. Большаков. М.:1. Недра, 1983. 223 с.

31. Борщев В. Я. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы / В. Я. Борщев. Тамбов, 2004. - 74 с.

32. Бутт Ю. М. Портландцемент минералогический и гранулометрический составы, процессы модификации и гидратации / Ю. М. Бутт, В. В. Тимашев. М.: Стройиздат, 1974. - 328 с.

33. Вердиян М. А. Нужен ли замкнутый цикл для цементных мельниц дискретно-непрерывного действия / М. А. Вердиян, В. С. Богданов, Ю. М. Фадин // Цемент. 1998. - №1. - С. 27 - 29.

34. Вердиян М. А. Время пребывания и продольное перемешивание материала в цементных мельницах / М. А. Вердиян, А. И. Дубовик // Труды НИИЦемента. вып 26. М.: Стройиздат, 1972. - 129 с.

35. Вердиян М. А. Выбор оптимальных режимов работы цементных мельниц / М. А. Вердиян, Ю. И. Дешко, Г. П. Быков, В. И. Шумаков // Цемент. -1970.-№ И.-С. 23 -25.

36. Вердиян М. А. Об эффективности различных технологических схем измельчения / М. А. Вердиян, В. С. Богданов, И. М. Тынников // Цемент. -1997.-№2.-С. 22-24.

37. Вердиян М. А. Определение оптимального числа и длин камер трубных мельниц / М. А. Вердиян, В. В. Кафаров, В. В. Шестапалов, А. И. Дубовик // Цемент. 1975. - № 8. - С. 11 - 12.

38. Вердиян М. А. Определение оптимального числа и соотношения дликг' камер, загрузки камер мелющими телами / М. А. Вердиян, А. И. Лесихина // Труды НИИЦемента. вып 7. М.: Стройиздат, 1977. - 45 с.

39. Вердиян М. А. Оптимизация процесса измельчения в цементных мельницах: автореф. дисс. . канд. техн. наук / М. А. Вердиян // НИИЦемент. М., 1971. - 20 с.

40. Вердиян М. А. Расчет степени заполнения камер мелющими телам / М. А. Вердиян, Г. С. Крыхтин, Е. В. Николаев, А. И. Добовик // Цемент.1973.-№4.-С. 15- 16.

41. Вещенко JI: С. Копия отчета о НИР/ Л. С. Вещенко, A. A. Эмарада, С. Ф. Клочко, А. Н. Логвинеико // Всесоюзный научно-технический информационный центр. М., 1981. - 79 с.

42. Воронов? В. 11. Моделирование движения шаровой загрузки мельниц1 барабанного типа при каскадном, режиме работы / В. П. Воронов!, О; G. Позднякова, Д. С. Ханин //Вестник БРТУ им.В.Г. Шухова. 2009: - №4. -С. 88 - 90. "

43. Голышев Л; В. Метод расчета поправочных коэффициентов к удельному расходу мелющих тел / Л. В. Голышев, И.; С. Мысак // Электрические станции. 2007.-№ 2. - С. 33 - 35.

44. Грановский В. А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях/В. А. Грановский, Т. ШСирая. Л.: Энергоатомиздат, 1990. -287 с.

45. Дешко Ю. И. Измельчение: материалов1 в цементной ¡«промышленности / Ю. И. Дешко, М. Б. Креймер, Г. С. Крыхтин. М.: Стройиздат, 1966. - 275 с.

46. Дмитрак 10. В. Особенности движения мелющей загрузки в шаровой барабанной мелышце / К). В. Дмитрак, Е. Е. Балахтина // Изв. Вуз. Горный журнал. 2003. - № 2. - С. 54 - 57.

47. Дуда В. Цемент / Пер. с нем. Е. Ш. Фельдмана. М.: Стройиздат, 1981. -464 с. ' ,

48. Еськова Н. А. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80 / Н. А. Еськова. -М.: Издательство стандартов, 1982. 320 с.

49. Жуков В. П. Оптимальное распределение по крупности мелющих тел в барабанных мельницах / В. П. Жуков, С. Г. Ушаков // Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов. Иваново, 1987.-С. 40-43.

50. Жуков В. П. Экспериментальное исследование влияния поверхности мелющих тел на скорость измельчения / В. П. Жуков, А. В. Греков, В. Е. Мизонов // Изв. Вуз. Химия и химическая технология. 1991. - № 11. - С. 110-111.

51. Збожинек П. Установки помола сырья, цементного клинкера и других материалов / П. Збожинек // Цемент и его применение. 2008. - № 3. - С. 31-33.

52. Избалыков Д. А. Регулярно корректировать шаровую мелющую загрузку / Д. А. Избалыков // Цемент. 1977. - № 6. - С. 8 - 10.

53. Каманский А. Д. Влияние аспирации на производительность цементных мельниц / А. Д. Каманский, С. Д. Кастрицкий // Цемент. 1951. - № 2. - С. 14-18.

54. Каминский А. Д. Некоторые вопросы> теории помола в многотрубных мельницах / А. Д. Каминский, А. А. Каминский // Цемент. 1980. - № 7. -С. 8- 10.

55. Ковалюк В. Р. Современная концепция измельчения в универсальной трубно-конусной мельнице с регулируемым электроприводом / В. Р. Ковалюк // Цемент и его применение. 2000. - №1. - С. 9 - 12.

56. Колесников Ю. В. Механика контактного разрушения / Ю. В. Колесников, Е. М. Морозов. М.: Наука, 1985. - 351 с.

57. Колокольников В. С. Производство цемента / В. С. Колокольников. М.: Высшая школа, 1967. - 153 с.

58. Красовский Г. И. Планирование эксперимента / Г. И. Красовский, Г. Ф. Филаретов. Минск.: Изд-во БГУ, 1982. - 302 с.

59. Крыхтин Г. С. Влияние вентиляции на основные показатели работы трубных цементных мельниц / Г. С. Крыхтин // Труды НИИЦемента. вып 26. М.: Стройиздат, 1959. - 116 с.

60. Крыхтин Г. С. Интенсификация работы мельниц / Г. С. Крыхтин, JI. Н. Кузнецов. Новосибирск: Наука, 1993. - 240 с.

61. Крыхтин Г. С. Работа мелющих тел в мельнице с сортирующей бронефутеровкой / Г. С Крыхтин // Труды НИИЦемента. вып 13. М.: Стройиздат, 1960. - С. 94 -111.

62. Крюков Д. К. Футеровки шаровых мельниц / Д. К. Крюков. М.: Машиностроение, 1965. - 324 с.

63. Математическое описание и алгоритмы расчета мельниц цементной промышленности // Вып. 1. НИИЦемент, 1978. 174 с.

64. Мельничные футеровки компании Mesto Minerals // Горнаяпромышленность. 2008. - № 3. - С. 50 - 52.

65. Мнхин А. С. Мельница нового поколения / А. С. Михин, И. 3. Вортман, Р. Эймерт // Цемент и его применение. 2007. - №4. - С. 32 - 33.

66. Нерхольм А. Измельчение цемента / А. Нерхольм // Симпозиум по производству цемента. М.: НИИЦемент, 1979. - С. 20 - 25.

67. Новицкий П. В. Оценка погрешностей результатов измерений 2-е изд., перераб. и доп./ П. В. Новицкий, И. А. Зограф. - Л.: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.

68. Новые разработки для помола в шаровых мельницах // Цемент и его применение. 2008. - №5. - С. 51 - 53.

69. Нудель М. Э. Расчет загрузки мелющих тел для трубных мельниц / М. Э. Нудель, Г. С. Крыхтин, Н. А. Судьбина // Цемент. 1980. - № 2. - С. 14 -16.

70. Олевский.В. А. Наивыгоднейший размер шаров для шаровых мельниц / В.

71. A. Олевский // Изв. Вуз. Горный журнал. 1948. - №1. - С. 30 - 33.

72. Пападакис М. Применение характеристик размалываемости материалов для изучения работы шаровых мельниц / М. Пападакис. М;: Стройиздат, 1966. - 130 с.

73. Перов В. А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых /В. А.Перов, Е. Е.Андреев, Л. Ф.Биленко. М.: Недра, 1990. - 301 с.

74. Петкевич В. В. Теоретическая механика / В. В. Петкевич. М.: Наука,1981.-496 с.

75. Пироцкий В. 3. Аспирация цементных мельниц / В. 3. Пироцкий, В. С. Богданов, В. С. Севостьянов // Цементная промышленность. 1984. - №3 -С. 52 - 63.

76. Пироцкий В. 3. Интенсификация процесса измельчения шлакопортландцемента в мельницах замкнутого цикла / В. 3. Пироцкий, Н. С. Мацуев, В. А. Токарь // Цемент. 1969. - №1. - С. 4 - 5.

77. Пироцкий В. 3. Повышение эффективности установки замкнутого цикла /

78. B. 3. Пироцкий, А. Б. Бреслер // Цемент. -1970. № 1. - С.10 - 12.

79. Пироцкий В. 3. Цементные мельницы: технологическая оптимизация / В. 3. Пироцкий. СИб.: Информатизация образования, 1999. - 145 с.

80. Рабанович С. Г. Погрешности измерений / С. Г. Рабанович Л.: Энергия, 1978. - 262 с.

81. Ракаев А. И. Кинетические особенности измельчения массивных комплексных руд / А. И. Ракаев, П. А. Шумилов, К. М. Гумениченко // Изв. Вуз. Горный журнал. 2004. - № 11. - С. 309 - 315.

82. Рекомендации по методам технологической наладки и испытанию помольных агрегатов в цементной промышленности. М.: Оргпроектцемент, 1989. - 155 с.

83. Романов А. Н. Разрушения при малоцикловом нагружении / А. Н. Романов. -М.: Наука, 1988. 161 с.

84. Рояк С. М. Влияние некоторых физико-химических свойств портландцементных клинкеров на их сопротивляемость размолу и зерновой состав цемента / С. М. Рояк, В. 3. Пироцкий // Труды НИИЦемента. вып 19. М.: Госстройиздат, 1963. - 129 с.

85. Рояк С. Н. Специальные цементы / С. Н. Рояк, Г. С. Рояк. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1983.- 140 с.

86. Садовский М. А. О распределении размеров твердых отделений / М. А. Садовский // ДАН СССР. 1983. - №1. - С. 69 - 72.

87. Сергиенко Н. Г. Вертикальные и горизонтальные мельницы для одноэтапного помола цемента / Н. Г. Сергиенко // Цемент и его применение. 2010. - №3. - С. 99 - 103.

88. Серго Е. Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых / Е. Е. Серго. М.: Недра, 1985. - 285 с.

89. Серебряков И. В. Ускоренный выбор состава шаровой загрузки мельниц / И. В. Серебряков // Цемент. 1972. - №1. - С. 11 - 14.

90. Сиденко П. М. Измельчение в химической промышленности / П. М. Сиденко. М.: Химия, 1977. - 297 с.

91. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / О. С. Богданов, В. А. Олевский. 2-е изд. - М.: Недра, 1982. - 366 с.1 94. Русанов А. А. Справочник по пыле- и золоулавливанию / А. А. Русанов. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 312 с.

92. Степанов A. JI. Влияние модуля упругости материала мелющих тел на процесс избирательного измельчения руд в шаровых мельницах / A. JI. Степанов, А. И. Фролов, П. А. Кочетков // Изв. Вуз. Горный журнал. -1990. № 12. - С.84 - 87.

93. Стюрд М. Д. Крупногабаритные мельницы измельчения компании Metso Minerals / М. Д. Стюрд, Витас Свалбонас // Горная промышленность. -2006.-№ 5.-С. 31-37.

94. Суриков Е. И. Погрешность приборов измерений / Е. И. Суриков. М.: Энергия, 1975.- 160 с.

95. Тихонов О. Н. Расчет гранулометрических характеристик продуктов дробления в открытом цикле / О. Н. Тихонов // Изв. Вуз. Горный журнал. 1978. - №5.-С. 138- 143.

96. Ткачев В. В. Помольный агрегат замкнутого цикла / В. В.Ткачев, В. Н. Оганесов, А. С. Львов // Цемент. 1983. - №8. - С. 20 - 21.

97. Улитенко К. Я. Оптимизация шаровой загрузки барабанных мельниц по потребляемой мощности / К. Я. Улитенко // Обогащение руд. 2008. - № 5.-С. 42-44.

98. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента / В. В. Федоров. М.: Наука, 1971.-312 с.

99. Хардер Й. Развитие одноэтапных процессов измельчения в цементной промышленности / Й. Хардер // Цемент, Известь, Гипс. 2006. - №1. - С. 24 - 39.

100. Хватов Ю. А. Влияние профиля футеровочных плит шаровых мельниц на износостойкость и производительность мельниц / Ю. А. Хватов, Г. А. Морозов // Изв. Вуз. Горный журнал. 1986. - №11. - С. 86 - 90.

101. Хусаинов О. М. Размол клинкера в мельницах, работающих по замкнутому циклу / О. М. Хусаинов // Цемент. 1962. - №5. - С. 8 - 10.

102. Цукерман В. А. Влияние профиля футеровки барабана на процесс измельчения и износа в шаровой мельнице / В. А. Цукерман // Обогащение руд. 1974. - №3. - С. 30 - 35.

103. Чижик Е. Ф. Концепция измельчения руд в шаровых барабанных мельницах / Е. Ф. Чижик, В. И. Соколов // Изв. Вуз. Горный журнал. -2005. № 4. - С. 326 - 330.

104. Шарапов Р. Р. Влияние на процесс измельчения в шаровых мельницах замкнутого цикла аспирационного режима / Р. Р. Шарапов // Изв. Вуз. Технические науки. 2009. - № 2. - С. 75 - 77.

105. Шарапов Р. Р. Исследование кинетики процесса измельчения в шаровой мельнице замкнутого цикла / Р. Р. Шарапов // Изв. Вуз. Технические науки. 2009. - № 1. - С. 79 - 82.

106. Шарапов Р. Р. Моделирование систем осаждения цемента и пылеочистки в помольных агрегатах с шаровыми мельницами / Р. Р. Шарапов // Изв. Вуз. Технические науки. 2008. - № 6. - С. 99 - 101.

107. Шарапов Р. Р. Шаровые мельницы замкнутого цикла / Р. Р. Шарапов: Монография / Белгор. гос. технол. ун-т. Белгород, 2008. - 299 с

108. Шарапов Р. Р. Шаровые мельницы замкнутого цикла измельчения сповышенной продольной скоростью материала: автореф. дис. . канд. техн. наук / Р. Р. Шарапов // БГТАСМ. Белгород, 1995. - 21 с.

109. Шинкоренко С. Ф. Испытания шаров для шаровых мельниц на износостойкость ООО «Норд Приводы» / С. Ф. Шинкоренко // Горная промышленность. 2006. - № 5. - С. 25 - 28.

110. Штольце С. Мельницы и дробилки компании FLSmidth для российского рынка / С. Штольце, П. Фельдерг // Цемент и его применение. 2008. -№5.-С. 20-21.

111. Штрассер 3. Современное состояние технологии помола от фирмы KHD Humboldt Wedag AG / 3. Штрассер // Цемент и его применение. 2002. -№1. - С. 27-30.

112. Шувалов С. И. Повышение производительности пылесистем с шаровыми барабанными мельницами путем просеивания возврата / С. И. Шувалов, А. А. Веренин, П. Г. Михеев, Н. С. Асташов // Энергосбережение и водоподготовка. 2007. - № 4. - С. 65 - 68.

113. Шутов В. В. Оптимизация шаровой загрузки барабанных мельниц / В. В. Шутов, А. Б. Смолянский, JI. М. Сагал // Цемент. 1981. - № 12. - С. 10 -11.

114. Шэфер Х.-У." Расширение помольных мощностей Nael Cement / Х.-У. Шэфер // Цемент и его применение. 2010. - №3. - С. 95 - 97.

115. Щенников А. Н. Исследование влияния параметров бронефутеровки мельниц на классификацию мелющих тел / А. Н. Щенников // Сб. науч. Тр.-М., 1983.-С. 69-77.

116. Hartman К. Хартман К. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. Пер. с нем. / К. Хартман. М.: МИР, 1977. -314 с.

117. Веке В. Grinding body size and hardening of cement. Mahl korper - grosse und Zeraenterhartung / В. Веке // Cements Technology. - 1973. - P. 46 - 50.

118. Веке В. Fine grinding and ayglomeration Feimahtung und Agglomerationcement / B. Beke // Cements Technology. 1989. - P: 69 - 73.

119. Cleary P. W. Charge behaviour and power consumption in ball mills: sensitivity to mill operating conditions, liner geometry and charge composition / P. W. Cleary // International Journal of Mineral Processing. 2001. - № 2. - P. 79-114.

120. Deniz V. A study on the specific rate of breakage of cement materials in a laboratory ball mill / V. Deniz // Cement and Concrete Research. 2003. - № 3. -P. 439 -445.

121. Espig D. Computer aided grinding circuit optimisation utilising a new mill efficiency curve / D. Espig, V. Reinsch // International Journal of Mineral Processing. 1996. - P. 249 - 259.

122. FLS bright neuen platzsparenden. Hocheffertiven Windnichter // ZementKalk-Gips. 1985. - № 2. - P. 109 - 112.

123. Fuerstenau D. W. The energy efficiency of ball milling in comminution / D.W. Fuerstenau, A. Z. Abouzeid // International Journal of Mineral Processing. -2002.-P. 161 185.

124. Fuerstenau D. W. Confined particle bed comminution under compressive loads / D. W. Fuerstenau, O. Gutsche, P. C. Kapur // International Journal of Mineral Processing. 1996. - P. 521 - 537.

125. Hegazy K. North America's expanding markets / K. Hegazy // World Cement. September. 2008. - P. 65 - 70.130. htpp://en.wikipedia.org/wiki/Reuleauxtriangle

126. Kroger H., Ramesohl H. Innovation Through Tradition / H. Kroger, H Ramesohl // World Cement. November. 2003. - P. 157 - 159.

127. Liao X. Z. Deformation mechanisms at different grain sizes in a cryogenically ball-milled / X. Z. Liao, J. Y. Huang, Y. T. Zhu, F. Zhou, E. J. Lavernia // Masters Abstracts International. 2004. - № 4. - P. 323 - 330.

128. McDowell R. Pennsylvania Cement maker seeks peak performance / R. McDowell, I. Mensz // Pit and Quarry. 1987. - № 11. - P. 60 - 62.

129. Reinchardt Y. Effective Finish Grinding / Y. Reinchardt // World Cement. March. 2008. - P. 93 -95.

130. Schaefer H. Waelzmuehlen filer die Mahlung von Klinker und Huettensand und die Hertellung von Zementen mit Zumahlstoffen / H. Schaefer // ZKG International. 2001. - № 1. - P. 20 - 30.

131. Songfack P. K. Mass transport in wet overflow ball mills / P. K. Songfack // Dissertation Abstracts International. 1997. - № 7. - P. 375 - 384.

132. Tiggeebaumker P. Rohmehlmahlanlagen fur groese Durch-satzleistungen -Raw mix grinding plant for large throughputs / P. Tiggeebaumker, G. Blasczyk // Zement-Kalk-Gips. 1975. - №4. - P. 156 - 161.

133. Tokyay M. Effect of chemical composition of clinker on grinding energy requirement / M. Tokyay // Cement and Concrete Research. 1999. - № 4. - P. 531 - 535.

134. Topno R. Improvement in the surface quality of ball bearing steel rounds at bar mill / R. Topno, D. S. Gupta, U. P. Singh, B. Roy, S. Jha // Scandinavian Journal of Metallurgy. 2002. - № 1. - P. 20 - 24.

135. Worrell E. Potentials for energy efficiency improvement in the us cements industry / E. Worrell, N. Martin, L Price // Energy. 2000. - № 12. - P. 1189 -1214.141. www.aubema.ru142. www.pel.spb.ru