автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Развитие научных основ разработки и проектирования центробежных мельниц вертикального типа

/•• л

о >

ч

у На правах рукописи

Хетагуров Валерий Николаевич

Развитие научных основ разработки и проектирования центробежных мельниц вертикального типа

Специальность: 05.05.06 - Торные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владикавказ - 1999

Работа выполнена в Северо-Кавказском государственном технологическом университете (СКГТУ)

Научный консультант:

доктор технических наук,

профессор, академик РАЕН ХАДОНОВ Зураб Мусаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Ведущая организация:

ЧИЧЕНЕВ Николай Алексеевич

МУЗАЕВ Илларион Давидович

СЫСОЕВ Николай Иванович ОАО «Кавказцветметпроект»

Защита состоится «2/» 2000 г. в № часов,

на заседании Северо-Кавказского регионального специализированного совета Д 063.12.01 при Северо-Кавказском государственном технологическом университете по адресу:

362021, PCO - Алания , г. Владикавказ, ул. Николаева, 44.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «2О» fUuecJSf,* 1999 г.

Ученый секретарь СКРС, к.т.н., доцент

Кондратьев Ю.И.

Ьст2-5-ог<,ЩО

Актуальность проблемы. Для России важной государственной проблемой является снижение энергозатрат во всах уровнях производства и, в первую очередь, в такой энергоемкой, как переработка и обогащение руд. Наиболее трудоемким и энергоемким процессом в технологии обогащения является дробление и измельчение руды, на долю которых приходится 60-70 % энергозатрат, (на дробление более 5 %, на измельчение - 64 %). Поэтому актуальной и перспективной является концепция перераспределения энергозатрат между процессами дробления и измельчения - перенос основной нагрузки в цикл дробления.

Применяемые в настоящее время измельчительные машины, среди которых наибольшее распространение получили барабанные мельницы, имеют низкий коэффициент полезного действия, громоздки, характеризуются низкой удельной производительностью, значительным расходом стали на мелющие тела и футеровку, высоким уровнем шума. Кроме того, увеличение крупности питания мельниц на 1 мм увеличивает энергоемкость процесса измельчения и понижает производительность последующих процессов переработки руды, на 1,2 - 1,5 %.

Совмещение в одном устройстве операций дробления и измельчения при высоких технологических показателях возможно эффективно осуществлять в аппаратах нового типа. Наиболее перспективными являются центробежные мельницы вертикального типа, в которых измельчаемый материал сформирован в виде цилиндрического столба, нижнюю часть которого вращают при помощи ротора, представляющего собой перевернутый полый усеченный конус с перегородками. Остаются пока нерешенными вопросы прогнозирования технологических и конструктивных параметров таких мельниц, повышения долговечности ее рабочих элементов, что снижает эксплуатационные показатели отделений измельчения.

Учитывая вышеизложенное, разработка научно-обоснованных решений при проектировании центробежных мельниц нового типа, внедрение которых на горно-обогатительных предприятиях снизит энергозатраты на измельчение и снизит переизмельчение готового продукта, вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса, решит крупную, актуальную задачу.

Цель работы- создание дробильно-размольного оборудования нового поколения путем разработки научных основ его проектирования на базе исследований центробежных мельниц вертикального типа, предназначенных для переработки минерального сырья и реализация результатов исследований при проектировании новых и модернизации существующих горно-обогатительных предприятий.

Идея работы - установление закономерности движения измельчаемого материала в рабочем пространстве и роторе центробежной мельницы для интенсификации процессов измельчения и повышения эффективности ее работы путем разработки и внедрения новых конструкций рабо-

чего пространства и рабочих элементов, разработке мероприятий дл снижения переизмельчения готового продукта, определении области ра ционального использования центробежных мельниц вертикального типе научном обосновании и выборе высокоэффективных износостойких мате риалов и разработке долговечных узлов центробежной мельницы, по,и вергающихся интенсивному абразивному износу.

Методы исследований. В работе применен комплексный метод ис следований: критическое обобщение опыта на основе анализа литератур ных и патентных источников, теоретические исследования с использовг нием теории гидродинамики с применением численных методов и ЭВ^ лабораторные и промышленные эксперименты с использованием методо планирования экспериментов; рентгеноструктурный и микроскопически анализы, статистические методы исследований с использованием ЭВМ.

Научные положения, защищаемые в работе:

1. Кинематические и динамические параметры движения измельча« мого материала в корпусе центробежной мельницы вертикального тип характеризуются системой дифференциальных уравнений гидромеханию

2. Механико-математическая модель движения измельчаемого мат< риала в полостях ротора центробежной мельницы вертикального тип описывается дифференциальными уравнениями гидродинамики с пер( менным расходом вдоль пути движения.

3. Интенсивность ударно-абразивного износа, являющегося осно| ным механизмом изнашивания рабочих элементов центробежной мельн! цы вертикального типа, зависит от окружной скорости ротора и крупност измельчаемых частиц и описывается уравнениями регрессии в степенно виде.

4. Оптимальное количество радиальных ребер в полости ротора це! тробежной мельницы вертикального типа определяется максимальнс крупностью исходного питания и угловой скоростью ротора.

Научная новизна:

1. Создана теоретическая модель движения измельчаемого мат риала в корпусе центробежной мельницы с учетом внутреннего сухо! трения в слоях, угловой скорости и высоты столба материала над рот ром.

2. Разработана механико-математическая модель движения измел чаемого материала в полостях ротора центробежной мельницы верт кального типа, которая описана дифференциальными уравнениями ги, родинамики с переменным расходом вдоль пути, учитывающих физик механические свойства измельчаемого материала.

3. Установлен основной механизм износа рабочих элементов центр бежной мельницы вертикального типа, проявляющийся в виде пластич ской деформации поверхностного слоя ребер с последующим наклепом послойным разрушением слоев металла под ударами измельчаемых ча

тиц, а также получена зависимость интенсивности изнашивания рабочих элементов, учитывающая окружную скорость ротора и крупность измельчаемых частиц. '

4. Разработана методика определения соотношения максимальной крупности питания и параметров рабочего органа центробежной мельницы вертикального типа, позволяющая минимизировать износ ребер за счет создания условий для эффективного разрушения крупных частиц центральным ударом.

Новизна научных положений подтверждена тремя патентами РФ и пятью авторскими свидетельствами СССР на изобретения.

Научное значение работы:

1. Установленный характер движения измельчаемого материала в корпусе центробежной мельницы позволяет определить скорость слоев материала в любой точке рабочего пространства, установить траектории движения материала, энергетические затраты на перемещение слоев, влияние высоты столба материала на характер движения материала в пространстве над ротором, а также рациональную высоту столба материала и местоположение просеивающих поверхностей в нижней части рабочего пространства мельницы.

2. Разработанная механико-математическая модель движения измельчаемого материала в полостях ротора центробежной мельницы позволяет определить основные технологические показатели процесса измельчения материала (частоту вращения ротора, высоту столба материала и производительность мельницы), а также выдать рекомендации по конструированию ротора центробежной мельницы.

3. Установленные механизм и закономерности износа радиальных оебер ротора позволяет обосновать рациональный (с точки зрения долговечности) выбор материала для их изготовления, а также определить оптимальные соотношения между производительностью и величиной износа эабочих элементов в зависимости от окружной скорости ротора, крупности измельчаемых частиц и высоты столба материала.

4. Разработанная методика определения оптимального количества эебер ротора центробежной мельницы позволяет определить рациональные (с точки зрения долговечности ребер) частоту вращения ротора и максимальный размер кусков питания мельницы.

Практическое значение работы:

- определена область рационального использования центробежных лельниц;

- определена оптимальная высота столба материала в корпусе цен-■робежной мельницы;

- установлена оптимальная высота просеивающих поверхностей в >абочем пространстве центробежной мельницы;

- определены значения скорости слоев материала над плоскостьн вращения радиальных ребер ротора и угла встречи кусков материала < поверхностью ребер;

- определены зависимости для расчета сопротивлений в нижней час ти столба материала, позволяющие прогнозировать мощность электро двигателя центробежной мельницы;

- установлены зависимости для определения максимального размер; питания центробежной мельницы;

- определено оптимальное количество радиальных ребер ротор; центробежной мельницы;

- разработаны мероприятия по эффективной эвакуации готового про дукга из рабочего пространства центробежной мельницы;

- разработаны схемы блокировок горизонтального кольцевого зазор; между подвижными и неподвижными элементами, позволяющие резк< снизить износ сопряжения рабочих элементов центробежной мельницы;

- разработаны техническое задание и рабочие чертежи, а также изго товлена и реализована предприятиям РФ серия мельниц МВ-1 диаметро» ротора 1 м.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводо! и рекомендаций подтверждается: хорошей сходимостью теоретических I экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных и про мышленных условиях, статистической обработкой результатов экспери ментальных и теоретических исследований, использованием современны методик и измерительной аппаратуры, широким внедрением результата исследований и новых научно-технических разработок в производстве подтвержденным актом внедрения.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанные методик; выбора материалов для изготовления радиальных ребер ротора и схемь блокировок кольцевого зазора между рабочими элементами внедрень при опытной эксплуатации мельницы МАЯ-КЮ на Днепровском электрод ном заводе (ДЭЗ)в 1984 г., в ПО "Узбекзолото" - в 1985 г., на Терском из вестковом заводе - в 1987 г. Основные рекомендации по повышению на дежности рабочих элементов мельницы приняты к использованию н; Днепропетровском заводе металлургического оборудования при разра ботке технической документации машины МАЯ-Р25, в ОНИЛ ДРО Мин тяжмаша СССР, на Новочеркасском электродном заводе (НЭЗ) при экс плуатации модернизированной мельницы МАЯ-КЮ в 1989-1991 гг.

Методика и пакет программ для расчета срока службы рабочих эле ментов, характера движения материала в рабочем пространстве и полос ти ротора центробежной мельницы, рекомендации по повышению долго вечности рабочих элементов и своевременной эвакуации готового продук та легли в основу проектирования центробежных мельниц вертикальной типа МВ-1 в АО «Агат» (бывший Георгиевский ремонтно-механический за

вод), которое изготовило и реализовало предприятиям стройиндустрии, стекольным, кирпичным и черепичным предприятиям РФ в 1993-1994 гг. 10 центробежных мельниц диаметром ротора 1 м.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на заседаниях секции горной механики и технологических машин и оборудования ежегодных научно-технических и юбилейных конференций СКГТУ (ранее СКГМИ), 1980-1999 гг.; на Всесоюзной конференции «Способы повышения долговечности и надежности термонапряженного металлургического и горно-металлургического оборудования», 1983 г. (г.Челябинск); на технических советах ДЭЗа (г.Запорожье), 1984 г.; на техническом совете ДЗМО (г.Днепропетровск),

1988 г.; на объединенном заседании кафедр горной механики и горных машин Криворожского горно-рудного института (г.Кривой Рог), 1988., на объединенном заседании кафедры горных машин и комплексов и отраслевой научно-исследовательской лаборатории дробильно-размольного оборудования Минтяжмаша СССР (г.Свердловск), 1988 г., на расширенном заседании кафедр горной механики и горных машин СКГМИ, 1988 г.; на технических совещаниях при директорах Терского известкового завода,

1989 гг., НЭЗа, 1990-1991 гг., АО «АГАТ», 1992-1994 гг.; на международной конференции по вопросам приложения начертательной геометрии в -орном деле, Владикавказ, 1994 г.; на 11-й Международной конференции 'Безопасность и экология горных территорий", г. Владикавказ, 1995 г.; на региональной научно-технической конференции «Крайний Север-96», г. -(орильск, 1996 г.; на расширенном заседании кафедры технологических иашин и оборудования СКГТУ, 1999 г.

На конструкцию центробежной мельницы с усовершенствованными ю рекомендациям настоящей диссертационной работы рабочими элементами получена серебряная медаль ВДНХ СССР в 1987 г.

Данное направление исследований, руководителем которых является штор настоящей диссертационной работы, признано в 1997-1999 гг. по->едителем конкурса грантов одновременно по двум направлениям: по фундаментальным исследованиям в области горных наук при Московском осударственном горном университете по разделу «Проблемы комплекс-юй переработки и обогащения минерального сырья с учетом требований кологии» и по фундаментальным исследованиям в области металлургии |ри Екатеринбургском государственном техническом университете.

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 37 науч-ых статьях, в числе которых монография, патент РФ на «Способ измель-ения материалов», 3 патента РФ на «Мельницу», 5 авторских свиде-ельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти пав и заключения, изложенных на 284 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 89 рисунков, список использованной литературы из

171 наименования, а также 18 приложений, включающих программы расчета на ЭВМ и документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы в промышленность.

Автор выражает глубокую благодарность заведующему кафедрой теоретической и прикладной физики Северо-Осетинского государственного университета доц., к.т.н. Каменецкому Е.С., заведующему кафедрой АОИ СКГТУ проф., д.т.н. Гроппену В.О. за консультативную помощь и ценные советы в процессе выполнения теоретических исследований, а также другим сотрудникам СКГТУ, оказавшим содействие в ходе разработки и внедрения положений диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Анализ современного состояния измельчительного оборудования, задачи и методы исследований

Среди ряда операций и технологических процессов при переработке полезных ископаемых одним из наименее эффективных считается процесс измельчения. Так, в структуре капитальных затрат современных обогатительных фабрик операции измельчения занимают по одним источникам 27-30, по другим - 30-35 %, при этом техника измельчения руд основана на преимущественном применении шаровых и стержневых барабанных мельниц и в значительно меньшей степени - барабанных мельниц само- и полусамоизмельчения, обладающих рядом недостатков:

- эффективность процесса измельчения в барабанных мельницах весьма низкая (около 1 %) и расходует, по различным оценкам, 8-12 % общего производства энергии в мировом масштабе;

- существующие процессы измельчения требует для размещения соответствующего оборудования массивные железобетонные фундаменты, что приводит к большим затратам на строительство зданий и сооружений.

- обслуживание измельчительных отделений требует большого количества технологического и ремонтного персонала с использованием большой доли ручного труда;

- избыточный уровень шума, повышенные вибрации, обильное пыле-образование при сухих способах делают процессы измельчения одними из наиболее профессионально-тяжелых с точки зрения охраны труда и влияния на окружающую среду;

- значительная часть металла (от 1 до 3 кг на 1 т измельчаемой руды) теряется безвозвратно за счет абразивного и коррозионного износа измельчающих тел и футеровки рабочих органов машин;

- измельчаемый материал теряет значительную часть поверхностной энергии из-за наклепа, что является предпосылкой низкой физико-химической активности поверхности, одновременно происходит и переизмельчение ценного компонента, что отрицательно сказывается на дальнейших циклах переработки рудного материала;

- измельчительная техника, установленная на предприятиях России, устарела не только морально, но и физически.

В СКГТУ проф. Ягуповым A.B. разработан новый способ измельчения материалов, по которому измельчаемый материал формируют в виде неподвижного вертикального цилиндрического столба, нижнюю часть которого вращают с окружной скоростью 10-70 м/с, давление материала на нижнюю часть столба поддерживают равным 0,05-0,15 МПа, а измельчение материала осуществляется в активной зоне за счет взаимного соударения частиц и кусков друг о друга и последующего истирания в верхних слоях столба.

Новый процесс самоизмельчения минерального сырья многократно исследовали на лабораторных моделях мельницы "МАЯ" (мельница А. Ягупова) с диаметром ротора 300 и 450 мм, на опытно-промышленной мельнице МАЯ-Р6 с диаметром ротора 600 мм в условиях обогатительной фабрики Урупского ГОКа, на мельнице МАЯ-10 с диаметром ротора 1 м на Днепровском электродном заводе. Измельчению подвергали различные сырьевые материалы. Все проведенные испытания в лабораториях и в промышленных условиях показали перспективность нового способа измельчения за счет малой металлоемкости, отсутствия специального фундамента, высокой удельной производительности и степени сокращения размеров исходного материала за один цикл, сокращения удельного расхода энергии и экономии стали на мелющие тела и футеровку, низкого уровня шума в работе и простоты конструкции.

Но при переходе к созданию промышленных образцов мельниц типа МАЯ был выявлен ряд проблем, связанных с их конструкцией и техноло-'ией измельчения материалов: высокая интенсивность износа кольца ротора и верхнего кольца, образующих кольцевой разгрузочный зазор, радиальных ребер ротора, переизмельчение готового продукта, отсутствие достоверных методик по определению параметров электродвигателя и тараметров измельчения и др.

Анализ исследований мельниц нового типа, проведенных А.В Ягупо-зым и его учениками - A.C. Выскребенцом и М.В. Гегелашвили, показал ;ледующее:

- в центробежной мельнице нового типа не определен механизм раз->ушения материалов и не установлено местоположение зоны активного 13мельчения материалов;

- мощность электродвигателя мельницы, рассчитанная по рекомен-(ациям вышеприведенных ученых, на ряде предприятий имена сущест-!енные расхождения с реальными показателями;

- выражения для определения угловой скорости вращения ротора оп->еделены без учета ряда физико-механических свойств измельчаемого 1атериала и параметров мельницы; не введено ограничение максималь-юго значения угловой скорости по величине износа;

- при выводе зависимости потребляемой мощности на измельчение материалов и частоты вращения ротора мельницы измельчаемый материал в мельнице, в пространстве между днищем ротора и верхней плоскостью столба материала, рассматривали как сплошную среду, но, как показали последующие исследования, характер движения материала в полости чашеобразного ротора и в корпусе мельницы над ротором подчиняется разным законам;

- авторы считали, что граница раздела нисходящего и восходящего потоков материала в полости ротора мельницы зависит от угловой скорости: при увеличении угловой скорости эта граница раздела смещается к оси вращения ротора. Однако результаты дальнейших исследований, проведенных на этой мельницы, показывают обратную картину;

- не решены вопросы своевременной эвакуации готового продукта из рабочего пространства мельницы;

- параметры давления столба материала на рабочую зону, приведенные в описании нового способа измельчения, являются нереальными для мельниц диаметром ротора до 2 м;

- нет четкого представления о количестве радиальных ребер в полости ротора; отсутствуют сведения об оптимальном размере питания в зависимости от параметров мельницы;

- нет научно обоснованных рекомендаций по повышению долговечности рабочих элементов мельницы.

Анализ работ, посвященных созданию адекватных и воспроизводимых во времени математических моделей технологических процессов измельчения материалов показал, что общего эффективного решения объемных задач до настоящего времени нет и такие задачи могут быть решены лишь в отдельных частных случаях. В многочисленных работах А.Вайсмана, Г.Гениева, М.Эстрина, М.Гольдштика, N.Ouchiyama, Y.lsayama и др. приведены доказательства применимости основных уравнений, описывающих пространственное (трехмерное) течение несжимаемой ньютоновской вязкой жидкости с постоянными свойствами для описания движения сыпучих (зернистых) материалов в различных аппаратах. Но для центробежных мельниц нового типа эти задачи по настоящее время не решались.

В диссертационной работе приведен обширный обзор работ отечественных и зарубежных ученых, посвященных изучению абразивного и ударно-абразивного изнашивания, повышению износостойкости рабочих элементов измельчительного оборудования, среди которых выделяются исследования И.Крагельского, П.Львова, М.Хрущова, В.Кащеева, Е.Непомнящего, М.Тененбаума, В.Виноградова, Г.Сорокина, И.Клейса, Ф.Бонда, H.Uetz, С.Сыркина, Н.Алферова, I.Finnie, В.Братчикова, Н.Лебедева и др.

Анализ их работ показал следующее:

- явления, происходящие на поверхности металла при контакте с абразивом, недостаточно изучены, отсутствует единое мнение о механизме взаимодействия частиц с поверхностями и о методах расчета деталей машин на абразивное изнашивание;

- большинство теоретических положений, полученных авторами исследовательских работ, не имеет прикладного характера, а полученные зависимости для расчетов на износ носят, в основном, эмпирический характер и не учитывают действительную физическую природу изнашивания элементов машин;

- несопоставимость (а в ряде случаев и противоречивость) данных о закономерностях, механизме и критериях износостойкости обусловили отсутствие достаточно достоверных методов расчета на износостойкость при проектировании машин и по существу исключили возможность рас-четно-теоретического прогнозирования при создании машин и механизмов гарантируемой долговечности;

- каждый автор решал задачи, продиктованные условиями и возможностями того времени, к которому относятся рассматриваемые работы.

Задачи диссертационной работы:

- разработать математические модели, описывающие физическую сущность и закономерности движения измельчаемого материала в корпусе и чашеобразном роторе центробежной мельницы вертикального типа с учетом конструктивных параметров мельницы и физико-механических свойств измельчаемого материала;

- разработать надежные методики расчета основных технологических показателей измельчения (мощность электродвигателя, частота вращения ротора, диаметр частиц, высота столба материала, количество ребер и др.) в зависимости от физико-механических свойств измельчаемого материала;

- установить характер, механизм и закономерности изнашивания рабочих элементов мельницы и дать рекомендации по конструированию рабочих элементов с повышенным ресурсом;

- разработать выражение для расчета срока службы рабочих элементов с учетом геометрических и технологических параметров центробежной мельницы и физико-механических свойств измельчаемого материала;

- дать рекомендации по своевременной эвакуации измельченного материала из мельницы и области рационального использования этих мельниц;

- выполнить промышленную апробацию результатов исследований, а также передать рекомендации по проектированию, эксплуатации и повышению износостойкости рабочих элементов центробежных мельниц нового типа заводам-изготовителям и проектным организациям.

Теоретические исследования центробежной мельницы нового тип;

Как показали исследования работы мельницы нового типа, по ист чении 30-40 мин ее эксплуатации куски измельчаемого материала прин мают форму, близкую к шарообразной, а при использовании малой выс ты столба материала в мельнице визуально наблюдается движение ок танных частиц, аналогично движению жидкости в цилиндрическом объел, с плоским вращающимся днищем. Поэтому, представив измельчаемь материал, находящийся в мельнице, в виде сыпучей однородной среды, ротор - в виде плоского вращающегося диска, для аналитического опис ния движения материала в корпусе мельницы использовали основнь уравнения гидродинамики. За основу решения поставленной задачи пр няли систему уравнений Навье-Стокса в проекциях на цилиндричеаи координаты г, г. Плоскость г = 0 совмещали с поверхностью ротор Обозначим составляющие скорости в радиальном, окружном и осевом н правлениях соответственно через £/, V, IV (рис.1). Тензор напряжем трения включал сухое трение и пропорциональную зависимость соста ляющих напряжения трения от нормального давления, как это было рек мендовано в работах А.Вайсмана, М.Гольдштика и И.Кандаурова.

Были введены следующие допущения: считаем, что на высоте Н нг ротором материал не вращается; вследствие осевой симметрии все пр> изводные по ф в уравнениях гидромеханики выпадают; диагональнь компоненты тензора напряжений трения не учитываются, т.е. предполаг; ется, что они существенно меньше давления.

Выражения для нормальных и касательных составляющих напряж! ния трения в этом случае примут вид:

= 2 цР

д}\ дг

'т„

ОФ

- о

И/'

дг, д(р

с~ = 2ц/'

г?гг д:

[ 1 ду,. о\'Р

•Ггр = -кГ + „ + -

а-

= - кР

ц1>

дг

г:

■

к!' - ИР

оУ

\ К

ду-_ <кр

(1

где К - коэффициент сухого трения; Р - гидродинамическое давлени> р. - коэффициент динамической вязкости; дУ,дУ,р ,дУ. - проеад

пл!

скорости на оси г, ф, г соответственно; дг . <3ф , дI - направления

щадок по соответствующим осям.

Подставим уравнения (1) в уравнения Навье-Стокса, опуская пр этом производные по одноименным площадкам и по ¿ф .

V

<р

+

!

+

+■

/

центробежной мельницы.

1 1

1—- 1 "О

■{V". - ',V г .V V г' IV V Г V г Чс V ■;■ •••. > ✓ •••'."л •',' ✓ ■•'. л \ -1 л \ >.и 'л '{ V ' ' 0 < ! V V ' ' С ' V

■

-V V Г - Г . V V Г ¡V V Ч'„ , ' -.V - < ■ - ■•.'с -V г- ч'о ■'; г- ■•.'о --¡'о •'; г- ч'-; г- ч'О -V- '■'-. С ' -.'0 ^ Ч V V ^ ■■( '0 V г- г- ч'с г" •

1-- — Э 1 с ч-—п

I

Рис.2. К определению скорости удара частицы о поверхность ребра.

Определяя вихрь как

со

Л-

д^г _ дУг и учитывая, что дг ' дг

г , к е_ Р, гдер-плотность материала,

М

дг дг

а -характерная скорость (линейная скорость поверхности ротора мельницы); Ре - число Рейнольдса; / - характерный размер (радиус или высота); ц - коэффициент вязкости, получим уравнение переноса вихря

со-У г 1 д2У1?

до Эсо 5со д( дг дг

г дг

= к

д2 Г

д2Р 1 дР + —■ч- + —

дг2 дг2 г дг

\

К. е ог ч о г г

Р_ _ 2

+ ——х

Ке,

дЧ>

дг2

д£ Р ~дг2 ,

_2_ дР дХ + Яе' дг ' дг +

Яе

д2 X д2X

■ + -

I м.

г дг

X

(2)

дг' дг'

Опуская производные по д(р и массовые силы рг и /г, , получим уравнения для давления

Э|

д - Р д-р

о г

дУ т ЗУ, -2-----•—-*-- У,,

д: дг

дг

+ У.

г.

г

а г.

сГ,

г дг

- 2.к - -

I' 1 Г- /'

- - + -■

2 д Р 2 дР_ дХ^ 2. дР дХ_ 2 Р д' X

+ Ке' дг-д: + Яе' д: дг + Яе' дг дг + Яе дг-д г

дР

■X +

Р дХ

1

-У,

(3)

г-Яе дг г-Яе дг г"Яе

Систему уравнений записывали в переменных вихря «> и функции тока ¥

I <3*\у I й у I Зх|/ ,

© = - ---------у- - -----г~г + ~2'-г-

/- дг г дг г дг

где ^-функция тока.

Кроме того, решали уравнение для тангенциальной составляющей скорости

dV

dt ' дг

дУу д:

V..-V

r-Re

V Л

У <р

V

f dV

дг

Re

vV

= - 2

k-P

к ■

дР

к-

дР

d2V

г

Л

ог

Л-

dz'

Re

V,

дг

дР_ дг

дР dz

(5)

дг'

1 dVy

Re' dz

Систему уравнений решали с использованием ЭВМ методом конечных разностей. В результате была разработана программа расчета на ЭВМ, позволяющая определять значения давлений, скоростей и направлений движения измельчаемого материала в любой точке рабочего пространства мельницы.

Однако математическая модель движения измельчаемого материала в корпусе центробежной мельницы, разработанная выше, достаточно сложна для аналитических расчетов и требует применения быстродействующих ЭВМ. Поэтому для расчетов скоростей слоев материала в корпусе мельницы примем более упрощенную математическую модель.

Для аналитического определения скорости удара частиц материала о поверхность ребер ротора считаем, в первом приближении, что задача является осесимметричной и в дальнейшем рассматриваем ее как плохую. Поставленную задачу решаем при помощи законов механики с учетом действия центробежных сил инерции, сил внешнего и внутреннего грения сыпучего материала и веса при следующих допущениях: весь материал, находящийся в корпусе мельницы, обладает свойствами идеально сыпучей среды, а верхний слой материала в корпусе мельницы непод-зижен.

Выделим двумя горизонтальными плоскостями в столбе абразива высотой Н, на расстоянии h от верхней части столба материала, в про-гтранстве над чашеобразным ротором слой бесконечно малой толщины lh (рис.2) и запишем уравнение равновесия в виде моментов сил, приложенных к этому слою

М1 = М2 + Мст + Мц. (6)

где Mi - момент, вызываемый внутренним трением в горизонтальных :лоях материала, находящегося в неподвижном корпусе и подводимый к усматриваемому слою; Мг - момент, вызываемый внутренним трением i горизонтальных слоях материала над рассматриваемым слоем; Мст -ломент сопротивления, вызываемый трением материала о стенки корпу-:а; Мц - момент сопротивления, вызываемый центробежной силой.

Энергетический баланс в рассматриваемом слое выглядит следующим образом:

Мг((й-с1<й)+Мсг® +Мц-(й ■ (7)

Решение этого уравнения дает аналитическое выражение для расчета угловой скорости слоев материала в рабочем пространстве мельницы

со =

где

/Г2 -е2кН

(8)

' е2кН

I И2

Ь' = Авк'

е2Ш4

я2;

я

+ 2вк

Г ЛкИ

е

.2 кН

к Н О-кУ (я "-/!")"

,2 кН

+

СО

Н'

■ + Ь'

п-п!

я Л

Зт /, _

Л - текущая координата по высоте; Н - высота столба материала £ корпусе мельницы; 0)р - угловая скорость ротора; т - коэффициент под

вижности; - радиус ротора; Л - коэффициент внутреннего трения мате риала; - коэффициент трения материала о стенки; д - ускорение силь тяжести.

Распределение поля скоростей слоев измельчаемого материала пс высоте корпуса мельницы реализовано на ЭВМ в среде МАТНсас РШ3.7.0 и показано на рис.3.

Принимая в выражении (8)

ь = н -

б

££_, где с1Ср - средний диамет(

2

частиц измельчаемого материала, находим скорость удара измельчаемы: частиц как

и0 = (сор - со)К. (9)

Для определения скорости удара частиц разработана программа дл5 расчета на ЭВМ.

Исследование движения материала в полости ротора мельниць На рис.4 показана схематическая картина движения материала в сек торе ротора мельницы нового типа в процессе измельчения.

Общеизвестно, что при больших скоростях движения сыпучей средь с точки зрения динамики картина движения имеет определенное сходствс с движением высоковязкой жидкости. Так, например, визуальные наблю дения показывают, что при высоких значениях частоты вращения ротор; мельницы движение в секторах чаши имеет сходство с напорным движе нием воды в каналах. В связи с этим для исследования движения мате риала в секторах можно применить дифференциальные уравнения дви жения жидкости в каналах с некоторыми дополнительными членами. Эти уравнения имеют следующий вид

р

Угловая скорость слоев, оад/с

Рис.3. Зависимость угловой скорости слоев материала в корпусе мельницы на различной высоте над ротором при высоте столба материала, м: 0,25(7); 0,5(2);0,75(3); 1,0(4).

- >

<х ~ - ... С; - ;. о ! " " - - 7 « о ' ■ - .о . ;/

Рис.4. К движению измельчаемого материала в полости ротора.

дв д_ Эг дх

-Я.-Х-

5(0 о

. _ соо дР , Р = Я ио -вшр -— — -/гХ— Р дх Р

2-ю2

о дв

(11)

аг дх

где в - расход движущейся среды; (- время; х - продольная координата (расстояние от оси ротора); <оо-площадь живого сечения движения среды; д - ускорение силы тяжести; р - угол наклона дна к горизонту; р - плотность среды; Р - гидродинамическое давление в потоке; /»- коэффициент сухого трения материала о стенки чаши; х - «смоченный» периметр потока; со - угловая скорость ротора; <7(х,у - интенсивность путевой притока или оттока материала; X - коэффициент гидравлического сопротивления сектора ротора; 12- коэффициент трения на поверхности раздела; Н'~ высота столба материала.

Площадь живого сечения потока

соо = В-Н =а-х-Н . 02)

где В = а-х- ширина сектора чаши в точке х; а - угол сектора, рад; Н - высота сектора.

«Смоченный» периметр

х =В + 2-Н=а-х + 2-Н . (13)

Интенсивность путевой приточности в секторе определяется по зави-

(14)

симости

д(х,1) = ± р-5-л/Г-.

Г" - 7

где /¿-коэффициент расхода. Подставив выражение (14) в (11), получим

5 со о

д(

х-н -

(15)

Площадь живого сечения «о не зависит от времени (. Поэтому уравнение (11) упрощается и принимает вид:

сЮ_ дх

= ± \X-B-yfl-.

8-Н-

Подставив значение В = ах, получим

^=±ц-а-*.л/2-Лг-Я*--- (17)

дх у р

В результате исключения из системы уравнений (10) и (17) гидродинамического давления Р(х) и упрощающих преобразований получим

д1 дх д х

где ,, = т , + ■

а-х-Н 71 ^-а2-2-х2 дх ~ ц2.а-х2 дх '

Н дО г- С , а'* + 2'н п м„ч

£) _ +--—--• Е = -;-т - А.--;-;—г-О (1У)

~ дх ' а-Н-х 2 а ■ Н -х

Получили нелинейное дифференциальное уравнение конвективно-диффузионного процесса, которое легко решается численными методами с применением ЭВМ.

В качестве начального условия можно принять условие неподвижности среды до момента включения мельницы

С?М I =0- (20)

В качестве граничных условий принимаем следующие соотношения:

I = о ' <21>

1л- = К() \у = /<

где Я0 - внутренний радиус сектора; И - внешний радиус сектора; й' - расход выброса измельченной массы через отверстия решеток в наклонной стенке ротора мельницы

I . I . О) :-I.2 . (22)

С, = л/2-ц ,га-1<-.\ -^х-П + ......~..... ^

где 5' - площадь решетки;

- граница раздела нисходящих и восходящих потоков.

Дифференциальное уравнение (18) совместно с начальным (20) и с граничными (21) условиями представляет нелинейную начально-краевую задачу математической физики для движения измельчаемого материала в секторах и было решено конечно-разностным методом.

Анализ выполненных численных расчетов показывает следующие закономерности динамического процесса:

1. Граница разделения восходящего и нисходящего потоков зависит от угловой скорости вращения ротора в пределах рабочих частот вращения ротора центробежной мельницы.

2. В промежутке изменения координаты х в пределах (Яо, Ц , где L -координата границы разделения восходящего и нисходящего потоков, скорость притока измельчаемого материала в полость чашеобразного ротора примерно равна скорости истечения сред из отверстия по формуле Торичелли, т.е. при Яо< х < /.

а •х

3. При рабочей частоте вращения ротора 15,7 < ю < 47,1 с"1 динамика измельчаемого материала в чаше весьма близка к динамике идеальной несжимаемой жидкости , т.е. коэффициент гидравлического трения X , а также коэффициенты сухого трения Л и 6 весьма незначительно влияют на динамику материала в чаше.

Необходимо отметить, что разработанная гидродинамическая модель показывает картину, подтверждающуюся экспериментальными исследованиями: увеличение угловой скорости вращения ротора обусловливает смещение границы разделения восходящего и нисходящего потоков к периферии ротора.

Установленные закономерности движения измельчаемого материала в полостях ротора центробежной мельницы позволяют провести некоторые аналитические исследования динамического процесса.

В пределах изменения координаты Яо < х < I дифференциальное уравнение неразрывности имеет следующий вид:

ах

В результате интегрирования при граничном условии Ду)' =() :

аф^-Н* / 2 2\ , (24)

О (л-) = ----------2 (л' - Ло]

а при х = и.

а-ф-х-Н' , х. (25)

0{Ц= —^-(¿2 - нЬ)

Возведем в квадрат обе стороны уравнения (17), упростим их и в промежутке изменения координаты < х < Я они примут следующий вид

1 (<1СА2'

2-й 2 - д-2 V с/х

(!) X ~

ах

= О

(26)

р 2-а -л V ах

Интегрируя дифференциальное уравнение (26) при граничном условии х = и ^О

ах

= 0 , получим: = _ а-х-со ^ (28) с/л-

Интегрируя выражение (27), при граничном условии = 0 .

получим: 0(х)= Ь2)"2-{х2 ~ 12)Ш] ■ ■ <29)

ПР' (30>

Приравняв выражения (30) и (25), получим алгебраическое уравнение для координаты границы разделения восходящего и нисходящего потоков:

(31)

В результате алгебраических преобразований уравнение (31) приводим к следующему виду:

1=

2Яг+

2

со

2 Я2+-

со ,

^Н7]2 _ 8/^ _ <,^R■f$■^J2gH' . (32)

(О

Скорость выброса измельчаемого материала из сектора чаии определяется из зависимости: q* _ _ ''' 2 _ ¿2 .

Интенсивность боковой притока определяется из зависимости _ а а _ ¡афхН 'при /Л, < .V < А,

' (1х [- а -а ■хл[х1 - Iг при I. < х < Я.

Продольная скорость движения измельчаемого материала в полости чашеобразного ротора

1 И (х)-а х

Определение скорости удара частиц измельчаемого материала в полостях ротора центробежной мельницы

Рассмотрим схематический пример движения единичной частицы в полости ротора мельницы (рис.5). Предположим, что эта частица шарообразной формы диаметром (¡ср движется без вращения по нижним границам столба материала с окружной скоростью V« по круговым траекториям

77

Рис.5. Схема, иллюстрирующая взаимодействие догоняющего ребра с

единичной частицей (развертка на радиусе 1,2 - начальные положения догоняющего и уходящего ребер; 3 - объем материала перед догоняющим ребром; 4 - днище ротора; 5 - единичная частица; 6- положение догоняющего ребра в момент соударения частицы об объем материала; 7 - новое положение уходящего ребра.

Рис.6. Вероятные пути попадания измельчаемого материала на решетки ротора: 1 - корпус мельницы; 2 - ребро ротора; 3 - ротор; 4 - решетки;

5 - ступица ротора

с радиусом Предположим также, что в процессе работы мельницы форма объема материала перед ребрами ротора не изменяется, а частицы измельчаемого материала, находящиеся в объеме, имеют такие же угловые скорости, как и элементы ребер. Столкновение частиц в полете и внутреннее трение не учитываются.

В какой-то момент времени единичная частица 5 придет в крайнюю точку О, находящуюся над верхней кромкой радиального ребра 2, и после ухода ребра 2 и под влиянием скорости \/к и силы тяжести в, полетит в пространстве между двумя соседними ребрами 1 и 2 по параболической траектории 00». Предположим, что в конце своего полета частица 5 столкнется с объемом 3 в точке М.

В результате решения этой задачи получено выражение для определения скорости удара частицы с объемом материала, находящегося перед рабочей поверхностью ребра

Г 2-я.Л, ¿СР ЛА л 1 ПГ . (33)

где г - количество ребер в полости ротора; д ь - толщина ребра ротора; Д с - расстояние от точки М до рабочей поверхности ребра.

Из выражения (33) можно определить количество ребер ротора.

Анализ полученного выражения показывает:

- повышение частоты вращения ротора влечет за собой увеличение скорости удара частиц материала в полости ротора и положительно скажется на интенсификации процесса размола в мельнице нового типа;

- снижение частоты вращения ротора приведет к уменьшению скорости удара и, соответственно, к ограничению номенклатуры материалов, способных эффективно разрушаться в мельницах этого типа;

- уменьшение количества ребер в роторе увеличит глубину падения частиц в полость ротора и, соответственно, площадь контакта частиц с объемом материала перед ребрами, что повысит эффективность размола материалов при идентичных режимах работы двух мельниц нового типа с одинаковыми типоразмерами;

- уменьшение крупности исходного материала, загружаемого в мельницу, приведет к большей подвижности слоев в нижней части столба и, соответственно, к уменьшению скорости удара в полостях ротора;

- увеличение столба материала в корпусе мельницы повысит давление на активную зону и приведет к уменьшению скорости слоев материала над вращающейся чашей и тем самым повысит скорость удара частиц в полости ротора;

- высота столба материала менее оптимального значения снизит давление на нижние слои столба, увеличит подвижность материала и, соответственно, уменьшит скорость удара.

Определение максимального размера питания мельницы Рассмотрим предельный случай, когда частица опустится в полость ротора на глубину л = Ьтах на расстоянии от оси вращения Я^Я/2 , где Я-радиус ротора. В этом случае' будет высокая вероятность нормального удара частицы о поверхность ребра - условие, когда износ верхних кромок будет минимальным. Из выражения (33), представив средний размер частиц как максимальный, а также ЛС=0, найдем размер максимального куска питания для мельницы нового типа

-Ri (iо р-а к)

R i(co р-со к)

4 71 к,

2Д b

(34)

Из выражения (34) следует, что с увеличением количества ребер в роторе и сопротивлений в столбе (при большой засыпке) и при малых значениях скоростей слоев над ротором размер питания необходимо снижать.

Исследование эффективности работы выпускных поверхностей в мельнице

Рассмотрим несколько возможных зон (рис.6), откуда измельчаемый материал может попадать на просеивающие поверхности (решетки) ротора мельницы МАЯ-К10: со стороны верхних кромок радиальных ребер (зона [); со стороны периферийной части рабочей зоны мельницы над вращающимся ротором (зона II); со стороны ступицы ротора ( зона III).

В зоне 1 частицы измельченного материала, находящиеся над верхними кромками радиальных ребер и имеющие скорость Vk. после ухода тыльного конца ребра 2 продолжают движение в полость до момента столкновения этих частиц с объемом материала, сформированного перед рабочей поверхностью следующего против вращения ребра 3 ротора. Исследуем возможность попадания этих частиц на решетку, расположенную в пространстве между ребрами 2 и 3. Для этого из выражения (33) находим значение глубины проникновения частиц материала в полость ротора

•Л,

Jrr 2

Л />

(ш )> — (О К )• к I

(35)

Как показывают расчеты, частицы материала не имеют возможность попасть на поверхности решеток ротора в пределах рабочих режимов работы мельницы.

Анализ варианта попадания измельченного материала на решетки ротора со стороны внутренних стенок корпуса мельницы (зона II) показывает, что в этой зоне частицы измельченного материала, находящиеся в периферийной части рабочей зоны мельницы над вращающимся ротором и имеющие значительные угловые скорости с направлениями к периферии корпуса мельницы (под действием центробежной силы), не успевают попасть на поверхности решеток ротора.

Таким образом, основным путем попадания измельченного материала на решетки ротора является движение материала со стороны ступицы ротора мельницы (зона III), что подтверждается экспериментальными исследованиями по изучению характера движения материала в полости ротора мельницы.

Для интенсификации процесса выгрузки измельченного материала через решетки рекомендуется увеличить поток материала на них, предусмотрев некоторые конструктивные мероприятия в зоне у ступицы ротора, т.е. выполнить ребра ротора с вырезами в зоне у ступицы и в зоне сопряжения их с наклонной частью чаши.

Определение области рационального использования центробежных мельниц вертикального типа

КПД принципа ударного разрушения на порядок выше КПД при раздавливании или истирании.

В.Бауманом определены предельные значения скорости удара частиц для получения продукта, содержащего куски размером не более dKp,

Таким образом, если в (37) подставить значение скорости удара, определенного из (33), а вместо критического значения размера питания значение, определенное из (34), то можно определить ряд материалов, способных эффективно разрушаться в центробежной мельнице вертикального типа. Критическая скорость удара

(36)

где <т- предел прочности материала при растяжении, кгс/см2; у () - объемный вес материала, гс/см3

Из формулы (36) имеем

(37)

= (с)

(38)

где coo - угловая скорость ротора; со - угловая скорость кусков материала, находящихся непосредственно над срезом чашеобразного ротора; R - радиус ротора.

Для перехода к реальным условиям придаем куску измельчаемого материала угловую скорость, соответствующую угловой скорости слоя толщиной h = Н - d ■ гДе dmax " максимальный размер куска материала в мельнице.

Результат расчета для мельницы диаметром 1 м при высоте слоя материала 0,45 м реализован на ЭВМ в среде MATHcad PLUS.7.0 и показан в виде графика (рис.7).

Область графика, находящаяся выше соответствующей кривой, представляет область значений скорости ротора мельницы, при которой измельчаемый материал будет эффективно разрушаться ударом. В области ниже соответствующей кривой разрушение будет происходить только в виде истирания и скалывания измельчаемого материала.

К определению мощности привода центробежной мельницы Согласно работам В.Баумана, А.Выскребенца и М.Гегелашвили, мощность привода мельниц центробежного и роторного типа расходуется на трение в слоях измельчаемого материала; трение материала о стенки корпуса; разрушение (дробление) кусков материала; износ рабочих элементов ротора; колебательные процессы в материале и мельнице от ударного воздействия, не приводящие к разрушению кусков; другие сопутствующие явления, неотделимые от ударного процесса дробления; трение в подшипниковых опорах и др.

Выделим основные статьи расхода и запишем выражение для расчета мощности привода центробежной мельницы

NАв = N2 + Ns . (39)

где N \ + N г ' мощность, расходуемая на трение в слоях материала

и материала о стенки корпуса мельницы; дг - мощность, расходуемая на разрушение (дробление) кусков материала.

В свою очередь, N\ + N2= Л/С(Шр-0) , (40)

где Мсопр - момент сопротивления вращению ротора; gj - угловая

скорость слоев материала.

Исследованные ранее характеры движения измельчаемого материала в корпусе мельницы и полостях ротора, выведенные на основе уравнений гидродинамики, имеют хорошую сходимость с результатами лабораторных и промышленных исследований мельниц нового типа. Зависимость момента сопротивления от радиуса мельницы, угловой скорости враще-

1 СЗи

ё

а §

8 г

=е й-

35 30 25 20 15 10

1 О

1 5

20

25

Характеристика дробимости материала

Рис.7. Зависимость угловой скорости ротора от характеристики дробимости материала при б, мм: 20(7); 30(2); 40(3); 50(4); 60(5).

120 ПО

1 ОО

90 Г

во -

90 80

1 20 1 Ю 1 ОО 90

ео

0,17 0,32 0,47 0,62 0,77 0,92

Рис.8. Направление движения материала в корпусе мельницы на высоте 13 мм от верхних кромок ребер при разной частоте вращения ротора и при Н, мм: 60(а), 120(6), 180(е).

40

ния ротора и собственно измельчаемого материала можно определять с помощью гидродинамических расчетов. Тогда по Шлихтингу

где Я - радиус ротора мельницы; р - плотность материала; v - коэффициент вязкости материала.

Учесть особенности сыпучей среды и трения о боковые стенки корпуса мельницы можно с помощью подбора кинематического коэффициента вязкости.

Мощность, расходуемая на разрушение кусков материала,

0,0002 а р-С, ■(/- 1) , (42)

N3 =

Яс-Лср'Л,,

.2.

где сгр - предел прочности исходного материала при растяжении, кгс/см G - производительность мельницы, м3/ч; i - степень дробления; Dce - средневзвешенный размер исходного материала, м; r¡dp - КПД мельницы; r¡n -КПД привода мельницы.

Таким образом, основное выражение для расчета мощности электродвигателя центробежной мельницы будет

дг „ в ^2^ -0 - 1) + . (43)

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что коэффициент вязкости V зависит от крупности измельчаемого материала и, менее существенно, от его крепости. Так, для промышленных типоразмеров мельниц диаметром 1 м коэффициент вязкости лежит в диапазоне (0,674-1,106)-10'3 м2/с.

Экспериментальные исследования характера движения измельчаемого материала в корпусе мельницы

Для определения характера движения материала в корпусе мельницы разработана и изготовлена ее модель из органического стекла с диаметром ротора 200 мм, в которую были введены датчики.

Испытания проводили по следующей методике. В корпус модели загружали гранулированный полиэтилен с диаметром зерен 4 мм. Частоту вращения меняли в пределах 470-670 мин"1, высоту столба материала в корпусе - в пределах 60-200 мм. Время испытаний - 5 мин. Каждый опыт повторяли 3-5 раз. Угловые отклонения датчика от исходного положения определяли с помощью стрелки, закрепленной на его стержне, и лимба на корпусе.

Установлено, что материал в корпусе движется по определенным траекториям: циркуляция по восходящей винтовой линии в периферийной части корпуса мельницы и нисходящей винтовой линии в центральной части корпуса. Непосредственно над плоскостью вращения верхних кромок радиальных ребер ротора наблюдается движение материала (рис.8). Графики движения материала в зоне, находящейся над ротором, показывают, что изменение частоты вращения ротора незначительно влияет на расположение точки раздела восходящих и нисходящих потоков на кромке ребра и эта точка смещается к периферии ротора при увеличении его угловой скорости. При увеличении высоты столба материала точка раздела потоков смещается к оси мельницы, что подтверждает результаты аналитических исследований движения материала в полости ротора мельницы. Положение этой точки на верхней кромке чаши показывает незначительное расхождение результатов теоретических и лабораторных исследований.

Для определения угла атаки измельчаемого материала в любой точке верхней кромки чашеобразного ротора использовали метод планирования экспериментов, полный факторный эксперимент типа 2", где к - число факторов. Варьируемые факторы: удельное давление материала на чашу (Р); частота вращения ротора (л); расстояние от оси вращения ротора до исследуемой точки (л). Интервал варьирования принимали аналогично вышеприведенному.

После обработки результатов экспериментов на ЭВМ, уравнение для определения угла атаки измельчаемых частиц приняло вид:

а= 75,5 + 0,6 г - 0,017 Р-0,035 п + 0.0003Р г +0.00005Р п +

+ 0,0006 п Г-0,0000008 Р п г. (44)

Полученная зависимость адекватна и показывает, что угол атаки измельчаемых частиц определяется местоположением изнашиваемой точки на кромке ребра, давлением столба материала и окружной скорости ротора, причем два последних фактора оказывают значительно меньшее влияние.

Экспериментальные исследования характера движения измельчаемого материала в роторе мельницы Для исследования характера движения материала в полости ротора разработана мельница с диаметром ротора 250 мм.' Исследования проводили по следующей методике. Измельчаемый материал был представлен дробленым гравием Ногирского месторождения (РСО-Алания) фракцией -25 + 18 мм, частота вращения ротора 600 мин'1, высота столба материала над ротором поддерживалась на уровне 150 мм. В один из секторов ротора, параллельно его днищу, устанавливали образец из оргстекла толщиной 3 мм. Он опирался на шайбу таким образом, что его плоскость, обращенная в сторону рабочего пространства модели мельницы, полно-

стью перекрывала пространство между соседними ребрами и его ступицей и находилась в одной плоскости с плоскостями верхних кромок ребер. В корпус модели загружали измельчаемый материал и включали электродвигатель. По истечении 15 мин корпус модели полностью освобождался от материала, образец извлекали. Затем в это же пространство между ребрами устанавливали новый образец, плоскость которого, обращенная в сторону рабочего пространства модели, также располагалась параллельно днищу ротора, но ниже плоскости верхних кромок ребер на 5 мм. Для этого использовали образцы и шайбу меньших размеров. Исследования продолжали до тех пор, пока нижняя плоскость последнего образца не совпадала с плоскостью днища чашеобразного ротора.

Серию экспериментов повторяли 3 раза. По окончании исследований образцы промывали и после сушки измеряли индикатором их износ по толщине. Учитывали только те значения замеров, величина которых превышала точность измерительного инструмента в 10 раз. Опыты были рандомизированы с помощью таблицы случайных чисел. Статистический анализ результатов проводили согласно общеизвестным методикам.

Было выявлено следующее:

- измельчаемый материал, увлеченный вращающимся ротором и находящийся непосредственно над плоскостью вращения верхних кромок ребер, опускается в полости чаши по нисходящим траекториям преимущественно со стороны верхних кромок ребер, расположенных по вращению ротора, в меньших количествах - со стороны ступицы ротора и в незначительном количестве - со стороны неподвижного корпуса мельницы (рис.9);

- при работе центробежной мельницы в каждом пространстве между соседними радиальными ребрами ротора, а именно у каждой рабочей стороны этих ребер, образуется постоянно обновляемый объем измельчаемого материала, представляющий собой в сечении, перпендикулярном плоскости ребер, прямоугольный треугольник переменной формы. А размеры сечения этого объема уменьшаются по мере удаления его от ступицы ротора;

- измельчаемый материал из полости ротора удаляется, в основном, перетеканием его через верхние кромки ребер в соседнюю против вращения ротора полость и из периферийной верхней части чашеобразного ротора, а пополняется объем за счет измельчаемого материала, опускающегося в полость ротора у его ступицы, либо из полости ротора, находящейся по вращению ротора.

Определение скорости удара измельчаемого материала в полости ротора мельницы

Если в выражении (35) вместо глубины падения Л задавать уровни расположения образцов в мельнице МВ-0,25, а вместо

Рис.9. Фрагмент чашеобразного ротора (вид сверху): 1 - ротор; 2 - ступица ротора; ребро 3 ротора, находящееся в полости чаши по вращению ротора и против вращения 4 ротора. Линии проведены через точки первого касания материала с поверхностью образца на глубине, мм: 5(а), 15(6), 25(в), 30(г) и 40(6).

3,5 з

2.5 2 1.5 1

0,5

<4 У Л- 1

6 >1 _ 2

- 3

и - 4

0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 Радиус чаши, м

0,12 0,14

Рис.10. Распределение скорости удара в полости ротора мельницы МВ-0,25 на расстоянии от верхней кромки ребра, мм: 5(1); 15(2); 25(3); 30(4); 40(5); теоретическая, на кромке ребра (6)

2-л-Я, (I

1 иСР

Сй - БЕ

г 2

принять значения длин дуг С, измеренных от тыльной плоскости уходящего ребра до первых следов износа образцов, то скорость удара частиц в полости ротора модели центробежной мельницы на разном расстоянии от оси вращения ротора можно определить как

(45)

На рис.10 показано изменение скорости удара частиц в полости ротора мельницы МВ-0,25 в зависимости от радиуса чаши. Наблюдается хорошая сходимость теоретических и экспериментальных исследований скорости удара частиц о верхние кромки ребер.

Разработка мероприятий по своевременной эвакуации измельченного продукта из мельницы Проведены исследования модели центробежной мельницы диаметром ротора 200 мм с прозрачными стенками по следующей методике. В корпус модели загружали гранулированный полиэтилен диаметром 5 мм. Частоту вращения ротора меняли в пределах 470-670 мин"1, высоту столба в корпусе - в пределах 60-200 мм. Время опыта - 5 мин, каждый опыт повторяли 3-5 раз. Для фиксации положения ротора во время его вращения был использован строботахометр. Положение решеток в наклонной стенке ротора обозначено штриховыми линиями. На первом этапе определяли влияние прямоугольных вырезов в радиальных ребрах у ступицы ротора на площадь заполнения решеток, поэтому часть каждого ребра в этой зоне, была выполнена с вертикальным вырезом на величину, равную 0,15 части диаметра ротора. На втором этапе исследовали прямоугольные вырезы в наклонных частях ребер, в зоне их сопряжения с внутренней стенкой ротора, по следующей методике.

Был применен полный факторный эксперимент типа 2К, где к - число факторов. В качестве параметра оптимизации принята площадь пятна контакта гранул полиэтилена с контуром решеток. Наибольшее влияние на параметр оптимизации (Р) оказывают: ширина выреза у ступицы Л/?, длина прямоугольного выреза в наклонной части ребра Л1, высота столба материала Н, частота вращения ротора л. Интервал варьирования принимали, исходя из возможного реального предела движения материала в модели мельницы. После каждого эксперимента модель мельницы полностью освобождалась от полиэтилена. Опыты были рандомизированы и порядок их выполнения определяли по таблице случайных чисел.

Уравнение регрессии для случая вырезов в ребрах в зоне у ступицы ротора:

у=670,25+ 117,25 Х, +345,0 Х2-149,25 Х3 +55,0 Х,Х2 +63,35 Х,Х3 + (46) +36,0 Х2Х3 +33,5 Х,Х2Х3,

где Xi, Х2, Хз - факторы, характеризующие соответственно, ширину вырезов в ребрах у ступицы ротора, высоту столба материала, частоту вращения ротора в кодовом масштабе.

Уравнение регрессии для случая вырезов в наклонной части ребер:

у = 573 + 89,25 X, + 374,25 Х2 -154,5 Х3 + 37,0 X, Х2 + 49,0 X, Х2Х3, (47)

где Хь Х2, Х3 - факторы, характеризующие соответственно, длину прямоугольных вырезов в наклонной части ребер, высоту столба материала, частоту вращения ротора в кодовом масштабе.

Полученные уравнения регрессии адекватны. На основании проведенных испытаний сделаны следующие выводы:

- вырезы в ребрах у ступицы ротора и у наклонной части ротора интенсифицируют процесс заполнения решеток материалом, но в первом случае интенсивнее;

- площадь заполнения решеток измельчаемым материалом увеличивается с увеличением высоты столба материала и уменьшается с увеличением частоты вращения ротора.

Для проверки полученных результатов проведены исследования мельницы МВ-0,46 с диаметром ротора 0,46 м при измельчении агломерата металлургического производства АО «Электроцинк» крупностью -50 мм. Испытания проводили по следующей методике. Частота вращения ротора 300 мин"1, столб материала над ротором поддерживали на высоте 350 - 400 мм, в наклонной стенке ротора устанавливали решетки с зазором 10 мм. Радиальные ребра ротора в базовом варианте были выполнены цельными, а в новом - с вертикальными вырезами шириной 30 мм в зоне у ступицы.

Результаты испытаний показали, что вырезы в ребрах в зоне у ступицы ротора уменьшают выход мелких фракций (менее 1,25 мм) в среднем на 9,5 % при увеличении производительности мельницы в среднем на 19 кг/мин.

Также проведен трехфакторный эксперимент, где варьируемыми факторами являлись частота вращения ротора (л = 210 - 300 мин"1), размер выходных отверстий решеток ротора (AL = 9-16 мм) и высота столба материала (Н = 150 - 250 мм). Был применен метод планирования экспериментов типа 2К, где к - число факторов. В качестве параметра оптимизации была принята производительность мельницы. После каждого эксперимента мельницу полностью освобождали от агломерата. Уравнение регрессии определяли согласно известной методике. После исключения статистически незначимых коэффициентов уравнение примет вид:

^=19,18+ 0,93Х, + 2,78Х2 + 8,ОЗХ3 + 0,98Х,Х3 + 1,68Х2Х3- 0,83Х,Х2Х3 , (

где Хи Хг, Х3 - факторы, характеризующие соответственно, частоту вращения ротора, размер выходных отверстий решеток ротора и высоту столба материала, в кодовом масштабе.

Анализ выражения (48) показывает, что на величину производительности в значительной степени влияет высота столба материала и размер выходных отверстий в роторе и незначительно частота вращения ротора. Это подтверждает выводы ранее проведенных исследований.

Для исследования возможности повышения эвакуации готового продукта из корпуса мельницы была изготовлена мельница нового типа с диаметром ротора 300 мм с дополнительными кольцевыми просеивающими поверхностями, размещенными в периферийной зоне рабочего пространства мельницы. Испытания проводились по следующей методике. Частоту вращения ротора поддерживали на двух уровнях: 240 и 300 мин"1, высоту столба материала над ротором - на высоте 300 мм, размер исходного материала -20 мм, а размер просеивающих поверхностей в наклонной части ротора - 3 мм. Измельчаемый материал был представлен доломитом Боснийского месторождения (PCO - Алания). Результаты испытаний показали, что количество пылевидных фракций (кп. -0,1 мм) осталось на одинаковом уровне, но при введении в корпус дополнительной обечайки с выпускными отверстиями значительно снизилось количество крупных фракций (кл. + 1,0 мм) с одновременным перераспределением крупности мелких фракций в класс крупности -0,4 + 0,2 мм. Наблюдалось также повышение производительности мельницы по исходному продукту.

Исследование характера износа рабочих элементов мельницы Исследование проводили при испытаниях мельницы МАЯ-К10 на Днепровском электродном заводе при размоле пекового кокса крупностью -60 мм и при частоте вращения ротора мепьницы 300 мин"1

Для установления характера износа радиальные ребра ротора изготовили из листовой стали Ст.З толщиной 20 мм. После испытаний в течение 130 ч мельницу вскрыли и осмотрели и замерили линейный износ рабочих элементов. Радиальные ребра ротора износились со значительными изменениями размеров в периферийной верхней их части. На рабочей поверхности их наблюдались осповидные следы и вытянутые чечевице-образные углубления.

Верхнее кольцо и кольцо ротора износились частично с незначительными изменениями первоначальной формы и небольшой потерей металла. Так, линейный износ верхнего кольца составил в среднем 2,74 мм, а кольца ротора - 4,35 мм. Анализируя следы износа на кольцах, можно заключить, что износ их по окружности неравномерный, местами наблюдается полный износ наплавки, а также отрывы основного металла колец с наплавленным слоем. В некоторых зонах износ колец имеет форму глубо-

ких бороздок. Аналогичные испытания мельницы МАЯ-К10 в опытно-экспериментальном горно-металлургическом цехе Каульдинского рудника ПО "Узбекзолото" при размоле окварцованной золотосодержащей руды крупностью -80 мм и крепостью по Протодьяконову 15-18 показали идентичный характер износа рабочих элементов. Учитывая, что интенсивный износ верхнего кольца и кольца ротора является неизбежным процессом при способе разгрузки измельченного материала из корпуса мельницы через горизонтальный кольцевой зазор, было предложено «запереть» сопряжение этих колец при помощи конструктивных мероприятий. Для этого разработали две схемы блокировок кольцевого зазора.

При сухом размоле предложили схему блокировки горизонтального кольцевого зазора заменой верхнего кольца z-образным кольцом, нижняя полка которого располагалась под кольцом ротора. В этом случае материал, частицы материала, соизмеримые с размером вертикального кольцевого зазора, образованного между вертикальной стенкой z-образного кольца и периферийной верхней частью кольца ротора, проваливаются в этот зазор, заполняя его. Таким образом, сопряжение этих колец "запирается". Продукты размола выводят из рабочей зоны мельницы через решетки в роторе мельницы.

При мокром размоле предложена схема блокировки сопряжения колец путем установки верхнего кольца под кольцо ротора с минимальным горизонтальным зазором, а также установки дополнительного кольца, охватывающего периферийную верхнюю часть кольца ротора. Подаваемая под давлением в этот зазор вода (воздух) препятствует попаданию частиц измельчаемого материала в зону сопряжения колец. Измельченный продукт в виде пульпы удаляется из рабочего пространства через решетки в роторе мельницы.

Исследования механизма изнашивания радиальных ребер ротора

Для установления механизма изнашивания радиальных ребер на первом этапе проводили исследования на рентгеновском дифрактометре ДРОН-УМ-1и-3 по следующей методике. Изношенное радиальное ребро разрезали на образцы. В качестве эталона был принят один из образцов, отпущенный при 1000 °С в течение 2 ч в вакууме 10"4 мм рт.ст. Съемку проводили в К„ - излучении меди. Регистрировалась линия 110 «- железа, имеющего объемно-центрированную кубическую решетку. Скорость движения счетчика - 1/2 углового градуса в минуту, ширина щели на счетчике - 0,1 мм. Съемку вели с вращением образца вокруг оси, перпендикулярной поверхности образца, согласно известной методике. Оценка возможной 'рентгеновской" ошибки, проведенная пятикратным определением деформаций в одном и том же образце, показала, что максимальное расхождение в относительных деформациях не превышало одной минуты в относительных смещениях рентгеновских линий, что дает максимальную

ошибку в 1,5 %. Исследования показали, что зона высоких значений остаточных напряжений (сг, + ст2 =8782 МПа) находится в верхней части ребер мельницы.

Для изучения микроструктуры радикальное ребро ротора разрезали перпендикулярно изношенной поверхности так, чтобы поперечное сечение микрошлифа включало поверхностный слой. С целью уменьшения нагревания материала в зону резки подавали охлаждающую жидкость с коррозионным ингибитором. Вырезанные части исследуемой зоны ребра укладывали в цилиндрические металлические втулки и заливали эпоксидным клеем. Полученные образцы шлифовали мокрым способом на полированной машине "Планопол-2". Окончательная стадия обработки - полирование алмазной пастой (с/' = 1 мкм) и травление 5 %-ным раствором азотной кислоты в этиловом спирте. Микроструктуру приготовленных шлифов исследовали на оптическом микроскопе МИМ-7.

Микрорельеф поверхности износа радиальных ребер мельницы МАЯ показал, что отпечатки от контакта измельчаемого материала с поверхностью ребер имеют в большинстве округлую форму или близкую к шаровому сегменту. Наблюдается также равномерное оттеснение металла во все стороны и образование характерных валиков по периферии отпечатка. Непосредственно на закругленной части верхней кромки ребра наблюдалась деформация и смещение материала ребер в центральной части отпечатка в направлении вектора скорости и вязкий отрыв по краям повреждения. При этом образуется кольцевая или полукольцевая зона вязкого отрыва, ямочный микрорельеф которой отличается как от исходного, так и от наблюдаемого в нижних частях ребра.

На нетравленых микрошлифах отчетливо видны вмятины от ударов абразивных частиц с отвалами металла по краям лунки, а также зарождение отслаивания вытянутых частиц металла на дне вмятин. На образце, вырезанном в верхней части ребра, наблюдается течение металла с загибом верхних кромок в тыльную (нерабочую) сторону ребра.

На травленых микрошлифах наблюдается четкий переход от слоя с явно выраженными следами интенсивного пластического течения к матричному металлу, причем слой измененной структуры неравномерен по толщине и располагается, в основном, в верхней части ребер мельницы, т.е. в области интенсивных ударных нагрузок. Отчетливо видно, что зоны, содержащие дробление зерен феррита и перлита, появились на расстоянии 15-20 мкм от контактной поверхности. Далее по глубине наблюдается интенсивное пластическое течение металла, охватывающее более глубокие слои - до десятков и сотен мкм, за счет которого поверхностный слой начинает упрочняться. Образцы, находящиеся в нижней части ребра (на расстоянии 40 мм от его верхней кромки), не имеют в поверхностных слоях структурных изменений и аналогичны исходному материалу. Однако и здесь наблюдаются отдельные вмятины от ударов абразивных частиц.

Для определения степени упрочнения поверхностного слоя ребра были проведены замеры микротвердости по сечению образцов с помощью прибора ПМТ-3 при нагрузке 0,196 Н. В каждой области замеры повторяли не менее десяти раз.

Как показали исследования, наибольшее упрочнение (до 5240 МПа) происходит на глубине 5 мкм, после чего микротвердость резко снижается до значений Нм = 2630 МПа и постепенно достигает на глубине 270 мкм исходных значений Н,,= 1640 МПа. Возникновение в поверхностном слое образцов сверхтвердых структур объясняется наклепом, а повышение микротвердости отслаивающих частиц металла до 9560 МПа - перенаклепом. Очевидно, что охрупченный вследствие пластической деформации металл отвалов, покрытый густой сетью микротрещин, превращается в частицы износа при последующих ударах абразивных частиц.

Таким образом, основным механизмом износа радиальных ребер ротора мельницы нового типа является ударно-абразивное изнашивание, которое проявляется в виде пластической деформации поверхностного слоя ребер с последующим наклепом и послойным разрушением охруп-ченных слоев под ударами абразивных частиц. В этих условиях изнашивания рекомендуется применять материалы с определенным запасом пластичности и твердости. Таким требованиям отвечает, например, высокомарганцовистая аустенитная сталь 110Г13Л.

Установление закономерностей износа рабочих элементов мельнцы

Для определения закономерностей изнашивания радиальных ребер была разработана мельница нового типа с диаметром ротора 250 мм.

Испытания проводили по следующей методике. Окружную скорость регулировали шкивами с фиксированными значениями 5,9 и 8,7 м/с. Диаметр частиц регулировали в пределах 6-25 мм, высоту столба материала - в пределах 150-200 мм, что соответствует относительной высоте (0,60,8) D или удельному давлению 2575-3430 Па. Футеровка ребер чашеобразного ротора состояла из 6 сегментов, вырезанных из листовой стали Ст.З толщиной 4 мм в виде прямоугольных трапеций. Измельчаемый материал, доломит Боснийского месторождения (РСО-Алания), загружали в корпус мельницы МВ-0,25 и включали электродвигатель. Цикл измельчения открытый. Износ образцов определяли как потерю в массе за определенный промежуток времени.

На первом этапе испытаний определяли интенсивность изнашивания образцов. Для этого принимали окружную скорость, равную 5,9 м/с, высоту столба Н = 150 мм и средний диаметр частиц dcp = 9 мм. Полное время испытаний - 42 мин, через каждые 3 мин модель разгружали, образцы промывали, высушивали и взвешивали. Был получен график интенсивности изнашивания образцов со стабилизацией потери их массы после 15

мин. Для дальнейших испытаний принимали продолжительность испытаний 18 мин.

На втором этапе испытаний применяли полный факторный эксперимент типа 2\ где к - число факторов. Кодирование факторов осуществили в логарифмической форме. Интервал варьирования факторов применяли, исходя из возможного реального предела изменения параметров механического режима. Реализацию полного факторного эксперимента 23 осуществляли в соответствии с матрицей планирования. Эксперименты повторяли в каждой точке факторного пространства шесть раз. Обработку результатов осуществляли на ЭВМ по известной методике.

Получено уравнение, отображающее закономерности изнашивания радиальных ребер ротора мельницы

и = е-6,92 а> 2,66-с1 ''37 (49)

Уравнение (49) адекватно и показывает, что влияние на параметр оптимизации (износ) оказывают окружная скорость ротора и размер частиц, высота столба материала влияет незначительно.

Определение ресурса радиальных ребер ротора мельницы

Подставив в известное выражение Бэкмана-Клейса для расчета ресурса деталей, подвергающихся ударно-абразивному износу, зависимость (8) и выражение (44), можно проанализировать влияния различных факторов на интенсивность изнашивания и ресурс работы ребер ротора мельницы нового типа. Для этого был разработан алгоритм и реализован в среде МАТНсас! РШ3.7.0 на ЭВМ. В качестве примера взята мельница с диаметром ротора 1 м с высотой столба материала 0,45 м.

Установлено, что зависимость интенсивности изнашивания, полученная для неупрочненного стального ребра (НВ180), хорошо соотносится с результатами промышленных испытаний мельницы МАЯ-К10 на Днепровском электродном заводе и что наибольшее влияние на интенсивность износа оказывает угловая скорость ротора мельницы.

Из графика рис.11 следует, что для повышения ресурса работы мельницы при заданных технологических параметрах (угловой скорости ротора, крупности исходного питания, высоте слоя) предпочтение следует отдавать сталям аустенитного класса с повышенной ударной вязкостью.

Из графика рис.12 видно, что при использовании высоких значений частоты вращения (более 350 мин'1 для мельницы диаметром ротора 1 м) ресурс радиальных ребер резко снижается.

Полученные результаты позволяют с достаточной точностью прогнозировать долговечность радиальных ребер центробежных мельниц.

Промышленная проверка рекомендаций диссертационной работы

Разработанные рекомендации по повышению надежности работы мельницы МАЯ-К10 проверяли: на ДЭЗе при размоле пекового кокса в

\о

СО о.

аз О-

о"

О-

гг

а>

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1 ООО

500

\ \

\\\

\\\

м\\

\\\\

ч \\\

\ 5

X 2

20

25

30

35

40

Угловая скорость ротора, рад/с

Рис.11. Зависимость ресурса ребер от угловой скорости при твердости ребер по Бринеллю: 200(1); 300(2); 400(3); 500(4); 600(5).

1000 г

800

600

400

200

о

200

300 400 500 600 Твердость по Бринеллю Рис. 12. Зависимость ресурса ребер ротора от их твердости при угловой скорости ротора, рад/с: 35(7); 32(2); 29(3); 27(4); 25(5).

1983-1984 гг., ПО "Узбекзолото" при размоле окварцованной руды в 1983 1985 ff., Терском известковом заводе (PCO- Алания) при размоле извест няка в 1886-1988 г.г. и Новочеркасском электродном заводе (НЭЗ) npi размоле углеграфитовых отходов производства в 1988- 1992 гг. Для проведения испытаний новых рабочих элементов модернизированно! мельницы МАЯ-К10, смонтированной в технологической линии производ ства анодной массы ДЭЗа, в мельнице МАЯ-К10 произведены следующи( изменения: радиальные ребра чашеобразного ротора были отлиты из вы сокомарганцовистой стали 110Г13Л и осуществлена блокировка горизон тального кольцевого зазора между элементами вращающегося ротора i неподвижным кольцом закрепленным на корпусе с применением г образного и дополнительного колец, выполненных из стали 35.

Испытания проводили по следующей методике. В корпус мельниць загружали пековый кокс крупностью -60 мм. Частота вращения ротора 240 об/мин, высота столба материала - 350-400 мм. Выгрузку измельчен ного материала осуществляли через решетки в роторе с размером отвер стий 8-12 мм. Модернизированную мельницу МАЯ-К10 испытывали 320 ч После остановки и разборки рабочих элементов произвели их замеры Линейный износ рабочей зоны z-образного кольца составил в среднеи 1,49 мм, а дополнительного кольца ротора - 3,45 мм. При осмотре коле1 следов шаржирования и глубоких бороздок обнаружено не было. Износ радиальных ребер за указанный срок составил 40 г/т и наблюдался, в ос новном, в периферийных частях. Проверка сходимости расчетных и экс периментальных данных показала расхождение в 10 %.

Испытания модернизированной мельницы МАЯ-К10 проводили также в ПО "Узбекзолото" при размоле золотосодержащей руды крупностью -7С мм, представленную окварцованными мемасоматитами крепостью пс Протодьяконову 15-18. В ходе испытаний были проведены следующие изменения: ребра чашеобразного ротора были отлиты из стали 110Г13Л \ осуществлена блокировка сопряжения колец по двум разработанным ра нее схемам. Испытания проводили по двум вариантам новой технологиче ской схемы. Первый вариант включал дробление поступающей руды е щековой дробилке до крупности -70 мм с последующим двухстадиальныь измельчением до крупности продукта 90 % класса -80 мкм. Первую ста дию измельчения осуществляли в модернизированной мельнице МАЯ К10, работающей в открытом цикле, а вторую - в шаровой мельнице с классификацией измельченного продукта в гидроциклонах.

Второй вариант технологической схемы предусматривал предвари тельное дробление в щековой дробилке до крупности -70 мм с последую щим одностадиальным измельчением в модернизированной мельнице МАЯ-К10, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном с включениеи в технологический цикл отсадочной машины.

Испытания по мокрому размолу руды проводили по следующей методике. В корпус мельницы загружали дробленую руду крупностью -70 мм, (окварцованные метасоматиты с содержанием кварца 65-70 % и крепостью по Протодьяконову 15-18). Частота вращения ротора - 240 об/мин, высота столба материала - 300-350 мм. Измельченный материал в виде пульпы выгружали через решетки ротора с размером отверстий 3 мм. Мельницу испытывали 240 ч. После остановки и разборки рабочих элементов мельницы произвели их замеры. Проверка сходимости расчетных и экспериментальных данных установила расхождение на 10,4 %.

На второй стадии испытаний применили схему блокировки сопряжения для мокрого размола. Испытания показали отсутствие следов износа в зоне сопряжения колец. Радиальные ребра были изношены незначительно с характерными закруглениями их верхней рабочей поверхности.

Аналогичные испытания модернизированной мельницы МАЯ-К10 проводили в отделении измельчения графитовой крошки НЭЗа. В конструкцию мельницы были внесены изменения, аналогичные вышеописанным. Испытания проводили по следующей методике. Крупность исходной графитовой крошки -6мм, частота вращения ротора -300 мин"1, размеры отверстий в решетках ротора - 2 мм, высота столба материала - 400 мм, в роторе было установлено 6 цельных радиальных ребер. Пробы отбирали троекратно через каждый час работы мельницы в четырех точках: после тарельчатого питателя (исходный продукт), перед грохотом (измельченный продукт), перед бункером возврата (надрешетный продукт) и перед сортовыми бункерами (подрешетный или готовый продукт). Производительность мельницы по конечному продукту замеряли заполнением пустых сортовых бункеров за четыре часа работы технологической линии размола и последующего взвешивания измельченной массы на передвижных весах-дозаторах.

Суммарный выход класса -0,5+0,16 мм оказался несколько ниже требований к рецептурам, предъявляемых СТП НЭЗ. Производительность мельницы составила 190 кг/ч, что не удовлетворяет потребности цеха.

Для уменьшения количества мелких фракций в радиальных ребрах ротора мельницы выполнили вырезы у ступицы и в наклонной их части, сопряженной с внутренней поверхностью чашеобразного ротора. Испытания проводили по вышеприведенной методике. Производительность мельницы составила 300 кг/ч при удовлетворительных показателях по гранулометрическому составу продуктов'размола.

На третьем этапе испытаний в корпусе мельницы смонтировали перфорированный цилиндр, который образовал с поверхностями корпуса камеры для вывода из рабочей зоны готового продукта. Количество ребер в роторе - 3. Испытания проводили по вышеприведенной методике. Производительность модернизированной мельницы составила 600 кг/ч при хороших показателях по гранулометрическому составу.

Реализация рекомендаций диссертационной работы

Все конструктивные мероприятия по модернизации мельницы МАЯ-К10 были положены в основу разработки конструкторской документации центробежной мельницы МВ-1 диаметром ротора 1 м, которая была передана автором настоящей диссертационной работы АО «Агат». В 19931994 гг. была изготовлена серия центробежных мельниц вертикального типа МВ-1 в количестве 10 экземпляров. Техническая характеристика мельницы приведена в таблице.

Таблица

Техническая характеристика модели мельницы_

Параметры Показатели

Производительность по исходному питанию, т/ч Грансостав продуктов размола, %: по классу -1,0 мм по классу -0,08 мм Частота вращения ротора, мин"1 Электродвигатель: мощность, кВт частота вращения, об/мин Габаритные размеры, мм Масса (без электродвигателя), т до 5 85 70 300 100 950 3200x2000x2200 4

Мельница МВ-1 была реализована следующим предприятиям: «Росттерк» г.Москва; ЗАО «Гранит» г.Георгиевск; АО «Икар» г.Махачкала; АО «Силикат» г.Гупьвевичи; АО «Минераловодстекло; АО «Паритет» г.Екатеринбург; Изобильненскому стеклозаводу. По имеющимся сведениям вся серия мельниц МВ-1 работает надежно и эффективно.

Заключение

Диссертация является законченной научно-исследовательской работой, в которой на основе результатов проведенных исследований изложены научно обоснованные технические решения по разработке и проектированию центробежных мельниц вертикального типа. Реализация результатов исследований вносит значительный вклад в совершенствование процессов измельчения минерального сырья, обеспечивает повышение удельной производительности, снижение расхода электроэнергии и металла, сокращает производственные площади и уровень шума.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1. Установлен характер движения измельчаемого материала в корпусе центробежной мельницы, который описан уравнениями гидромеханики с учетом внутреннего сухого трения в слоях, угловой скорости и высоты столба измельчаемого материала над ротором, что позволяет определить

скорость слоев материала в любой точке рабочего пространства, установить траектории движения материала, энергетические затраты на перемещение слоев, влияние высоты столба материала на характер движения материала в пространстве над ротором, а также оптимальные высоту столба материала и место размещения просеивающих поверхностей в нижней части рабочего пространства мельницы.

2. Разработана механико-математическая модель движения измельчаемого материала в полостях ротора центробежной мельницы в гидродинамической постановке, которая описана системой дифференциальных уравнений с переменным расходом вдоль пути движения и добавочными членами, выражающими физико-механические свойства измельчаемого материала, что позволяет определить динамические характеристики движущейся среды: расход, скорость, интенсивность боковой приточности или оттока, а также установить границу разделения восходящего и нисходящего потоков (геометрическое место точек равновесия на верхней кромке чаши центробежной мельницы), которая зависит от угловой скорости вращения ротора в пределах рабочих частот вращения ротора центробежной мельницы.

Установлено, что при частоте вращения ротора 15,7 с"1 < со < 47,1 с"1 динамика измельчаемого материала в чаше весьма близка к динамике идеальной несжимаемой жидкости, поэтому коэффициенты сухого трения весьма незначительно влияют на динамику материала в чаше.

3. Установлено, что рабочие поверхности радиальных ребер ротора мельницы при встрече с частицами измельчаемого материала подвергаются ударно-абразивному изнашиванию, которое проявляется в виде пластической деформации поверхностного слоя ребер с последующим наклепом и послойным разрушением охрупченных слоев под ударами абразивных частиц. Это позволило сформировать требование изготовления радиальных ребер чашеобразного ротора из материалов повышенной ударной вязкости, например, из высокомарганцовистой стали 110Г13Л.

4. Интенсивность износа рабочих элементов зависит от окружной скорости ротора и крупности измельчаемых частиц и незначительно от высоты столба материала.

5. Рациональной компоновкой сопряжения подвижных и неподвижных элементов мельницы является: блокировка кольцевой горизонтальной щели при помощи г-образного кольца при сухом измельчении, путем подачи в кольцевой зазор транспортирующего агента под избыточным давлением при мокром измельчении.

6. Экспериментально установлен характер движения измельчаемого материала в корпусе и полостях чашеобразного ротора мельницы центробежной мельницы в зависимости от высоты столба материала, частоты вращения ротора и геометрических параметров чаши, на основе которого определены основные зоны измельчения в роторе центробежной

мельницы и угол встречи частиц материала с поверхностью ребер ротора в зависимости от местоположения изнашиваемой точки на кромке ребра, частоты вращения ротора и высоты столба материала, причем последние два фактора оказывают значительно меньшее влияние на значение угла.

Установлено, что измельчаемый материал, увлеченный вращающимся ротором и находящийся непосредственно над плоскостью вращения верхних кромок ребер, опускается в полости чаши по нисходящим траекториям преимущественно со стороны верхних кромок ребер, расположенных по вращению ротора, в меньших количествах - со стороны ступицы ротора и в незначительном количестве - со стороны неподвижного корпуса мельницы. Для своевременной эвакуации готового продукта из рабочего пространства мельницы было предложено выполнять вырезы в ребрах у ступицы ротора и у наклонной части ротора мельницы. Установлено также, что площадь заполнения решеток измельчаемым материалом увеличивается с увеличением высоты столба материала и уменьшается с увеличением частоты вращения ротора.

7. Экспериментально установлено, что при работе центробежной мельницы в каждом пространстве между соседними радиальными ребрами ротора (у каждой рабочей стороны этих ребер), образуется постоянно обновляемый объем измельчаемого материала, представляющий собой в сечении (перпендикулярном плоскости ребер) прямоугольный треугольник переменной формы. Этот объем под действием центробежной силы движется вдоль рабочих поверхностей ребер с небольшой скоростью в направлении к периферии: размеры сечения объема уменьшаются по мере удаления его от ступицы ротора.

8. Разработаны методика расчета скорости удара частиц о ребра ротора, учитывающая конструктивные, технологические параметры мельницы и характеристики измельчаемого материала, на основе которой определены рациональное количество радиальных ребер ротора, оптимальный (с точки зрения долговечности) размер питания мельницы и область рационального использования центробежных мельниц вертикального типа.

9. Разработанные рекомендации по повышению долговечности рабочих элементов внедрены при эксплуатации модернизированных мельниц МАЯ-К10: на ДЭЗе в 1984 г., в ПО "Узбекзолото" в 1985 г., на Терском известковом заводе (РСО-Алания) в 1987 г., на Асфальто-бетонном заводе АО «Севосетинавтодор» в 1989 г.

Проведенные испытания модернизированной, по рекомендации настоящей диссертационной работы, мельницы МАЯ-К10 показали в 19891991 гг. хорошие технологические показатели при размоле графитовой крошки в производстве химической аппаратуры НЭЗа, возможность использования мельниц этого типа для размола крупнокусковых отходов производства углеграфитовых изделий.

10. Проведенные конструктивные мероприятия по повышению производительности модернизированной мельницы МАЯ-К10 и улучшению гранулометрического состава продуктов размола послужили основой для проектирования центробежной мельницы МВ-1 диаметром ротора 1 м, которая серийно освоена АО «Агат», а в 1993-1994 гг. было изготовлено 10 мельниц, реализованных предприятиям стройиндустрии, кирпичным и стекольным заводам.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах автора:

1. Хетагуров В.Н. Разработка и проектирование центробежных мельниц вертикального типа. - Владикавказ. Терек, 1999. 220 с.

2. Хетагуров В.Н. Способ измельчения материалов. Патент РФ № 2078613. Б.И., № 13, 1997.

3. Хетагуров В.Н. Интенсификация процесса измельчения в вертикальной мельнице центробежного типа. Науч. тр. СКГТУ, № 1. Терек, Владикавказ, 1995, с.121-123.

4. Хетагуров В.Н. Исследование характера движения измельчаемого материала в полости ротора мельницы МВ-1. Науч. тр. СКГТУ, N2. Владикавказ, 1996, с 159-165.

5. Хетагуров В.Н. К определению скорости удара частиц измельчаемого материала в полости ротора мельницы МВ-1. Науч. тр. СКГТУ, № 3 Владикавказ, 1997, с. 165-171.

6. Хетагуров В.Н., Кузьминов А.П. Опыт промышленной эксплуатации центробежной мельницы нового типа на Новочеркасском электродном заводе. - В сб. науч. тр. СКГТУ, №4. Владикавказ,1998,с.251-254.

7. Хетагуров В.Н., Каменецкий Е.С., Колодинский C.B., Алексеев С.А. К определению характера движения измельчаемого материала в корпусе мельницы МВ-1 // Материалы научно-технической конференции, посвященной 60- летию НИСа СКГТУ (сб. науч. статей). Терек, Владикавказ, 1998, с. 95-99.

8. Хетагуров В.Н., Маслов E.H., Грицунов П.Н. О повышении эффективности работы центробежной мельницы МВ-1.Сб. науч. тр. СКГТУ, №6. Терек, Владикавказ, 1998, с.180-186.

9. Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В. Износостойкость рабочих элементов мельницы МАЯ-Р10. БУ ВИНИТИ "Депонирование рукописи",

№ 1526-87 деп.

10. Хетагуров В.Н. Основные рабочие зоны в центробежной мельнице вертикального типа. В сб. докл. региональной НТК «Крайний Север-96». Норильск, 1996, с. 37-42.

И.Хетагуров В.Н. Повышение износостойкости рабочих элементов мельницы динамического самоизмельчения: Автореф. дис.... канд. техн. наук. - Орджоникидзе, 1988. - 20 с.

12. Хетагуров В.Н. Некоторые аспекты механизма разрушения материалов в центробежной мельнице вертикального типа. - Науч. тр. в Юбилейном сб., поев. 50-летию электромеханического факультета и 50-летию научно-педагогической деятельности д.т.н., проф. Колева К.С.- Владикавказ, 1995.

13. Хетагуров В.Н., Кузьминов А.П. Повышение производительности мельницы динамического самоизмельчения. Научно-техн. конференция, посвященная 60-летию СКГМИ (тез. докл.). Владикавказ, 1991, с. 142-143.

14. Хетагуров В.Н. Новая техника и технология измельчения минерального сырья для керамического производства. Тез. докл. НТК СКГТУ, поев. 50-летию победы над фашистской Германией. Терек, Владикавказ, 1995, с. 9-10.

15. Хетагуров В.Н. Гегелашвили М.В. Мельница для измельчения руды. Инф. листок СОЦНТИ № 92-97. Владикавказ, 1997.

16. Хетагуров В.Н. Основные рабочие зоны в центробежной мельнице вертикального типа. Тез. докл. на региональной НТК "Крайний Север-96". Норильск, 1996.

17. Хетагуров В.Н. Новая энерго- и ресурсосберегающая технология измельчения с применением вертикальной мельницы. Сб. тез. докл. 11-й Международной конференции "Безопасность и экология горных территорий". Владикавказ, 1995, с. 376-378.

18. Хетагуров В.Н., Маслов E.H., Грицунов П.В. Мельница для размола минерального сырья МВ-1. Инф. листок СОЦНТИ №106-98. Ротапринт Северо-Осетинского ЦНТИ. Владикавказ, 1998.

19. Хетагуров В.Н. Исследование механизма изнашивания рабочих элементов мельницы МАЯ-Р10 / Сев.-Осет. гос. ун-т, Сев.-Кавк. горнометаллург. ин-т. - Орджоникидзе, 1987. - 25 с. - Деп. в ЦНИИцветмет экономики и информации. № 1620-87 Деп.

20. Хетагуров В.Н., Кузьминов А.П.О закономерностях изнашивания рабочих элементов мельницы МАЯ. Депонировано в ЦНИИЭИцветмет, № 1819-89 деп.

21. Хетагуров В.Н., Кузьминов А.П. Мельница для размола минерального сырья. Тез. докл. НТК СКГМИ к 100-летию В.Г.Агеенкова. Владикавказ, 1993, с 88-89.

22. Хетагуров В.Н. Конструкция мельниц для размола сырьевых материалов. Тез. докл. Международной конференции по вопросам приложения начертательной геометрии в горном деле. Терек, Владикавказ, 1994, с. 95-97.

23. Ягупов A.B., Гегелашвили М.В., Хетагуров В.Н., Палванов В.П. Измельчение крепких руд в мельнице МАЯ. Горный журнал, 1987, № 3, с. 41-42.

24. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Выскребенец A.C. К вопросу надежности рабочих элементов мельницы МАЯ-К10. БУ ВИНИТИ "Депонирование рукописи", № 1511-87 деп.

25. Гегелашвили М.В., Хетагуров В.Н. К определению скорости слоев измельчаемого материала в мельнице МАЯ. Деп. в ЦНИИцветмет экономики и информации, N1878-89 деп.

26. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В., Палванов В.П. Опыт динамического самоизмельчения золотосодержащей руды. Колыма, 1986, №5, с. 14-15.

27. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Кузьминов А.П. О повышении эксплуатационной надежности вертикальной мельницы МАЯ.//Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. сб. науч. тр./ «Механобр». Л., 1989, с.55-64.

28. Ягупов A.B., Хетагуров В.И., Гегелашвили М.В., Палванов В.П. Сравнительные испытания способов измельчения золотосодержащей руды по результатам их флотации. Колыма, 1990, № 7,с. 12-13.

29. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н. Вертикальные мельницы динамического самоизмельчения и результаты их практического применения. /Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. сб. науч. тр./ «Механобр». Л., 1991.

30. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Выскребенец A.C., Ягупов A.A. О динамике работы мельницы МАЯ // Колыма, - 1986. - №6. С. 12-14.

31. Хетагуров В.Н., Ильяшик В.П., Чужинов А.И. Мельница. Патент РФ № 2084787, Б.И., № 20, 1997.

32. Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В., Кузьминов А,П. Мельница. Патент РФ № 1828412, Б.И. № 25, 1993.

33. Ягупов A.B., Хетагуров В.И., Гегелашвили М.В., Фридман Е.М. (СССР). A.C. 1308382 СССР, МКИ ВО 2 С 13/14. Мельница динамического самоизмельчения / - № 4000261/29-33; бюлл. № 17 // Открытия. Изобретения. - 1986. - С. 25.

34. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В., Клыков Ю.Г. Мельница динамического самоизмельчения А. с. № 1516139, Б.И. № 39, 1989.

35. Ягупов A.B., Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В., Клыков Ю.Г., Палванов В.П., Фридман Е.М. Мельница динамического самоизмельчения МАЯ А. с. № 1610632 ДСП, 1990.

36. Хетагуров В.Н., Гегелашвили М.В., Кузьминов А.П., Выскребенец A.C. Мельница динамического самоизмельчения. А. с. № 1681948, Б.И. № 37, 1991.

37. Хетагуров В.Н., Выскребенец A.C., Кузьминов А.П. Центробежная мельница А. с. № 1741889, Б. и. № 23, 1992.

3. Ненарокомов Ю.Ф. и др. В кн.: Совершенствование и развитие процесса подготовки руд к обогащению //Труды Механобра, выпуск 140, Л., 1975.

4. Лесин А.Д., Роженцов И.В. // Дробильно- размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. Сб. науч. тр./ «Механобр». Л.., 1989,

с. 125-132.

5. Weglarczyk J. / Optymalizacia ukadow rozdrabniania. Rudy: Metale Niezeiazne/1987. с. 97-99.

6. Костин И.М. и др. Пути повышения производительности измельчитель-ных отделений обогатительных фабрик. В кн.: Труды Механобра, Л., вып.140, с.56, 1975.

7. Финкельштейн Г.А., Цукерман В.А. О классификационных признаках различных способов дробления и измельчения и относительной перспективности соответствующего оборудования // Тр. Механобра, Л., вып.140, с.5, 1975.

8. Анализ использования новых способов измельчения и перспективы их развития по результатам лабораторных опытов и разработка рекомендаций по их использованию. Отчет/ ВНИИ Механобр; Рук. темы A.B.Бортников, П.С.Гольдман - Тема 9-86-2635, эт.5, №ГР02870086032. - Л., 1987, 79 с.

9. Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск, 1979, 256 с.

10 Сиваченко Л.А. Кургузиков A.M., Биленко Л.Ф., Бочков С.Л. //Дробильно-размольное оборудование и технология дезинтеграции: Междувед. сб. науч. тр./ «Механобр». Л., 1989, с. 49-55.

277

83. Братчиков В.Н. К вопросу о золовом износе трубчатых поверхностей нагрева котлоагрегатов // Изв. ВУЗов. Сер. Энергетика, 1958, № 10, с. 13-21.

84. Лебедев Н.К. Золовой износ в котельных установках и борьба с ним // Электрические станции, 1958, № 11, с.42-45.

85. Виноградов В.Н., Антонов A.A. Газоабразивный износ металлов // Тр. МИНХ и ГП им. Губкина, 1964, вып. 46, с. 19-27.

86. Bitter J.G. A study of Erosion phenomen//Wear, 1963, v.6, No.1, p. 5-21.

87. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. - М.: Машиностроение, 1971. 240с.

88. Карелин В.Я. Износ лопастных гидравлических машин от кавитации и наносов. - М.: Машиностроение, 1970. 184с.

89. Патеюк Г.М. О связи потерь энергии при ударе с износом металлов // Научн. тр. ОМИИТ, 1965, т. 70, с.67-76.

90. Wellinger К., Uets Н. Gleit-, Spill-, Strahvler-scheiss Prüfunf / Wear, 1957, v. 1, No.3, s.45-51.

91. Бекманн Г., Клейс И.Р. Новые основы расчета металла на износ // Тез. докл. межд. научн. конф., 22-26 мая 1985 г. - Ташкент, 1985, с.205-210.

92. Виноградов В.Н., Платова С.Н., Лившиц Л.С., Левин С.М. Некоторые вопросы механизма разрушения сталей в условиях газоабразивного изнашивания // Трение и износ, 1980, № 4, т. 1, с.656-661.

93. Платова С.Н., Левин С.М., Лившиц Л.С. Влияние условий газоабразивного изнашивания на структурные изменения в углеродистых сталях // Изв. ВУЗов, Черная металлургия, 1979, № 3, с.101-106.

94. Виноградов В.Н. и др. Роль основы сплава в износостойкости наплавленных поверхностей при ударно-абразивном изнашивании // Трение и износ, 1987, т.8, № 6, с. 1088-1093.

95. Чижик Е.Ф. и др. Использование резиновых футеровок для защиты от абразивного износа технологического оборудования рудоподготовки.- М.: Черная металлургия, 1982, с.45.

445

верхностями, установленными концентрично с корпусом, а также в выполнении радиальных ребер ротора с вырезами возле ступицы и в зоне перехода горизонтального участка ротора в наклонный.

Испытания проводились при сухом размоле графитированных материалов крупностью 60-80 мм. Загрузка электродвигателя контролировалась с помощью амперметра, максимальное значение которого составляло 80А (номинальное значение 143 А). Пробы измельченного продукта в количестве 3 шт. Отбирались через 20 минут работы мельницы непосредственно перед бункерами №№37 и 38. Производительность мельницы замерялась посредством взвешивания измельченного продукта, поступившего в бункера 37 и 38. Среднечасовая производительность мельницы МАЯ-К10 по готовому продукту составила 0,9 т.

Из-за трудностей в загрузке мельницы и малого количества исходного материала испытания в длительном режиме не проводились.

Гранулометрический состав продуктов размола мельницы МАЯ-К10 приведен в таблице.

Класс Проба Норма по

крупности, мм 1 2 3 СТП НЭЗа

-2,0 + 1,0 0,2 0,1 0,2

-1,0 + 0,5 23,1 22,9 23,1 н/б 25%

-0,5 + 0,3 26,8 27,2 26,9 н/м

-0,3 + 0,16 27,5 27,2 28,0 45%

-0,16 + 0,071 15,0 14,6 14,5

- 0,071 7,4 7,1 7,3 н/б 15%

Полученный измельченный материал удовлетворяет требованиям СТП 4803-02-005-89 на графит искусственный фракции -0,5 + 0,0 мм.

Полученная графитированная крупка в количестве 410 кг была использована при дозировке шихты пресспорошка АТМ-1 по рецепту:

Композиционное связующее -189 кг Графит иск. фр. (-0,5+0,0 мм) - 410 кг Графит. Пыль фр. (-0,16+0,0 мм) - 101кг

Итого: 700кг

Из полученного пресспорошка была отпрессована плиткаАТМ-1. Прочностные характеристики удовлетворяют требованиям ТУ 48-20-5875 на плитку футеровочную из графитопласта маркиАТМ-1. Выводы:

1.Модернизация, по рекомендациям СКГМИ, мельница МАЯ-К10 позволяет эффективно измельчать крупнокусковые графитированные отходы ЦУГИ-1.

2. Рекомендовать заводу-изготовителю учесть результаты испытаний при проектировании мельниц МАЯ диаметром 2 метра.

Подписи: Зареченский Е.Т.

\ \ ^

Юзихов Ю.Д. Щадрина Е.П. Тащилова Л.П., Каклюгин В.Б. Дуденко Б.М. Марченко П.А. Казьмина Л.Г. Зерщикова Л.В. Хетагуров В.Н. Кузьминов А.П.

447

Приложение 18 УТВЕРЖДАЮ Ген. Директор АО «Агат»

_A.A. Карунин

« » марта 1998 г.

СПРАВКА

о практическом использовании рекомендации диссертационной работы Хетагурова В.Н.

г.Георгиевск

март 1998 г. .

В диссертационной работе ХЕТАГУРОВА В.Н. на тему: «Развитие научных основ разработки и проектирования центробежных мельниц вертикального типа», представленной на соискание степени доктора технических наук, предложены и теоретически обоснованы новый способ измельчения материалов (патент Российской Федерации на изобретение № 2078618, Б.И. №13, 1997 г.) и мельница (патент Российской Федерации на изобретение № 2084787, Б.И. №20, 1997 г.).

АО «Агат» (ранее Георгиевский ремонтно-механический завод) использовал основные рекомендации вышеуказанной работы при проектировании и изготовлении серии в количестве десяти экземпляров центробежных мельниц МВ-1 с диаметром ротора 1м.

Мельницы МВ-1 были реализованы стекольным и кирпичным заводам, предприятиям стройиндустрии.

В настоящее время в АО «Агат» поступило более 20 заявок на поставку мельниц МВ-1.

V \

Главный инженер Главный бухгалтер