автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование конструкции и процесса измельчения в трубных мельницах

На правах рукописи

Богданов Денис Васильевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ТРУБНЫХ МЕЛЬНИЦАХ

Специальность 05 02 13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0031Т4В55

Белгород 2007

003174855

Работа выполнена в Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова на кафедре механического оборудования предприятий промышленности строительных материалов

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Ю М Фадин

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор С Ю Лозовая

Белгородский инженерно-экономический институт (БИЭИ)

кандидат технических наук В И Хлудеев

ЗАО «Белгородский цемент»

Ведущая организация: Южно-Российский Государственный Технический Университет (НПИ)

Защита состоится «21» ноября 2007 года в 12— часов на заседании диссертационного совета Д 212 014 04 при Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова

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

Автореферат разослан « у<в> О^/^^Н^ 2007 г

Ученый секретарь совета д-р техн наук, доцент

В А Уваров

Общая характеристика работы.

Актуальность работы. В России одним из национальных проектов является строительство доступного жилья, основой для которого является сгроительный материал - цемент С 1990 по 1998 гг производство его снизилось до 26 миллионов тонн в год После этого началось возрождение цементной промышленности, и в 2006 году выпуск цемента вырос до 53,5 млн тонн

Износ основных фондов цементных заводов составляет более 50% , обновления основных фондов за эти годы не осуществлялось, т к рентабельность производства цемента не превышает 10%

Одним из основных процессов при получении цемента является помол клинкера и добавок, который в экономически развитых странах в основном осуществляется в трубных мельницах (ТМ) замкнутого цикла измельчения Совершенствование этих агрегатов идет по нескольким направлениям создание различных внутримельничных устройств, интенсифицирующих процесс измельчения, разработка новых износоустойчивых типов футеровки, подача в мельницу поверхностно-активных веществ, совершенствование привода и т д

Помол клинкера и добавок в Российской Федерации осуществляется в ТМ открытого цикла измельчения, недостатки их известны — это большой удельный расход электроэнергии, мелющих тел, сложность получения цементов высоких марок Совершенствование процесса измельчения и конструкции ТМ, создание внутримельничных устройств, осуществляющих рецикл измельчаемого материала и селективность его измельчения, является актуальной задачей при получении цемента с целью снижения удельных энергозатрат и повышения производительности агрегата

Работа выполняется в рамках одного из основных научных направлений Белгородского государственного технологического университета им В Г Шухова «Теоретические основы создания энергосберегающих процессов тонкого измельчения материалов строительного производства»

Рабочая гипотеза - повысить эффективность процесса в ТМ открытого цикла измельчения можно за счет организации рециркуляционных потоков и их селективного доизмельчения внутри барабана мельницы

Научная идея - необходимо создать и исследовать такие режимы процесса измельчения в ТМ, при которых недоизмельчаемый материал на каждом участке мельницы изымался из общего потока, доизмельчался и байпасом выводился из мельницы

Цель работы — интенсификация процесса помола в ТМ открытого цикла, путем создания условий селективности процесса измельчения ре-

циркуляционных потоков, разработка методик расчета основных конструктивно - технологических и энергетических параметров

Задачи исследований:

1 Разработать методику расчета потребляемой мощности, аспира-ционного режима, производительности мельницы

2 Синтезировать уравнение кинетики в условиях рецикла измельчаемого материала

3 Разработать модель процесса измельчения в условиях рецикла

4 Создать экспериментальную установку, разработать методику исследований процесса помола в ТМ в условиях селективности процесса измельчения

5 Исследовать влияние основных факторов на эффективность процесса измельчения в ТМ

6 Установить рациональные конструктивные параметры и режимы процесса помола в ТМ

7 Разработать инженерную методику расчета ТМ с селективным измельчением рецеркулируемых потоков

8 Разработать рекомендации для промышленной реализации результатов исследований

Научная новизна.

1 Получены аналитические выражения для определения величины потребляемой мощности привода ТМ, учитывающие режим работы дробящей среды в условиях рецикла измельчаемого материала

2 Синтезирована новая форма уравнения кинетики измельчения, учитывающая физико-механические свойства материала и конструктивно-технологические особенности ТМ с рециклом

3 Разработана методика расчета аспирационного режима, позволяющая рассчитать суммарное гидравлическое сопротивление внутри-мельничных и аспирационных устройств, определить объемы аспирационного воздуха и мощность привода вентилятора

4 Разработан алгоритм расчета конструктивных параметров внут-римельничных рециркуляционных устройств с учетом требуемой производительности домола измельчаемого материала

Практическая ценность работы

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципиально новые конструктивные решения внутримельничных устройств для организации рецикла и селективности процесса помола в ТМ, конструкция которых защищена патентами РФ №2291746, № 58949

Использование предложенных технических решений позволило снизить удельный расход энергии на помол и повысить качество готового продукта - цемента

Автор защищает.

1 Аналитические уравнения для расчета потребляемой мощности привода мельницы

2 Методику расчета аспирационных режимов и аспирационной системы ТМ

3 Уравнение кинетики процесса помола с учетом рецикла измельчаемого материала

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

5 Патентно - чистые конструкции, разработанных внутримельнич-ных устройств для ТМ

Реализация работы.

Теоретические и экспериментальные результаты работы апробированы на цементных мельницах 2,6 х 13 м, 3 х 14 м, 3,2 х 15 м на ПРУП «Кричевцементношифер», ОАО «Белгородский цемент», ОАО «Себря-ковский цемент», в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре «Механического оборудования предприятий промышленности строительных материалов» БГТУ им В Г Шухова

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на международных научно — технических конференциях в Украине (г Харьков, ХГБТУ, 2004 г), Белоруссии (г Могилев, РБТУ, 2004 г), г Москве - «ИНТЕРСТРОЙ-МЕХ-2006», г Белгороде - «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в 2005 г, «Образование, наука, производство» в 2004 г и 2006 г, международной интернет -конференции «Технологические комплексы, оборудование предприятии строительных материалов и стройиндустрии» в 2004 г, на заседаниях технических советов ОАО «Михайловцемент», ОАО «Новоросцемент», ОАО «Белгородский цемент» 2004 г - 2006 г

Публикации.

По результатам работы опубликовано двенадцать печатных работ, в том числе центральных изданий, рекомендованных перечнем ВАК РФ -3, получено 2 патента РФ

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 152 наименований, работа изложена на 192 страницах, содержит 68 рисунков, 5 таблиц, 4 приложения на 16 страницах

Содержание работы

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

В первой главе рассмотрено состояние, направления совершенствования процесса помола и конструкций трубных шаровых мельниц, методика их расчета. Анализ источников информации дает основание считать, что в обозримом будущем не появятся новые конструкции помольных агрегатов, в которых будут заложены принципиально новые методы процесса разрушения частиц измельчаемого материала. В России и странах СНГ клинкер в ТМ измельчается одностадийно по открытому циклу измельчения.

Повысить производственный потенциал ТМ открытого цикла измельчения возможно за счет интенсификации процесса измельчения посредством создания специальных конструкций внутримельничных устройств, которые позволят организовать рециркуляционные потоки измельчаемого материала и обеспечить его селективное доизмельчение.

Предложена конструкция шаровой барабанной мельницы с внутри-мельничным классифицирующим устройством из двух конусных поверхностей.

Внутримельничное устройство (рис. 1) представляет собой трубу 8 рецикла, состоящую из наружного 9 и внутреннего 10 усеченных полых конусов, расположенных коаксиально друг к другу.

Потоки аспирационного воздуха, проходящие через полости усеченных полых конусов 9 и 10, подхватывают мелкие частицы измельчаемого материала, пересыпающегося в них, выносят их из вышеуказанных полостей.

Более крупные частицы измельчаемого материала, не подхваченные потоками аспирационного воздуха и,не просыпавшиеся через отверстия 11 во внутреннем усеченном полом конусе 10, подойдя к торцу внутреннего усеченного полого конуса 10, обращенному к загрузочной полой цапфе 2, возвра-

Рис. 1. Шаровая барабанная мельница с внутри-мельничным классифицирующим устройством из

двух конусных поверхностей: 1 — барабан мельницы; 2 - загрузочная полая цапфа; 3 - разгрузочная полая цапфа; 4 - элеваторные лопасти; 5 - разгрузочный конус; 6 — разгрузочная решетка; 7 - мелющие тела; 8 - труба рецикла; 9 -наружный усеченный конус; 10 - внутренний усе-■ ченный конус; 11 - отверстия; 12-лифтеры; 13-отверстия в лифтерах; 14 - подпорное кольцо.

щаются в барабан 1 на домол.

Устройство позволяет осуществлять внутримельничную классификацию измельчаемого материала, сократить время пребывания готового продукта в мельнице за счет своевременного вывода частиц материала, удовлетворяющего требованиям к готовому продукту, и возвратить на домол крупные частицы, что повышает эффективность процесса измельчения.

Предложена конструкция шаровой барабанной мельницы с внутри-мельничным классифицирующим устройством и подпорными кольцами. В корпусе 1 ТМ (рис. 2)устанавливаются подпорные кольца 3, которые

разбивают камеру тонкого

А^ 1 2 б з в ю .» , _ , _

' ^ ' 4 ' ' ' ' помола на секции 4, 5, 6, 7.

Каждая секция заполняется мелющими телами, размер которых убывает в направлении разгрузочной перфорированной решетки.

Также в камере помола на участке формирования секций устанавливается внутримельничное классифицирующее устройство. Оно состоит из трубы рецикла 8 и загрузочных элементов - лифтеров 9.

Таким образом, в ТМ реализуется секционированное измельчение материала, сопровождающееся рециклом недоизмельченного материала и выводом наиболее мелких частиц из зоны помола. Это позволяет повысить эффективность процесса измельчения и улучшить качество готового продукта.

На основании вышеизложенного обозначены цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе рассмотрены особенности процесса измельчения в ТМ с рециклом и подпорными кольцами.

Существенное влияние на рецикл грубомолотого материала оказывает высота загрузочного отверстия лифтера и высота подпорного кольца.

Определяем рациональную высоту подпорных колец и высоту отверстий в лифтерах.

Исходя из расчетной схемы, представленной на рис. 3 можно записать

= #3 / ¿2, (1)

Г ДЛ

Г\г Г ) >-> / У/

5' 9' 6' 11 Г Рис. 2. Трубная мельница с внутримельничным классифицирующим устройством и подпорными кольцами: I — корпус мельницы; 2 — межкамерная перегородка; 3 —подпорные кольца; 4, 5, 6, 7 - секции камеры тонкого помола; 8 - труба рецикла; 9 -лифтеры; 10 - винтовая поверхность; 11 - отверстия в боковой поверхности лифтеров; 12 — разгрузочные окна; 13 - разгрузочная решетка

или

Н, = Ь2^а, ТО Н3 = 12п (2)

Если принять, что процесс измельчения в ТМ осуществляется стабильно, т е в мельницу подается шихта, имеющая неизменный средневзвешенный размер частиц, масса и размер мелющих тел по ходу процесса измельчения не изменяются, аспирационный режим работы ТМ является стабильным, то на основании априорной информации и проведенных нами многочисленных измерений, с достаточной для практических расчетов точностью можно принять 0,10 <п< 0,15

Величина п = 0,10 соответствует максимальной длине Ь2 второй камеры ТМ, а величина п = 0,15 минимальной длине Ь2 второй камеры мельницы

Из рис 3 следует Я3 (4)

где О - внутренний диаметр барабана мельницы в свету (с учетом толщины футеровки), м,

(р - коэффициент загрузки барабана мельницы мелющими телами,

<р — 0,24 - 0,27, для мельниц, оснащенных трубой рецикла Тогда

Н,„=Н3 -/жфа=£>р-/,я (5) Расстояние 1Ш между подпорным кольцом и лифтером должно быть минимальным, чтобы более эффективно отбирался недоизмельченный материал

Наиболее эффективно процесс рецикла осуществляется при 2<\ш<1ж<2,Ъйш с учетом износа мелющих тел с достаточной для практического применения точность можно применять

(6)

Подпорное кольцо в нашем случае должно иметь определенную высоту, которая, исходя из расчетной схемы (рис 3) равна

Н„=Н3-1&а, (7)

или

Нк1 = О <р~(1„ +0 5е1, +2,5О п (8)

Например, для мельницы 3,2x15 м, длина второй камеры равна 8 м, коэффициент загрузки <р = 0,25, диаметр лифтера = 0,2м, диаметр

Рис 3 Схема к расчету высоты Н» отверстия и высоты Н к подпорного кольца 1 - барабан мельницы, 2 - труба рецикла, 3 -уровень загрузки (мелющие тела и измельчаемый

материал), 4 - готовый а и грубый б продукты измельчения, 5 - подпорное кольцо, 6 - лифтер, 7 - отверстие лифтера

средневзвешенного шара с1ш = 75мм. Необходимо определить высоту подпорных колец. Принимаем решение установить в мельнице три ряда лифтеров и три подпорных кольца. Первый лифтер устанавливаем на расстоянии 3 м от межкамерной перегородки, последующие через 2 м, т.е. на расстоянии 5 м и 7 м. Тогда, используя предложенное уравнение имеем, соответственно, для первого, второго и третьего ряда лифтеров и подпорных колец: высота отверстия, Н,{м): 0,45; 0,25; 0,05; расстояние, /лк(м): 0,188; расстояние, /к(м): 3,29; 5,29; 7,29; высота колец, Нк(м): 0,42; 0,22; 0,05.

Оптимизировать аспирационный режим процесса измельчения возможно за счет регулирования гидравлического сопротивления внутри-мельничных устройств, путём совершенствования их конструкций.

Рис. 4. Схема к расчету аспирационного режима ТМ с рециклом измельчаемого материала: 1 - течка: 2, 14 - загрузочная и разгрузочная цапфы; 3 - барабан;

4, 7 - футеровка; 5 - мелющие тела; 6 - межкамерная перегородка; 8 - крестовина;

9 - труба рецикла; 10 - лифтеры; 11 - подпорные кольца; 12 - выходная решетка;

13 - разгрузочный конус

На рис. 4 представлен один из вариантов ТМ с рециклом, в котором предусмотрено максимальное насыщение второй камеры ТМ различными устройствами: трубой рецикла с крестовиной и лифтерами, подпорными кольцами, выходной решеткой.

Количество материала, выносимого аспирационным воздухом из барабана мельницы может быть определено по формуле:

С=/с-в]-Л, (9)

Масса материала, находящегося в мельнице при рациональном режиме измельчения равна:

С^=(р2-Ог (Ю)

Тогда:

С11)

где (р: - коэффициент заполнения барабана мелющими телами, для ТМ с рециклом <р1 - 0,22 - 0,25, р - объемная масса мелющих тел, кг/м3

Для определения производительности и мощности вентилятора нам необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление всей аспираци-онной системы (рис 5) с учетом всех внутримельничных устройств

Гидравлическое сопротивление загрузочной течки 1 (рис 2 8) рассчитаем по формуле

(12)

^ ¿И1 -<Рт? где ЛРт - потери напора в течке, Па,

щ — коэффициент смягчения выхода воздуха из течки, г] = 0,55, у - объемная масса воздуха, кг/Н м3,

кг — коэффициент, учитывающий концентрацию пыли в течке, кг =0,15 -0,20,

площадь поперечного сечения течки, м2, (рт — коэффициент загрузки течки, (рт = 0,10 - 0,25, с,, - коэффициент сопротивления загрузочной течки, = 500-600 Потери напора в загрузочной цапфе равны

8-Г 4 (1+* ) 0>1 * '

АР :_______________

8 (1-%) X1 п2 -<р)2 < (1-<р)2

1 1

,(13)

где ¿4 - внутренний диаметр загрузочной цапфы, м, <рч - коэффициент загрузки цапфы, (рч - 0,15 - 0,30, ()ц - расход воздуха через цапфу с учетом подсосов, е„ = (1,2-1,3)&,,нм3/с,

кц - коэффициент, учитывающий концентрацию пыли в загрузочной цапфе, кц = 0,01-0,015,

- коэффициент сопротивления загрузочной цапфы, = 200-250 Потери напора в одинарной межкамерной перегородке

(14)

д , 8 у (1 + кГ1) ст д; &

(1-р) в /+*;) О4

где 5 - живое сечение межкамерной перегородки, 5 = 0,15-0,20,

¿4 - диаметр центрального аспирационного отверстия в межкамерной перегородке, м,

/1 - коэффициент, учитывающий водопадный режим работы мелющих тел,/= 0,7,

к,-, - коэффициент, учитывающий концентрацию пыли в барабане, кй = 0,20-0,25,

- коэффициент сопротивления одинарной перегородки,

= 600-700,

с,„ - коэффициент, учитывающий температуру возуха в барабане, с„,=- 1,15-1,20

В случае установки двойной межкамерной перегородки дополнительно определяются потери напора во втором элементе перегородки

АР„.

г (1+*,) & а;

ё я2

1

(15)

/ I О4) <

где ¿| - длина первой камеры мельницы, м,

/ - расстояние между элементами перегородки, м,

£,„ - коэффициент сопротивления двойной перегородки, ¿;г, = 800-1000

Потери напора в выходной решетке равны

г о+м ^ е?

£ Я

(16)

(1-Л) в /2)2 СС о-Л)

где ¿2 - коэффициент, учитывающий концентрацию пыли во второй камере мельницы, к2 = 0,25-0,30,

с - коэффициент, учитывающий температуру аспирационного воздуха во второй камере мельницы, с = 1,15-1,20, (Р2 - коэффициент загрузки второй камеры мельницы, ф2 = 0,22-0,25, - коэффициент, учитывающий каскадный режим работы мелющих тел, ¡2 = 0,5

Потери напора в разгрузочной цапфе

у <*„„ (1-у.) (1+*,) а? г (1-%) о2

А Л,„=-

о4 (1 -ъУ < (1-ъУ

(17)

где с1рц - диаметр разгрузочной цапфы, м,

(рц - коэффициент заполнения разгрузочной цапфы, <рц = 0,20-0,25, кр - коэффициент, учитывающий концентрацию пыли в разгрузоч-

ной цапфе, кр = 0,2-0,3 Потери напора в разгрузочном устройстве

А/3,,, =

(I +

16

(18)

где 8Р — живое сечение разгрузочной решетки, 5 = 0,11-0,13, п - количество разгрузочных окон, 5/ - площадь одного разгрузочного окна, м2,

- коэффициент сопротивления разгрузочного устройства, =220-250

Потери напора в первой камере барабана мельницы г а2 (1-я) (1+*,) с.

г (1-<з,) я-2 О2

(19)

где д-, - коэффициент сопротивления барабана мельницы, : Потери напора от установки подпорных колец

120-180

А Р„,

ёп2

/е{1 -<ргу и,

где Ь2 - длина второй камеры мельницы, м,

В2 - диаметр в свету второй камеры мельницы, м; с1пк - внутренний диаметр подпорного кольца, м, / - расстояние между подпорными кольцами, м Потери напора от установки трубы рецикла

АР =-

ё"

1г

(21)

где 1тр - длина трубы рецикла, м,

(ртр — коэффициент, учитывающий загрузку трубы рецикла, <Ртр = 0,15-0,20,

с!тр - диаметр трубы рецикла в свету, м

Количество аспирационного воздуха, проходящего через барабан мельницы равно

2АРГ1— V

<2Й = 0,785£>„2£

/

(22)

где Оп - приведенный диаметр барабана мельницы, м,

£ — суммарный коэффициент сопротивления барабана мельницы, 11, ¡2 - температура воздуха на входе и выходе из барабана, °С Приведенный диаметр барабана мельницы характеризует ее проходное сечение Он равен

д. =-

(23) ь

где Д - диаметр г-го участка мельницы, м, I, - длина г-го участка мельницы, м

Мощность вентилятора аспирационной системы, необходимая для просасывания через мельницу и пылеулавливающие устройства требуемого количества аспирационного воздуха при рассчитанном суммарном гидравлическом сопротивлении мельницы и пылеулавливающих устройств равна

*. ы & - (24)

N

где к„ - коэффициент, учитывающий подсосы воздуха в аспирационном тракте и пылеулавливающих устройствах, к„ = 3,0,

г]„ ~ КПД вентилятора.

Расчет объемов аспирационных газов, проходящих через барабанную мельницу, по известным методикам дает завышенный на 40% результат.

Например, для мельницы 2,6x13 м по (2.37) при живом сечении межкамерной перегородки 10 %, выходной решетки - 7%, коэффициенте загрузки камер - 0,3, температуре аспирационного воздуха на выходе из мельницы 120°С и разряжении 600 Па, через мельницу по разработанной методике проходит 7000 н-м7ч аспирационного воздуха, а по известным

у

1\\\

«.« «» «Я Чмп,%

Л„=<).25

П,,=Ч.35 «7

0 _____

0,1) 0,25 ПМП, % 0.25 0П 0.29 0.31 Ф. %

Влияние величины живого сечения Рис. 6. Влияние коэффициента загрузки барабана мельницы на гидравлическое сопротивление перегородки: а) одинарная перегородка: 1,

3, 5, 7 - водопадный режим работы загрузки; 2,

4, 6, 8 - каскадный режим работы загрузки; б) двойная перегородка: 1 -3 - водопадный режим работы загрузки с учетом запыленности воздуха; 4-7 - каскадный режим работы загрузки

о 0.05 Рис. 5.

перегородок на их гидравлическое сопротивление: а) одинарная перегородка при

каскадном режиме работы загрузки; б) водопадный режим работы (1 -3 - двойная перегородка; Г-3'-одинарная перегородка); 1, Г -(» = 0,33; 2, 2'-<р = 0,29; 3, 3' -5о = 0,25; Т = 140°

методикам - 10450 н м3/ч Измеренный объем аспирационного воздуха, проходящего через мельницу, составляет 7060 н м3/ч

На рис 5-6 представлены результаты расчетов гидравлических сопротивлений, выполненные на основе разработанной методики

Наибольшее влияние на гидравлическое сопротивление мельницы, при постоянных конструктивных параметрах и технологических режимах работы, оказывает объем просасываемых аспирационных газов

В соответствии со схемой, представленной на рис 8 баланс материального потока (измельчаемого материала) в ТМ с рециклом можно выразить следующим уравнением

С7.=0,, (25)

С, =Оа+С, + Ор , (26)

где б,,, б/ - количество материала, подаваемого и готового, выходящего из мельницы, кг/с,

Оа — масса материала, выносимого из мельницы аспирационным воздухом, кг/с,

С,„ - масса тонкой фракции готового материала, выходящего из мельницы, кг/с,

С„, - масса материала в рециркулирующем потоке, кг/с Масса материала, выходящего из мельницы с аспирационным потоком складывается из двух составляющих

Рис 7 Схема материального баланса процесса измельчения в ТМ с рециклом

G„=C?„„+G„;), (27)

где Ga,, - масса материала, выносимого воздухом из барабана мельницы, кг/с,

Gap - масса материала, выносимого воздухом из трубы рецикла, кг/с Количество материала, выносимого из барабана мельницы GaM, с учетом (2 75) равно

7rD2(l-p) n1DlL{\-(pfvck(px<p2pbas

Cj — О z —-uz —-

"" 4 4

Количество материала, выносимого из трубы рецикла GaT равно n(D,-tif n2D2L{D,-tij оск<р,(ргрЬ0$

Gam =ЯйТХт =---VZm =--^-'

где D7- внутренний диаметр трубы рецикла, м,

(28) (29)

И - высота лопастей трубо шнека, м

Количество материала, рециркулирующего в барабане мельницы

к1 с12

а„7=:0; 2//=—~ 1„ К ч Рш 2и п> (30)

где С! - производительность одного лифтера, кг/с, г, - количество лифтеров, шт, /,, - длина загрузочного отверстия лифтера, м, к,,, - коэффициент транспортирования лифтера, кт„ = 0,7 [47], п - частота вращения барабана мельницы, с"1

Количество тонкой фракции готового продукта О,, выходящего выше уровня подпорных колец из барабана мельницы

О, =6,45 V (рМ1 /V) кА Ь к,„, (31)

где Ош - масса мелющих тел, загруженных в барабан мельницы, кг, V~ объем барабана мельницы, м3, кА - коэффициент аспирации,

Ь~ удельная производительность мельницы, т/кВт ч, к1П - поправочный коэффициент тонкое! и помола

^-ММ"" (32)

1>п Но/Яш)

Результаты расчетов производительности ТМ с рециклом измельчаемого материала по предложенной методике показывают, что для мельницы 00,32x1,5 м, оборудованной трубой рецикла диаметром 100

мм, длиной 0,6 м с тремя рядами лифтеров диаметром 50 мм с отверстиями длинной 60, 40, 25 мм и тремя рядами подпорных колец высотой 65, 45, 30 мм суммарная производительность мельницы состовляет 34 кг/час, /?008 = 8,5%, расчетная производительность по предложенной методике составила 38,2 кг/час при Д008 = 10%

В ТМ с трубой рецикла изменяется характер распределения энергии, затрачиваемой на движение мелющих тел, за счет того, что часть мелющих тел подается лифтерами в

Рис 8 Схема к расчету мощности, расходуемой на каскадный режим работы мелющих тел

трубу рецикла, где перемещается вдоль оси мельницы винтовыми лопастями трубошнека

В общем виде мощность, затрачиваемую на привод ТМ с трубой рецикла и кольцевыми диафрагмами можно записать в виде

Р = Р1+Р2+Р3 + Р4+Р5, (33)

где Р, - мощность, расходуемая на перемещение мелющих тел в водопадном режиме, Вт,

Р2 — мощность, расходуемая на движение мелющих тел в каскадном режиме, Вт,

Ръ - мощность, расходуемая на преодоление трения мелющих тел о футеровку, перегородки, кольцевые диафрагмы, Вт, Р4 — мощность, расходуемая на преодоление трения в подшипниках, Вт,

Р5 - мощность, расходуемая на перемещение мелющих тел трубой рецикла, Вт

Мощность, затрачиваемая на водопадный режим работы равна

Рх = Вх Gm S D0i у/ <р~1 (34)

При каскадном режиме работы центр масс загрузки, вследствие трения о футеровку смещается в сторону вращения барабана мельницы на угол ас В этом случае работа затрачивается на подъем центра масс, загрузки на высоту h (рис 8) и удержание его в точке С

Мощность каскадного режима работы должна быть такой, чтобы подводимая энергия обеспечивала бы удержание загрузки в положении, когда центр масс загрузки смещен на угол ас, т е

Рп = 0,66 о) (р р в? и sin' 0sinac (35)

Мощность Pj, затрачиваемая на преодоление трения мелющих тел о внутримельничные устройства может быть определено как

(Р р fmp ¡сц R3 L S1 пас sin| (36)

Мощность Р4, расходуемая на преодоление трения в цапфовых подшипниках на холостом ходу равна

P^AnfrWGe (37)

Проведенные нами расчеты потребляемой мощности мельницы 3,2x15 м, оснащенной трубой рецикла по предложенным здесь уравнениям показали мощность, расходуемая на водопадный режим работы мелющих тел составляет - 850 кВт (51,4%), на каскадный - 530 кВт (32%), на преодоление трения о поверхность барабана - 212 кВт (12,8%), на преодоление трения в подшипниках - 34 кВт (2%), на перемещение

мелющих тел в трубе рецикла - 28 кВт (1,8%) Суммарная потребляемая мощность на валу мельницы равна 1654 кВт Установочная мощность привода на действующей мельнице 3,2x15 м составляет 2000 кВт, потребляемая, при загрузке 150 т мелющих тел - 1480 кВт

Погрешность между рассчитанной по предложенной нами методикой и потребляемой мощностью составляет 174 кВт или 11,8%, те погрешность лежит в пределах допуска для аналогичных расчетов

В третьей главе описаны план, программа и методики проведения экспериментальных исследований, описана лабораторная установка

На основании априорной информации о сложности процессов протекающих в ТМ и результатов первого этапа экспериментальных исследований в качестве плана для проведения эксперимента был выбран центральный композиционный ортогональный план полного факторного эксперимента ПФЭ ЦКОП 24

^ — ^ ^ В качестве функ-

ции отклика на воздействие факторов, определяющих характер протекания процесса, выбраны часовая производительность мельницы Q, удельная поверхность S получаемых порошков цемента, удельные энергозатраты q, отвечающие ряду требований, предъявляемых к параметрам функции отклика универсальность, возможность выражения одним членом и представления в количественном виде

В качестве функций отклика на воздействие факторов, определяющих характер протекания процесса, выбраны

- часовая производительность трубной шаровой мельницы Q, кг/ч,

мощность, потребляемая приводом ТМ Р, Вт,

- остатка на сите №008 порошка получаемого в ТМ R, %,

- удельная поверхность порошка получаемого в ТМ S, м2/кг, удельные затраты электроэнергии, q, кВт ч /кг

Эти функции отвечают ряду требований, предъявляемых к параметрам функции отклика универсальность, возможность выражения одним членом и представления в количественном виде

у;;;;/;;

Рис 9 Схема экспериментальной установки 1 - ячейковый питатель, 2 - ТМ оборудованная ВКУ, 3 -батарея циклонов, 4 - вентилятор 5 - фильтр зернистый, 6 - узел диафрагмы, 7 - пульт управления

Статистическая оценка значимости коэффициентов полученной математической модели производится с помощью критерия Стьюдента, а проверка уравнения регрессии на адекватность с помощью критерия Фишера [141]

Была разработана и изготовлена экспериментальная установка для исследования процесса измельчения клинкера в ТМ оборудованной трубой рецикла и подпорными кольцами Общий вид установки представлен на рис 9

Описана конструкция ТМ, включающую трубу рецикла и систему подпорных колец, разработанная для проведения экспериментальных исследований, средства контроля измерений и характеристика исследуемого материала

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, разработана математическая модель, в виде уравнений регрессии процесса измельчения клинкера в ТМ, с трубой рецикла измельчаемого материала и системой подпорных колец, которая позволяет установить рациональный процесс измельчения в ТМ

В ходе экспериментальных исследований и статистической обработки их результатов по влиянию исследуемых факторов на производительность мельницы получено уравнение регрессии в кодированном виде 0= 19,27 + 3,05Х] + 1,64х2-0,28х3-0,075х4 + 1,23х,2+ 0,56х22 + + 0,73х32 + 0,69х42 + 0,46Х|Х2 + 0,87х,х3 - 1,21х,х4 -0,82х2х3 - (38)

- 0,36X2X4+0,96X^X4 Анализ уравнения регрессии дает основание сделать следующие выводы

Наибольшее влияние на величину производительности оказывает фактор х, - коэффициент загрузки барабана мельницы, тк он имеет больший по величине коэффициент

Одним из важнейших показателей работы ТМ, на ряду с ее производительностью является величина потребляемой приводом мельницы мощности На основании статистической обработки результатов экспериментов нами получено следующее уравнение регрессии

Р = 2358,8 + 28,62Х| + 63,22х3 + 8,34х3 + 1,26x4 + 14,24х,2 + + 4,12х22 - 3,36хэ2 - 1,28х42 + 5,67х(х2 + 8,38 х, х4 + (39)

+ 1,26 х, х4 + 18,14 х2 х3 - 9,26 х2 х4 - 3,28 х3 Х4 Анализ уравнения регрессии показывает

Наибольшее влияние на величину потребляемой мощности оказывает частота вращения барабана мельницы - фактор х2, коэффициент при котором имеет максимальную величину, величина коэффициента загрузки (фактор х,) так же существенно влияет на изменение потребляемой мощности привода мельницы, но его влияние в 2,2 раза меньше, чем влияние фактора х2

Влияние фактора х3 - скорости аспирационного воздуха и х4 - высоты подпорного кольца в сравнении с факторами Х1 и х2 существенно меньше

Я = 7,28 + 1,15 X! + 0,92 х2 - 2,34 х3 - 3,65 х4 - 0,62 х, х2 -- 0,56 X] х3 - 0,91 х, х4 + 0,06 х2 х3 + 0,28 х2 х4 + (40)

+ 0,47 х, х4 - 0,36 х,2 + 0,52 х22 - 0,31 х32 - 0,72 х42, где Я - остаток на сите 008(с размером отверстий 80мкм)

Анализ уравнения регрессии (4 3) показывает, что набольшее влияние на тонкость помола клинкера ТМ, оснащенной трубой рецикла и подпорным кольцом оказывает фактор х4- высота подпорного кольца

Удельный расход энергии я, затрачиваемый на помол цемента в данной конструкции ТМ определяется соотношением q = Р/С), т е он зависит от величины потребляемой мощности Р и производительности <3 мельницы

Уравнение регрессии я = Я(хь х2, х3, х4) в кодированной форме имеет

вид

q = 32,81 + 1,52X1 + 1Д8х2 - 0Д2х3 + 0,26х4 + 0,38х12 + + 0,19х22 - 0,04х32 + 0,15х42 + 0,56х,х2 - 0,44х,х3 + (41) + 0,21X1X4 + 0,72х2х3 + 0,66х2х4 - 0,16х3х4 Наибольшее влияние на удельный расход энергии указывают такие факторы как коэффициент загрузки 9 и частота вращения \|/ барабана мельницы Их суммарное влияние на удельный расход энергии составляет 87,7% и только 12,3% оказывают влияние скорость аспирационного воздуха и высота подпорного кольца мельницы на величину удельного расхода энергии

Удельная поверхность Б готового продукта наряду с зерновым составом готового продукта измельчения - цемента является главной характеристикой его качества

Уравнение регрессии 8 = \|/, и, Ь) в кодированной форме имеет

вид

Б = 480,5 + 88,4х, + 34,7х2 - 52,4х3 + 156,2х4 + 27,4х,2 + + 15,6х22 - 12,7х32 + 56,4х42 - 42,2х1х2 + 39,Зх^ + (42) + 61,1Х1Х4-18,5х2х3 + 26,7х2х4 - 46,6х3х4 Анализ уравнения (4 5) позволяет сделать следующие основные выводы

С увеличением коэффициента ср загрузки, относительной частоты вращения \|/ барабана мельницы и высоты Ь подпорного кольца удельная поверхность барабана Б готового цемента возрастает, а с увеличением скорости г> аспирационного воздуха - снижается

Фактор х4 - высота подпорного кольца оказывает наибольшее влияние на изменение величины удельной поверхности Его весовое влияние в формирование функции отклика 8 = ^х,, х2, х3, х4) составляет 47%,

фактора Х| ■ 26,7%, фактора х2- 10,5%, фактора х3 — 15,8%.

Таким образом, в разработанной конструкции ТМ с рециклом и оснащенной подпорным кольцом возможны два оптимальных режима мельницы, при которых достигается минимальный расход энергии. Первый режим ц—чтпп достигается за счёт снижения потребляемой мощности, вследствие уменьшения количества мелющих тел; второй - достигается за счёт увеличения производительности 0 мельницы. Следовательно второй режим является предпочтительным.

Параметры режима работы ТМ в этом случае такие: (р=0,23; \|/=0,72; и=0,66 м/с; 11=0,14 м.

В пятой главе приведены данные по промышленному внедрению разработанных внутримельничных устройств. На ОАО «Себряковце-мент» во второй камере ТМ 03,2x15м установлены три подпорных кольца, на ОАО «Красносельскстройматериалы» Беларусь ТМ 03,2x15м смонтирована груба рецикла с трубошнеком и загрузочным лифтерами, на ОАО «Белгородский цемент» на 'ГМ 03,2x15м установлена труба рецикла с подпорным кольцом. На рис. 10 представлено разработанное внутримельничное устройство.

В ходе промышленных испытаний до и после модернизации цементных мельниц определялась производительность мельниц по готовому продукту, т/ч; тонкость помола цемента по остатку на сиге с размером ячейки 80 мкм (Я008,%); потребляемая

Рис. 10. Трубошиек трубы рецикла0 800 мм МОЩНОСТЬ привода кВт;

расчитывался удельный расход энергии, кВтч/т; замерялись разряжения по аспирационному тракту, Па; снимались диаграммы помола.

Основными технико-экономическими результатами работы являются: уменьшение массы мелющих тел во второй камере мельницы до 15%; увеличение производительности на 8-10%; снижение удельного расхода электроэнергии на 17-19%.

Подтвержденный суммарный экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы на цементных заводах составил 3,210 млн. рублей в год.

Основные результаты и выводы.

1. На основании анализа состояния и направлений совершенствования техники и технологии измельчения показана возможность повыше-

ния эффективности процесса измельчения в ТМ за счет усовершенствования конструкции внутримельничных устройств

2 Рассмотрены возможные варианты усовершенствования процесса измельчения в ТМ с рециклом путем увеличения времени пребывания грубых фракций материала во второй камере барабана мельницы и бай-пасированием частиц готового продукта

3 Получены аналитические уравнения для расчета высоты отверстий в лифтерах и высоты подпорных колец с учетом кинетики процесса и рецикла измельчаемого материала

4 Синтезирована новая форма уравнения кинетики измельчения, учитывающая физико-механические свойства измельчаемого материала, а также, впервые, конструктивно-технологические особенности ТМ частоту вращения барабана, массу мелющих тел, скорость аспирацион-ного воздуха, высоту подпорных колец

5 Получены уравнения и разработана методика расчета системы аспирации мельницы, позволяющая определить потери гидравлического сопротивления барабана мельницы с учетом конструкции внутримельничных устройств и режима работы мелющих тел, объемов и скорости воздуха, проходящего через барабан мельницы и трубу рецикла, мощность, производительность и напор вентилятора

6 На основании адаптации известных получены уравнения и разработана методика расчета производительности ТМ с рециклом и подпорными кольцами, учитывающие байпас и рецикл измельчаемого материала во второй камере мельницы Расчеты и проведенные эксперименты подтвердили достаточно высокую сходимость результатов - расхождения не превышают 6%

7 Получены уравнения, позволяющие рассчитать как суммарную, так и составляющие потребляемой мощности привода, которые учитывают не только все конструктивные особенности ТМ, но и режим ее работы в условиях рецикла

8 На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии вида {g,p,Rm,q,s) = f(<p,y/,v,h) Выявлено

влияние каждого из исследуемых факторов и эффектов их взаимодействия на величину и характер изменения каждого из параметров оптимизации Q, Р, Я0о8, S, q

9 Произведена оптимизация конструкции и режимов измельчения в ТМ с рециклом и байпасом готового продукта Оптимальный режим работы ТМ, при котором Q-шах, Р-»мт осуществляется при выполнении следующих условий q> = 0,23,^0 = 0,72nh/l,u = 0,66м/с, Ь=0,14м

10 На основании проведенных исследований и анализа диаграмм зернового состава цемента показано, что цемент, полученный в ТМ от-

крытого цикла измельчения, оснащенных системой рецикла и подпорными кольцами имеет характеристики, превышающие аналогичные характеристики для цементов, полученных в ТМ замкнутого цикла измельчения, возможно получение цемента с dCB=5 мкм и S=1500 м2/кг При удельном расходе энергии до 65 кВтч/т

11 Новизна предложенных технических решений защищена патентами РФ №58949, №2291746, которые позволяют повысить эффективность процесса в ТМ открытого цикла измельчения за счет увеличения времени пребывания частиц, размер которых удовлетворяет требованиям к готовому продукту

12 Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Себря-ковцемент», ОАО «Белгородцемент», ОАО «Красносельскстроймате-риалы» на ТМ открытого цикла измельчения (03,0x14 м, 0 3,2x15 м) В ходе промышленной эксплуатации усовершенствованных мельниц установлено полное соответствие теоретических и экспериментальных результатов работы с промышленными - эффективность процесса измельчения возрастает производительность мельниц увеличилась до 10%, удельный расход энергии снизился на 17 — 19%

13 Суммарный экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы за счет повышения производительности и уменьшения удельного расхода энергии составил 3,21 млн рублей в год

Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1 Богданов Д В Движение тела в загрузочном лифтере трубной шаровой мельницы / Д В Богданов, В С Богданов, Н Д Воробьев, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев // Строительные и дорожные машины, 2006 -№7 - С 33-37

2 Богданов ДВ Повышение эффективности работы шаровых барабанных мельниц / Д В Богданов, В С Богданов, Ю М Фадин, С С Латышев, О Р Соловьев // Строительные и дорожные машины, 2006 -№11 -С 20-22

3 Патент 2291746 РФ, МКИ В 02 С 17/04 / Шаровая барабанная мельница / Д В Богданов, Ю М Фадин, С С Латышев, В С Богданов и др, БГТУ им В Г Шухова, №2006108360/03, Заявлено 16 03 2006, Опубл 20 01 2007, Бюл №2

4 Патент 58949 РФ, МКИ В 02 С 17/00 / Шаровая барабанная мельница с внутренним рециклом / Д В Богданов, Ю М Фадин , С С Латышев, В С Богданов и др, БГТУ им В Г Шухова, №2006126388/22, Заявлено 20 07 2006, Опубл 10 12 2006, Бюл №34

5 Богданов Д В Движение тела в лифтере внутримельничного классифицирующего устройства трубной шаровой мельницы /

Д В Богданов, Н Д Воробьев, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев // Вестник БГТУ им В Г Шухова, 2005 - №11 - С 149-153

6 Богданов Д В Расчет пропускной способности внутримельницчного классифицирующего устройства трйбной шаровой мельницы / Д В Богданов, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев, Сыроват-ский И С // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов межвузовский сборник статей - Белгород, БГТУ им В Г Шухова, 2005г, с 43-46

7 Богданов Д В Мощность, затрачиваемая на движение мелющих тел в загрузочном устройстве внутримельничного классифицирующего устройства ТШМ / Д В Богданов, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев, Сыроватский И С // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов межвузовский сборник статей — Белгород, БГТУ им В Г Шухова, 2005г, с 46-49

8 Богданов Д В К расчету времени пребывания измельченного материала в трубной шаровой мельнице (ТШМ), оборудованной внутри-мельничным классифицирующим устройством (ВКУ) / Д В Богданов, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев, Сыроватский И С // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов межвузовский сборник статей - Белгород, БГТУ им В Г Шухова, 2005г, с 49-52

9 Богданов Д В Движение загрузки в трубошнеке / Д В Богданов, В П Воронов, Ю М Фадин, С С Латышев, Сыроватский И С // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов межвузовский сборник статей

- Белгород, БГТУ им В Г Шухова, 2005г, с 52-55

10 Богданов Д В Усовершенствование замкнутого цикла помола / Д В Богданов, Р Р Шарапов, А Ю Чудный, Ю П Чудный // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов межвузовский сборник статей

- Белгород, БГТУ им В Г Шухова, 2005г, с 93-98

11 Богданов Д В Повышение эффективности работы цементных мельниц / Д В Богданов, В С Богданов, Ю М Фадин, С С Латышев, О.Р Соловьев // Цемент и его применение - 2006 - №6 - С 80-81

12 Богданов ДВ Внутримельничное классифицирующее устройство для трубной шаровой мельницы / Д В Богданов, Ю М Фадин, С С Латышев, И С Сыроватский // «ИНТЕРСТРОЙМЕХ-2006» материалы международной научно-технической конференции - М, МГСУ, АПК -2006 - С 215-216

Подписано в печать И 07 Формат 60x84/16

Уел печ л 1,4 Тираж! 00 экз Заказ № 156

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

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ, НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОМОЛА И КОНСТРУКЦИЙ ТРУБНЫХ МЕЛЬНИЦ.

1.1. Совершенствование процесса измельчения материалов цементного производства.

1.2. Перспективы совершенствования помольного оборудования.

1.2.1. Вибрационные мельницы.

1.2.2. Процесс измельчения в струйных мельницах.

1.2.3. Среднеходные мельницы.

1.2.4. Шаровые барабанные мельницы.

1.3. Предлагаемые технические решения.

1.3.1. Шаровая барабанная мельница с внутримельничным классифицирующим устройством из двух конусных поверхностей.

1.3.2. Шаровая барабанная мельница с поперечно-продольным движением мелющих тел и внутримельничным рециклом измельчаемого материала.

1.3.3. Шаровая барабанная мельница с внутримельничным классифицирующим устройством и подпорными кольцами.

1.4. Теоретические аспекты процесса измельчения в ШБМ.

1.4.1. Кинетика измельчения в ТШМ.

1.4.2. Мощность, потребляемая приводом ТШМ.

1.4.3. Производительность ТШМ.

1.5. Цели и задачи исследований.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТМ.

2.1. Общие положения.

2.2. Особенности процесса измельчения в ТМ с рециклом и подпорными кольцами.

2.3. Определение высоты загрузочного отверстия лифтера и подпорного кольца.

2.4. Синтез уравнения кинетики измельчения.

2.5. Влияние условий рецикла на параметры уравнения кинетики.

2.6. Расчет системы аспирации.

2.7. Анализ результатов расчета системы аспирации.

2.8. Расчет производительности ТМ с рециклом.

2.9. Затраты мощности на привод ТМ с рециклом.

2.10. Выводы.

ГЛАВА 3. ПЛАН И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Основные положения экспериментальных исследований.

3.2. Описание экспериментальных установок применяемого оборудования и средств контроля.

3.3. Методики экспериментальных исследований.

3.4. Характеристики исследуемого материала.

3.5. Поисковые эксперименты.

3.6. План проведения многофакторного эксперимента для определения эффективности измельчения.

3.7. Выводы.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТШМ, С РЕЦИКЛОМ И ПОДПОРНЫМ КОЛЬЦОМ.

4.1. Поисковые эксперименты.

4.2. Влияние исследуемых факторов на параметры оптимизации.

4.2.1. Анализ результатов исследований зависимости Q = f((p, ц/, и, h).

4.2.2. Анализ результатов исследований зависимости Р = f((p, ц/, и, h).

4.2.3. Анализ результатов исследований R = f((p, ц/, и, h).

4.2.4. Анализ уравнения регрессии q=f(q>, ц/, d, h).

4.2.5. Анализ уравнения регрессии S=f((p, ц/, и, h).

4.3. Выбор рационального режима процесса измельчения.

4.4. Исследование кинетики процесса измельчения.

4.5. Исследование гидравлического сопротивления ТМ.

4.6. Выводы.

ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

5.1. Внедрение на ОАО «Себряковцемент».

5.2. Внедрение результатов работы на ОАО «Красносельскстрой-материалы».

5.3. Внедрение результатов работы на ОАО «Белгородский цемент».

5.4. Технико-экономические результаты работы.

5.5. Выводы.

В настоящее время в РФ в соответствии с национальной программой жилищного строительства, происходит подъем строительной индустрии. Это влечет за собой необходимость постоянного увеличения объемов производства строительных материалов. Выпуск базового строительного материала, цемента, с 1990 по 1998 гг. снизился с 83 до 26 миллионов тонн в год [49, 76, 79, 133]. Начиная с 1998 г объёмы выпуска цемента постепенно наращивались, и в 2005 г Выпуск цемента составил около 53,5 миллионов тонн в год. К 2008 г для обеспечения внутреннего рынка страны, по планам правительства РФ, годовой выпуск цемента необходимо увеличить до 80 миллионов тонн в год [133].

На конец 2006 г в цементной промышленности РФ работал 51 цементный завод, из них 45 по полному технологическому циклу и 6 помольных установок.

По данным Росстата проектная мощность цементных предприятий на 01.01.2007 г. составила 70,9 миллионов тонн в год. Это значит, что за время реформ потерянно около 19 миллионов тонн мощностей. Последние вводы мощностей были осуществлены в 1986 - 1989 гг на Невьянском, Брянском, Новороссийском и Норильском предприятиях.

Цементная промышленность продолжает оставаться сезонной отраслью.

Износ активной части основных фондов на подавляющем большинстве предприятий превысил 70% [1, 2, 3]. В эксплуатации находится 93,5% печей и мельниц со сроком службы более 30 лет. Износ основных фондов составил на 01.01.2007 г. 52,4%. На протяжении многих лет никакого обновления основных фондов не осуществлялось.

Удельный расход электроэнергии на 1 т цемента на предприятиях мокрого способа производства составил 116,2 кВт-ч/т; на предприятиях сухого способа производства составил 150 кВт-ч/т, т.е. на 33,8 кВт-ч/т больше.

В общем объеме производства цемента в 2006 году доля цемента марки «500» составила 54,84%; марки«550» и «600» - 1,5%; средняя марка цемента составляет 439,8 кгс/см .

В связи с длительным сроком окупаемости инвестиционных проектов, обусловленным технологическими особенностями и высокой капиталоемкостью, приток инвестиций от сторонних инвесторов маловероятен.

Рентабельность цементного производства, по данным Госстроя РФ, составляет около 10%. Этих средств не достаточно для внедрения современного технологического оборудования [133].

В связи с этим решить поставленные перед отраслью задачи по увеличению выпуска цемента в ближайшие годы без существенных инвестиций не представляется возможным.

В такой ситуации необходимо проведение мероприятий по модернизации существующего основного технологического оборудования путем не дорогостоящих, но обоснованных и эффективных модернизаций.

Одним из основных технологических переделов в производстве цемента является помол. Регулируя параметры процесса помола можно получать цемент с широкой гаммой его технологических свойств.

В последние годы существенно снизилась доля шлакопортландцемента (ШПЦ) до 10,8%. Использовано только 4,1 Мт шлака в качестве добавок. В то время как в СССР было использовано 18,5 Мт доменных шлаков.

Это объясняется тем, что шлакопортландцемент измельчается в трубных мельницах (ТМ) открытого цикла измельчения, которые не позволяют получать ШПЦ марки «500», без существенного снижения её производительности.

Повышение эффективности работы трубных мельниц ТМ открытого цикла измельчения является существенным резервом роста качества и объёмов выпуска цемента.

Рабочая гипотеза - повысить эффективность процесса измельчения в ТМ открытого цикла можно за счет организации рециркуляционных потоков и их селективного доизмельчения внутри барабана мельницы.

Научная идея - необходимо создать и исследовать такие режимы процесса измельчения в ТМ, при которых недоизмельчаемый материал на каждом участке мельницы изымается из общего потока, доизмельчается и байпасом выводится из мельницы.

Цель работы - интенсификация процесса помола в ТМ открытого цикла измельчения, путем создания условий селективности процесса измельчения рециркуляционных потоков, разработка методик расчета основных конструктивно - технологических и энергетических параметров.

Задачи исследований:

1. Разработать методику расчета потребляемой мощности, аспирацион-ного режима, производительности мельницы.

2. Синтезировать уравнение кинетики в условиях рецикла измельчаемого материала.

3. Разработать математическую модель процесса измельчения в условиях рецикла.

4. Создать экспериментальную установку, разработать методику исследований процесса помола в ТМ в условиях селективности процесса измельчения.

5. Исследовать влияние основных факторов на эффективность процесса измельчения в ТМ.

6. Установить рациональные конструктивные параметры и режимы процесса помола в ТМ.

7. Разработать алгоритм расчета ТМ с селективным измельчением ре-церкулируемых потоков.

8. Разработать рекомендации для промышленной реализации результатов исследований.

Научная новизна.

1. Получены аналитические выражения для определения величины потребляемой мощности привода ТМ, учитывающие режим работы дробящей среды в условиях рецикла измельчаемого материала.

2. Синтезирована новая форма уравнения кинетики измельчения, учитывающая физико-механические свойства материала и конструктивно-технологические особенности ТМ с рециклом.

3. Разработана методика расчета аспирационного режима, позволяющая рассчитать суммарное гидравлическое сопротивление внутримельничных и аспирационных устройств, определить объемы аспирационного воздуха и мощность привода вентилятора.

4. Разработан алгоритм расчета конструктивных параметров внутримельничных рециркуляционных устройств с учетом требуемой производительности домола измельчаемого материала.

Практическая ценность работы.

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны принципиально новые конструктивные решения внутримельничных устройств для организации рецикла и селективности процесса помола в ТМ, конструкция которых защищена патентами РФ №2291746, №58949.

Использование предложенных технических решений позволило повысить производительность ТМ, снизить удельный расход энергии на помол и повысить качество готового продукта - цемента.

Автор защищает.

1. Аналитические уравнения для расчета потребляемой мощности привода мельницы.

2. Методику расчета аспирационных режимов и аспирационной системы

ТМ.

3. Уравнение кинетики процесса помола с учетом рецикла измельчаемого материала.

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

5. Патентно - чистые конструкции, разработанных внутримельничных устройств для ТМ.

Реализация работы.

Теоретические и экспериментальные результаты работы апробированы на цементных мельницах 2,6 х 13 м; 3 х 14 м; 3,2 х 15 м на ПРУП «Кричев-цементношифер», ОАО «Новоросцемент», ОАО «Михайловцемент», ОАО «Белгородский цемент», ОАО «Себряковский цемент» в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных проектов на кафедре «Механического оборудования предприятий промышленности строительных материалов» БГТУ им. В.Г. Шухова.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на международных научно - технических конференциях: в Украине (г. Харьков, ХГБТУ, 2004 г.), Белоруссии (г. Могилев, РБТУ, 2004 г.), Белгороде - «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в 2005 г.; «Образование, наука, производство» в 2004 г., 2006 г. и 2007 г.; международной интернет - конференции «Технологические комплексы, оборудование предприятии строительных материалов и стройиндустрии» в 2004 г.; на заседаниях технических советов ОАО «Михайловцемент»; ОАО «Новоросцемент»; ОАО «Белгородский цемент» 2004 г. - 2006 г.

Публикации.

По результатам работы опубликовано девять печатных работ, в том числе в центральных изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ - 5, получено 2 патента РФ

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из: введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 152 наименований; работа изложена на 192 страницах, содержит 68 рисунков, 5 таблиц, 4 приложения на 16 страницах.

6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. На основании анализа состояния и направлений совершенствования техники и технологии измельчения показана возможность повышения эффективности процесса измельчения в ТМ за счет усовершенствования конструкции внутримельничных устройств.

2. Рассмотрены возможные варианты усовершенствования процесса измельчения в ТМ с рециклом путем увеличения времени пребывания грубых фракций материала во второй камере барабана мельницы и байпасированием частиц готового продукта.

3. Получены аналитические уравнения для расчета высоты отверстий в лифтерах и высоты подпорных колец с учетом кинетики процесса и рецикла измельчаемого материала.

4. Синтезирована новая форма уравнения кинетики измельчения, учитывающая физико-механические свойства измельчаемого материала, а также, впервые, конструктивно-технологические особенности ТМ: частоту вращения барабана; массу мелющих тел; скорость аспирационного воздуха; высоту подпорных колец.

5. Получены уравнения и разработана методика расчета системы аспирации мельницы, позволяющая определить: гидравлическое сопротивление барабана мельницы с учетом конструкции внутримельничных устройств и режима работы мелющих тел; объемов и скорости воздуха, проходящего через барабан мельницы и трубу рецикла; мощность, производительность и напор вентилятора.

6. На основании адаптации известных получены уравнения и разработана методика расчета производительности ТМ с рециклом и подпорными кольцами, учитывающие байпас и рецикл измельчаемого материала во второй камере мельницы. Расчеты и проведенные эксперименты подтвердили достаточно высокую сходимость результатов -расхождения не превышают 12%.

7. Получены уравнения, позволяющие рассчитать как суммарную, так и составляющие потребляемой мощности привода, которые учитывают не только все конструктивные особенности ТМ, но и режим ее работы в условиях рецикла.

8. На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии вида\(Q,P,Rm,q,S)=f(<p;y/;v;h). Выявлено влияние каждого из исследуемых факторов и эффектов их взаимодействия на величину и характер изменения каждого из параметров оптимизации: Q, Р, Roos, S, Я

9. Произведена оптимизация конструкции и режимов измельчения в ТМ с рециклом и байпасом готового продукта. Оптимальный режим работы ТМ, при котором q-»min осуществляется при выполнении следующих условий: <р = 0,22',ср = 0,12пкр;и = 0,66м / с; h=0,14м.

10. На основании проведенных исследований и анализа диаграмм зернистого состава цемента показано, что цемент, полученный в ТМ открытого цикла измельчения, оснащенных системой рецикла и подпорными кольцами имеет характеристики, превышающие аналогичные характеристики для цементов, полученных в ТМ замкнутого цикла измельчения; возможно получение цемента с dce=5 л мкм и 5=1500 м /кг. При удельном расходе энергии до 65 кВтч/т.

И.Новизна предложенных технических решений защищена патентами РФ №58949; №2291746, которые позволяют повысить эффективность процесса в ТМ открытого цикла измельчения за счет увеличения времени пребывания частиц, размер которых удовлетворяет требованиям к готовому продукту.

12. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО «Себряковцемент», ОАО «Белгородцемент», ОАО «Красносельскстройматериалы» на ТМ открытого цикла измельчения (0 3,0x14 м; 0 3,2x15 м). В ходе промышленной эксплуатации усовершенствованных мельниц установлено полное соответствие теоретических и экспериментальных результатов работы с промышленными - эффективность процесса измельчения возрастает: производительность мельниц увеличилась до 10%; удельный расход энергии снизился на 17-19%.

13. Суммарный экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы за счет повышения производительности и уменьшения удельного расхода энергии составил 3,21 млн. рублей в год.

180

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

2. А.с. 831171 СССР, МКИ В 02 С 17/06. Барабанная многокамерная мельница / В.С.Богданов, Н.С.Богданов, Д.Н.Солодовников; БТИСМ им. И.А.Гришманова- 2796010/29-33; Заявлено 17.07.1979; Опубл. 23.05.1981; Бюл. №19.-С.З.

3. А.с. 1678448 СССР, МКИ В 02 С 17/00 Шаровая Мельница / B.C. Богданов, С.Ф.Зеленков, Ю.М.Фадин и др; БТИСМ им. И.А.Гришманова Опубл. 15.07.91, Бюл. № 35 - С.6.

4. А.с. 583718 СССР, МКИ В 02 С 17/06. Трубная мельница / Бент Хернинг; Ф.Л. Смидт и КО А/С.- 2010873/29-33; Заявлено 21.03.74; Опубл. 05.12.1977; Бюл. №45.- С.5.

5. Акунов В.И. Струйные мельницы. Элементы теории и расчета/ М.: Машгиз, 1962.-264 с.

6. Акунов В.И. Струйные мельницы. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1967. -257 с.

7. Акунов В.И. Закономерности измельчения строительных материалов на противоточной струйной мельнице /В.И. Акунов И.Ж. Буслаева// Цемент, 1988. -№1. - с. 20-23.

8. Барский М.Ф. Фракционирование порошков М.: Недра, 1980. - 327 с.

9. Банит Ф.Г. Механическое оборудование цементных заводов / Ф.Г. Банит, О.А. Несвижский М.: Машиностроение, 1975. - 318 с.

10. Блехман И.И. Вибрационная механика. М.: Наука, 1977. - 397 с.

11. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. -М.: Высшая школа, 1977. 255 с.

12. Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов / В.А.Бауман, Б.В.Клушанцев, В.Д.Мартынов. М.: Машиностроение, 1981.-323 с.

13. Бернд X. Современные помольные установки с мельницами MPS в Экстремадуре. // Цемент Известь Гипс, 2006. №3. - с.37 - 41.

14. Богданов B.C., Платонов B.C., Богданов Н.С.Снижение энергоемкости процесса измельчения «Цемент», 1984.-№12.~с.7-9.

15. Богданов B.C. Энергообменные устройства для шаровых барабанных мельниц. «Стекло и керамика», 1985, №6, с. 19-21.

16. Богданов B.C. Оптимизация конструкции шаровых мельниц. -«Огнеупоры», 1985, №6, с. 44 47.

17. Богданов B.C., Богданов Н.С., Тиховидов Б.Д., Балера Н.Д. Влияние продольного движения мелющих тел на процесс измельчения материалов в трубных мельницах. Изв. Вузов «Строительство и Архитектура», 1982, №1, с. 141-145.

18. Богданов B.C. Усовершенствование конструкции трубных мельниц. -«Строительные и дорожные машины», 1983, №10, с. 11 14.

19. Богданов B.C., Воробьев Н.Д. Кинематика шаровой загрузки в барабанных мельницах с наклонными межкамерными перегородками. -Изв. Вузов «Горный журнал», 1985, №10, с. 124 127.

20. Богданов B.C., Воробьев Н.Д., Платонов B.C., Шевченко И.Н.О возможности продольных перемещений трубных мельниц с несложными перегородками. «Цемент», 1985.-№12-с. 17-19.

21. Богданов B.C., Воробьев Н.Д. Определение длин камер трубных мельниц с наклонными перегородками. «Цемент», 1986 - №7 - с. 10 - 12.

22. Богданов B.C. Барабанные мельницы с поперечно-продольным движением мелющих тел: Автореф. дис. . док. техн. наук: 05.02.16 /

23. B.C. Богданов // БТИСМ. Белгород, 1986. - 48 с.

24. Богданов Д.В. Движение тела в загрузочном лифтере трубной шаровой мельницы / Д.В. Богданов, B.C. Богданов, Н.Д. Воробьев, В.П. Воронов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев // Строительные и дорожные машины, 2006. №7. - С.33-37.

25. Богданов Д.В. Повышение эффективности работы шаровых барабанных мельниц / Д.В. Богданов, B.C. Богданов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев, О.Р. Соловьв // Строительные и дорожные машины, 2006. №11. - С.20-22.

26. Богданов B.C. Повышение эффективности работы трубных мельниц открытого цикла измельчения / В.С.Богданов, Ю.М. Фадин,

27. C.С.Латышев, и др. // Цемент и его применение, 2005-№1-С.49 53.

28. Богданов Д.В. Движение тела в лифтере внутримельничного классифицирующего устройства трубной шаровой мельницы / Д.В.Богданов, Н.Д. Воробьев, В.П. Воронов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. -№11. С. 149-153.

29. Богданов Д.В. Повышение эффективности работы цементных мельниц / Д.В. Богданов, B.C. Богданов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев, О.Р. Соловьев // Цемент и его применение. 2006. - №6 - С.80-81

30. Вечное движение мельничного круга: комапания Loesche GmbH отмечает свой 100-летний юбилей (1906 2006 г.) // Цемент Известь Гипс, 2007. -№1.-с. 23-29

31. Глухарев Н.Ф. Технология «ЭКОФОР» за рубежом // Цемент и его применение, 2003.-№1,- с.23 -25.

32. Глухарев Н.Ф. Энергосбережение в производстве цемента с использованием устройства «Экофор»// Цемент и его применение, 2002-№1— сЛ9 — 21.

33. Григорьев A.M. Винтовые конвейеры- М.: Машиностроение, 1972184 с.

34. Григорьев A.M. К вопросу о расчете грузовых винтов // Труды Казанского химико-технологического института им. С.М.Кирова.-Казань, 1957.- Вып.22.- С.59 62.

35. Григорьев A.M. О наклоне шнека // Труды Казанского химико-технологического института им. С.М.Кирова.- Казань, 1957.- Вып.22-С.63-75.

36. Григорьев A.M. Элементы теории винтовых конвейеров Казань: КХТИ, 1957.-73 с.

37. Гончаревич И.Ф. Вибротехника в горном производстве. М.: Недра, 1992.-319 с.

38. Глухарев Н.Ф. Повышение производительности цементных мельниц с использованием устройства «Экофор» // Цемент и его применение, 2000 №1.- С.20 - 22.

39. Движение тела в лифтере внутримельничного классифицирующего устройства трубной шаровой мельницы / Н.Д.Воробьев, В.П.Воронов, Ю.М.Фадин, С.С.Латышев, Д.В.Богданов // Вестник БГТУ им.В.Г. Шухова, 2005.- №11.- Ч. III.- С. 149 153.

40. Дешко Ю.И. Измельчение материалов в цементной промышленности / Ю.И. Дешко, М.Б. Креймер, Г.С. Крытхин М.: Стройиздат, 1966. - 275 с.

41. Дорохов И.Н. Исследование струйного измельчения и его перспективы в цементной промышленности / И.Н.Дорохов, Д.И.Эскин, Е.В.Щеголяев // Цемент, 1995.- №2,- С.34 36.

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

43. Дун И.Ф. Влияние профиля футеровки барабана на процесс измельчения и износа в шаровой мельнице / И.Ф. Дун, В.А.Цукерман // Бюллетень "Обогащение руд", 1974.- №3.- С.30 35.

44. Жарко В.И. Производство и зоны дефицита цемента в России в 2005 -2010 гг./ В.И. Жарко, В.И. Шубин, Г.Ю. Пасилик // Цемент и его применение, 2006. №6. - с. 14-23.

45. Злобин И. Современные решения в области помольного оборудования // Цемент и его применение, 2006. №6. - с. 28 - 29.

46. Евневич А.В. Грузоподъемные и транспортирующие машины на заводах строительных материалов- 2-е изд., испр. и доп.- М.: Издательство машиностроительной литературы., 1962 365 с.

47. Журавлёв В.М. Безболтовое крепление бронефутеровки шаровых мельниц. / В.М.Журавлёв, А.К. Лидумис //Цемент, 1964-№1- С. 19 20.

48. Зеленков С.Ф. Шаровая мельница с энергообменными футеровочными элементами Автореф. дисс. . канд. техн. наук / БТИСМ им. И. А. Гришманова-Белгород, 1998.-21 с.

49. Ильевич А.ГТ. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров.-М.: Высшая школа, 1979 344 с.

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

51. Ипульсная технология производства цемента / В.В.Кафаров, М.А. Вердиян, И.В.Кравченко и др. // Цемент, 1988,- №8 С.8 - 15.

52. Исследование кинематических параметров мельниц, оснащенных лопастными энергообменными устройствами / B.C. Севостьянов,

53. B.С.Богданов, Ю.М.Смолянов, С.И.Ханин // Строительные материалы, 1990-№8 С.19- 21.

54. Йоргенсен С.В. Помол цемента. Сравнительный анализ вертикальной валковой и шаровой мельниц. // Цемент и его применение, 2006. №6. -с. 39-64.

55. Кабанов B.C. Роторная струйная мельница / Роторная струйная мельница / B.C. Кабанов, В.Н. Мищенко // Строительные и дорожные машины -1984.-№11.-с. 14-15.

56. Каминский А.А. Некоторые вопросы теории помола в многотрубных мельницах /А.А.Каминский, А.Д.Каминский // Цемент, 1980.-№71. C.14- 16.

57. Каминский А.Д. Исследования кинетики мелющей загрузки на моделях уравновешенных многотрубных мельниц // Цемент, 1976- №9-С.11-13.

58. Каминский А.Д. Многотрубная шаровая мельница//Цемент, 1974-№8-С.11.

59. Каминский А.Д. Основы теории помола в многотрубной шаровой мельнице / А.Д. Каминский, B.C. Колесов // Цемент, 1979.- №4 С.12-14.

60. Каминский А.Д. Уравновешенная многотрубная шаровая мельница // Цемент, 1976.-№3.-С.20.

61. Каминский А.Д.Опыт эксплуатации многотрубных мельниц / А.Д. Каминский, А.А. Каминский // Цемент, 1982 №6 - С.6 - 8.

62. Коломиец A.JI. Восстановление цементной промышленности чеченской республики // Стройпрофиль, 2003.-№8(30).- С.61-62.

63. Красовский Б.П. Вибрационные мельницы: Обзор отечественной и зарубежной литературы за 1934 1982 гг. Отчет МГИ, 1983. - 39с.

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

65. Крыхтин Г.С. Влияние воды, вводимой в мельницу, на процесс помола клинкера / Г.С. Крыхтин, В.З.Пироцкий, С.М.Рояк // Цемент, 1961-№3.-С.4-8.

66. Крыхтин Г.С. Интенсификация работы мельницы / Г.С. Крыхтин, Л.Н.Кузнецов.- Новосибирск: ВО «Наука, Сибирская издательская фирма», 1993-240 с.

67. Крыхтин Г.С. Работа мелющих тел в мельнице с сортирующей бронефутеровкой //Труды НИИЦемент, I960 Вып. 13,— С. 94 —111.

68. Крюков Д.К. Усовершенствование размольного оборудования горнообогатительных предприятий М.: Недра, 1966 - 174 с.

69. Крюков Д.К. Футеровки шаровых мельниц- М.: Машиностроение, 1965.- 184 с.

70. Латышев С.С. Трубная шаровая мельница с внутренним рециклом загрузки: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.13 / С.С. Латышев // БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород, 2005. - 24 с.

71. Мартини Р. Вертикальные валковые мельницы MPS от Pfeiffer на цементных заводах Ирана // Цемент Известь Гипс, 2006, №2. с. 16-20.

72. Мальцев А. Недостаток инвестиций-ключевая проблема цементной промышленности России // Стройпрофиль, 2003 №8(30).- С.62.

73. Мешков Ф.А. Обоснование параметров вибрационной мельницы для тонкого измельчения горных пород с учетом динамики мелющих тел. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: МГТУ, 2002. - 24 с.

74. Мещеряков С. Цементная отрасль в зеркале цифр // Стройпрофиль, 2003.-№8(30).-С.60.

75. Моргулис М.Л. Вибрационное измельчение материалов. М.: Промстройиздат, 1957.-106 с.

76. Морозов Е.Ф. Аналитический метод выбора профиля футеровочных плит шаровых мельниц при водопадном режиме работы // Изв. вузов., Горный журнал, 1971.-№1 С.70 - 73.

77. Морозов Е.Ф. Экспериментальное исследование влияния профиля футеровки на скольжение дробящей среды барабанной мельницы / Е.Ф.Морозов, Г.П.Образцов // Изв. вузов., Горный журнал, 1973 №6-С.176 - 182.

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

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

80. Об эффективности различных технологических схем измельчения / М.А.Вердиян, B.C.Богданов, И.М.Тынников и др. //Цемент, 1997-№2-С.22 24.

81. Олевский В.А. Обобщенная формула для определения мощности двигателей барабанных мельниц // Изв. вузов. Горный журнал, 1979-№6-С. 134- 139.

82. Особенности измельчения цемента в замкнутом цикле в присутствии ПАВ интенсификаторов помола / В.З.Пироцкий, Н.С.Мацуев // Труды НИИЦемента, 1970,- Вып.24. - С89 - 105.

83. Особенности кинематики шаровой загрузки в трубных мельницах с наклонными перегородками / И.И.Мирошниченко, В.С.Богданов, Н.Д. Воробьев // Цемент, 1986.- №4.- С.8 11.

84. Пат. 2291746 РФ, МКИ В 02 С 17/04. Шаровая барабанная мельница / Д.В. Богданов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев, B.C. Богданов и др.; БГТУ им В.Г. Шухова; №2006108360/03; Заявлено 16.03.2006; Опубл. 20.01.2007; Бюл. №2.

85. Пат. 2246355 РФ, МКИ В 2 С 17/06. Трубная мельница с внутримельничным классифицирующим устройством / B.C. Богданов, Ю.М. Фадин, С.С. Латышев, и др.; БГТУ им В.Г. Шухова; №2003132214/03; Заявлено 03.11.2003; Опубл. 20.02.2005; Бюл. №5.- С.5.

86. Пат. германии DE478057, МКИ В 02 С 17/06. Polysius A G G.-DENDATP057754 00000000; Опубл. 18.06.1929.

87. Пат. германии DE607571, МКИ В 02 С 17/06. Fried Krupp Grusonwerk aktges.- DE1934K133807D 19340415; Заявлено 15.04.34; Опубл. 03.01.1935.

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

89. Петкевич В.В. Теоретическая механика: Учебное пособие- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981.- 496 с.

90. Пироцкий В.З. Технологическая аспирация цементных мельниц/ В.З. Пироцкий, B.C. Богданов // Цемент, 1985-№2.- С.7 9.

91. Пироцкий В.З. Аспирация цементных мельниц / В.З. Пироцкий, В.С.Богданов B.C.Севостьянов // Обзор, информ. Сер. «Цементная промышленность»,- М.: ВНИИЭСМ, 1984.- №3 С.52-63.

92. Пироцкий В.З. Сосотояние и направление развития техники измельчения и интенсификации процессов помола цемента: Обзор / В.З. Пироцкий. -М.: ВНИИЭСМ, 1973.-64 с.

93. Пироцкий В.З. Цементные мельницы: технологическая оптимизация .СПб.: Издательство Центра профессионального обновления «Информатизация образования», 1999- 145 с.

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

95. Расчет зон контакта энергообменные устройств с мелющей загрузкой барабанных мельниц / В.С.Севостьянов, В.С.Богданов, С.И.Ханин, Ю.М. Смолянов // Цемент, 1991№ 1 2 - С.49 - 54.

96. Расчет мощности трубных мельниц с ППД мелющих тел / В.С.Богданов,

97. B.С.Платонов, Н.Д.Воробьев, Н.С.Богданов // Цемент, 1986- №31. C.10-13.

98. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика М.: Знание, 1958 - 265 с.

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

100. Росляк А.Т. Пневматические методы и аппараты порошковой технологии / А.Т. Росляк, Ю.А. Бирюков, В.Н. Пагин. Томск: Изд-во Томского университета, 1990. - 272 с.

101. Рояк С.М. Интенсификация процессов тонкого измельчения клинкера с помощью поверхностно-активных веществ. / С.М. Рояк, В.З. Пиротский, Н.С.Мацуев // Цемент, 1964.- №5.- С.5 8.

102. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций М.: Высшая школа, 1971.-382 с.

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

104. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности М.: Химия, 1968.-384 с.

105. Снижение энергозатрат при циклической организации процессов обжига и помола клинкера / М.А.Вердиян, И.М. Тынников, Е.В.Текучева и др. // Цемент, 1999.- №3.- С.46 50.

106. Соболь И.С. Метод Монте-Карло: Популярные лекции по математике-М.: Высшая школа, 1978. 64 с.

107. Совмещение различных способов организации процессов измельчения -решение многих проблем в технологии цемента / М.А.Вердиян, Г.Б. Лепетуха, С.В. Сусев и др.// Цемент, 1996 №3.- С. 19 - 20.

108. Соловьев О.Р. Шаровая мельница с поперечно-продольным движением и рециклом загрузки. Диссертационная работа на соискание степени канд. техн. наук. Белгород, 2006. - 155 с.

109. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины: Учеб. Пособие для машиностроиельных вузов,- 3-е. изд., перераб- М.: Машиностроение, 1983.-487 с.

110. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под ред. О.С. Богданова, В.А. Олевского 2-е изд. - М.: Недра, 1982.-366 с.

111. Суккар М.Н. Установка для производства цемента вальцовыми прессами компании SPCC // Цемент Известь Гипс, 2006, №2. с. 60 - 67.

112. Справочник по производству цементов / Под ред. И.И. Холина- М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1963 852 с.

113. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под ред. А.А. Русанова. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.

114. Технология помола цемента с использованием интенсификаторов / В.З.Пироцкий, Н.С.Мацуев, А.В.Демин, З.М.Коротеева // Цемент, 1988-№1- С.17-19.

115. Тимашев В.В. Интенсификация работы помольно сушильных установок путем введения ПАВ / В.В. Тимашев, Г.С.Крыхтин, М.Э. Нудель // Цемент, 1995,- №6.- С.4 - 5.

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

117. Ткачев В.В. Сортирующая бронефутеровка и механизм классификации мелющих тел//Цемент, 1961-№4.- С. 16 19.

118. Товаров В.В. Использование ПАВ в помольных установках / В.В.Товаров, Г.И.Оскаленко, А.Ф.Шевченко //Тр. Гипроцемента, 1966-Вып.32.-С.53 -63.

119. Уваров В.А. Математическая модель движения двухкомпонентной смеси в зоне помола струйной мельницы с отбойной плитой / В.А. Уваров // Строительные и дорожные машины. 2006. - №8. - с. 32 - 33.

120. Уваров В.А. Применение противоточной струйной мельницы в технологии производства электроизоляционной керамики / В.А. Уваров // Стекло и керамика. 2006. - №8. - с. 29 - 31.

121. Уваров В.А. Оптимизации параметров работы пневмоструйной противоточной мельницы / В.А. Уваров // Омский научный вестник. -2006.-№2(35).-с. 117-119.

122. Фадин Ю.М. Интенсификация процесса измельчения и расчет конструктивно-технологических параметров цементных мельниц с поперечно-продольным движением мелющих тел: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.16 / Ю.М. Фадин // НИИЦемент. Москва, 1995. - 16с.

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

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

125. Шихт Э. Использование роторной ударной мельницы для измельчения гашеной извести. // Цемент Известь Гипс, 2006. №1. - с. 39 - 45.

126. Шубин В.И. Современное состояние и перспективы производства цемента в России / В.И.Шубин, В.И.Жарко, Г.Ю.Василик //Цемент и его применение, 2003 .-№6.-С. 18 -22.

127. Эффективность дискретно-непрерывных процессов измельчения твердых тел / М.А.Вердиян, В.Н.Третьяков, В.С.Богданов и др. // Цемент, 1995-№4.-С.19-21.

128. Юнг О., Крафт Б. Высокопроизводительные сепараторы для вертикальных валковых мельниц типа MPS. // Цемент Известь Гипс, 2006.-№ I.e. 39-43

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

130. Pelle Е. Палле Э.Г. Цементный завод нового поколения // Цемент и его применение, 2000 №3 - С.22 - 28.

131. Pichlmaher Е. Пихльмаер Э. Модернизация цементных помольных установок//Цемент и его применение, 2000-№2 -С.41 -45,

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

133. FLS bright neuen platzsparenden. Hocheffertiven Windnichter // Zement-Kalk-Gips, 1985.-B.38.-№2,-S.109.

134. Grinding Mill-Rod, Ball and Autogenous // Mining magazine, 1982.- B.147-№9- P.91.

135. Hanke E. MKT air separation with external fan- operational results // World Cement, 1986.- №3.- P.46 50.

136. Heinrich K. Muhlinoptimisirung / K.Heinrich, H. Hinske // Zement-Kalk-Gips, 1978. B.3 8. - №4,- S. 170 - 171.

137. Hepher N.M. Optimisation of Cement Nill Performance / N.M.Hepher, M.S. Summer //Zement-Kalk-Gips, 1978.-B.38.-№10.-S.591 592.

138. Kersaw M. Analysis of O-SEPA separators at Blue Circle, Australia / M. Kersaw, I. Yardi // World Cement, 1989.- №11.- P.400 405.

139. Klumpar I.V. New Sturtevant High efficince SD classifier at Keystone Cement / I.V. Klumpar, N.N. Zaubov // World Cement, 1985.- №10.- P.38 42.

140. McDowell R. Pennsylvania cement maker seeks peak performance / R. McDowell, I. Mensz // Pit and Quarry, 1987.- №12.- P.60 62.

141. Meintrup W. Ord's Lagrest ore Grinder Withont gedrs. / W.Meintrup, F.Kleiner//Mining Eng, 1982,-B.34.-№9.-P.1328 1331.

142. Nakajiama Y. Wo liegen die Grenzen beim Bau grosser Rohrmiilen?/ Y. Nakajiama, K.Tamura, T.Tanaka // Zement-Kalk-Gips, 1971.- B.24.-№9- S.420 424.

143. Njmun K.E. Improvements in Cement Grinding with the new Larox ES/90 Classifier// World Cement Technology 1980. -№10.- P.407 415.

144. Onuma E. O-SEPA a new hidh-perfomance air-classifier / E.Onuma, T.Furukawa // World Cement, 1982.- №10.- P. 13 24.

145. Palaid M. A look at internel grinding shop / M.Palaid, F.Cochet // WoldCement, 1990.- №9.- P.395 399.