автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Цилиндрическое внутримельничное классифицирующее устройство трубной мельницы

СОЛОДОВНИКОВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ЦИЛИНДРИЧЕСКОЕ ВНУТРИМЕЛЬНИЧНОЕ КЛАССИФИЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРУБНОЙ МЕЛЬНИЦЫ

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

11 О ДЕК 2009

Белгород-2009

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

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Ханин Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сиваченко Леонид Александрович

кандидат технических наук, профессор Воробьев Николай Дмитриевич

Ведущая организация: Московская государственная академия

коммунального хозяйства и строительства (МГАКХиС)

Защита диссертации состоится 29 декабря 2009 г. в 10® на заседании диссертационного совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, главный корпус, ауд. 128).

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

Автореферат диссертации разослан «¿¿у> ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Уваров В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Дробление и измельчение являются одними го самых распространенных и одновременно наиболее энергоемких процессов при производстве строительных материалов, на долю которых приходится до 60 - 70 % всех энергозатрат.

Одним из основных строительных материалов является цемент. В последние годы производство цемента в России имело постоянный рост и к 2007 г. его выпуск приблизился к 60 млн т. Следует отметить, что с началом всемирного экономического кризиса потребность в цементе несколько сократилась, а его производство в 2008 г. сократилось по отношению к данным 2007 г. на 10,6 %, однако в 2010 г. ожидается восстановление экономики страны и рост потребности в строительных материалах.

Помол цементного клинкера осуществляется преимущественно в трубных мельницах (ТМ), которые получили широкое распространение в мировой цементной промышленности, а в РФ являются основным агрегатом для тонкого помола материалов. Повышенный удельный расход электроэнергии, достигающий 40...60 кВт-ч/т, является основным недостатком ТМ. Их низкая энергетическая эффективность работы обусловлена нерациональной организацией процесса измельчения материала внутри барабана мельницы. Повышение эффективности работы данного агрегата является одной из задач, решение которой может привести к повышению производительности и снижению удельного расхода электроэнергии.

Одним из наиболее перспективных направлений повышения эффективности работы ТМ является совершенствование конструкций устройств, обеспечивающих внутримельничную классификацию материала.

Цель работы - разработка рациональной конструкции внутримельничного классифицирующего устройства (ЦВКУ) трубной мельницы, обеспечивающего повышение эффективности процесса измельчения материала, и математического аппарата для расчета его конструктивно-технологических параметров.

Задачи исследований.

1. Разработать рациональную конструкцию цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства для ТМ.

2. Установить теоретические зависимости конструктивно-технологических и кинематических параметров цилиндрического внутримельничного классифицирующею устройства ТМ.

3. Разработать теоретические основы расчета усилий, действующих на элементы конструкции цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

4. Установить теоретические зависимости пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства в зависимости от эксплуатационных параметров.

5. Разработать методику расчета эксплуатационных параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства.

6. Исследовать влияние основных факторов на эффективность процесса грубого помола материала в ТМ с ЦВКУ.

7. Определить рациональные конструктивно-технологические параметры камеры грубого помола мельницы, оснащенной цилиндрическим внутримельничным классифицирующим устройством.

8. Разработать рекомендации для промышленной реализации результатов исследований.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Получены математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ, учитывающие его геометрические параметры и относительную частоту вращения.

2. В аналитическом виде получено выражение для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства с учетом его конструктивно-технологических параметров.

3. Получены математические выражения для расчета геометрических параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства, учитывающие геометрические параметры кольцевой камеры и требуемую производительность ТМ по готовому продукту.

4. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие изменение производительности и мощности, потребляемой электродвигателем, и позволяющие определить рациональные конструктивно-технологические параметры ЦВКУ трубной мельницы.

Практическая значимость работы.

Получены инженерные методики расчета конструктивно-технологических параметров ЦВКУ для мельниц различных типоразмеров. Разработана патентно-защищенная конструкция цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства, обеспечивающего повышение производительности при производстве цемента на 8 - 10 %, снижение удельного расхода электроэнергии на 12 - 14 %.

Автор защищает.

1. Математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ.

2. Аналитические выражения для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства в зависимости от его конструктивных параметров.

3. Математические выражения для расчета эксплуатационных параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства.

4. Уравнения регрессии, описывающие изменение производительности и мощности, потребляемой электродвигателем, и позволяющие определить рациональные конструктивно-технологические параметры ЦВКУ трубной мельницы.

5. Патентно-защищенную конструкцию цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства трубной мельницы.

6. Результаты экспериментальных исследований по определению производительности, потребляемой мощности и удельного расхода электроэнергии ТМ с ЦВКУ.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях; - на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2003 г.); «Образование, наука, производство» (Белгород, 2004 г.); Международной интернет-конференции «Технологические комплексы, оборудование предприятий строительных материалов и стройиндустрии» (Белгород, 2004 г.); Международном форуме по проблемам науки, техники и образования в академии наук о Земле (Москва, 2004 г.); пятой межрегиональной научно-технической конференции с международным участием (Братск, 2006 г.).

Реализация работы.

Разработанные рекомендации приняты для внедрения на ЗАО «Катавский цемент» и используются для разработки технической документации на конструкцию ЦВКУ для цементной мельницы. Результаты работы используются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ на кафедре механического оборудования БГТУ им. В.Г. Шухова.

Публикации.

По результатам диссертационной работы получен патент РФ на изобретение, опубликовано девять печатных работ, в том числе одна в ведущем рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по результатам работы, списка литературы из 128 наименований. Работа изложена на 185 страницах, в том числе содержит 60 рисунков, 10 таблиц, 23 страницы приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы ее цели и задачи, приведены

научная новизна, практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрено современное состояние и направления развития оборудования для тонкого измельчения материалов. Установлено, что ТМ широко распространены на предприятиях по производству цемента и являются одним из основных помольных агрегатов. Приведены основные достоинства и недостатки ТМ.

Рассмотрены основные направления совершенствования ТМ, среди которых: увеличение габаритных размеров, создание многотрубных шаровых мельниц, совершенствование футеровки, снижение поверхностной энергии измельчаемого материала, охлаждение камер помола, создание и усовершенствование внутримельничных устройств, совершенствование схем организации процесса измельчения с использованием ТМ.

В качестве приоритетного выбрано направление повышения эффективности измельчения в ТМ путем организации внутримельничной классификации измельчаемого материала. Рассмотрен ряд конструктивных решений по реализации этого направления.

Приведена конструкция и описан принцип действия разработанного и запатентованного ЦВКУ для ТМ.

Трубная мельница (рис. 1) содержит цилиндрический футерованный барабан 1, неподвижно соединенный с загрузочным 2 и разгрузочным 3 днищами, разделенный межкамерными перегородками 4, 5, выходной решеткой 6 на камеру грубого помола 7, а также камеры домола 8-9 соответственно. Внутри разгрузочного днища установлено разгрузочное устройство 10. Внутри загрузочного днища установлено загрузочное устройство 11. Перфорированная обечайка и футерованный барабан образуют кольцевую камеру 12, в которой расположен винтовой конвейер 13. Кольцевая камера сообщена с межкамерной перегородкой 4 (например элеваторной). Направление винта конвейера со стороны загрузочного устройства противоположно направлению вращения барабана мельницы. Отверстия 14 в перфорированной обечайке и ее футеровки 15 расширяются в радиальном направлении от внутренней образующей поверхности к наружной. Ширина (диаметр) отверстий 15 в футеровке равны ширине (диаметру) отверстий 15 в перегородке.

Материал, предназначенный для помола, например цементный клинкер, поступает в загрузочное устройство 11 и перемещается по внутренней поверхности в камеру грубого помола 7, подвергается разрушению мелющими телами, находящимися в камере и по мере уменьшения размеров частиц и продвижения за счет подпора со стороны вновь поступающего материала проходит через отверстия 15 в футеровке и через отверстия 14 в перфорированной обечайке, попадает в кольцевую камеру 12, а также в элеваторную перегородку 4 через отверстия 15.

Мелкофракционный материал, поступивший в камеру 12, захватывается винтовым конвейером 13 и подается в элеваторную перегородку 4, откуда, вместе с мелкофракционным материалом, поступившим из камеры 7, направляется в камеру домола 8. Ширина или диаметр отверстий классифицирующих поверхностей имеют одинаковую величину, определяющуюся максимальным размером частиц материала, которые могут поступать в камеру домола 8.

11 12 7 8 9

Поступивший в камеру домола 8 материал измельчается в ней до меньших размеров частиц, затем через отверстия в межкамерной перегородке 5 поступает в камеру домола 9, где подвергается окончательному домолу и через отверстия в выходной решетке 6 подается на разгрузочное устройство 10.

Таким образом, конструкция трубной мелышцы обеспечивает эффективное выделение материала определенной крупности из измельчаемого в камере грубого помола материала и направляет его в камеру тонкого помола. Это позволяет исключить нерациональное воздействие крупных мелющих тел на мелкофракционный материал в камере грубого помола и интенсифицировать процесс измельчения материала в мельнице.

В результате анализа существующих теоретических положений для определения пропускной способности классифицирующих поверхностей, усилий от воздействия шароматериальной среды на конструкцию мельницы, конструктивно-технологических параметров винтовых транспортирующих устройств, установлено, что в приведенном виде они не могут быть использованы для расчета ЦВКУ.

Во второй главе предложены методики расчета основных параметров, характеризующих работу ЦВКУ ТМ.

Согласно методике, предложенной проф. Д.К. Крюковым, для нахождения сил, действующих на элементы колосниковой

перфорированной обечайки со стороны мелющих тел, необходимо разбить ее в радиальном сечении на ряд секторов (рис. 2). Шаг сектора принимаем равным секторному углу между соседними колосниками. Силу, с которой шароматериальная среда воздействует на колосник в каждом секторе, рассчитываем как силу, приложенную к поверхности колосниковой решетки с центром вращения в точке М:

2

, (1)

где I - длина классифицирующей поверхности, м; уиш - объемный вес шароматериальной среды, Н/м3; а - угловая скорость вращения классифицирующей поверхности, рад/с; г - номер сектора контура загрузки; р0, рх - длины отрезков биссектрисы сектора, м; - угол сектора, рад; к - номер сектора.

Предлагаемая методика основана на применении дискретной модели, позволяющей определить нагрузки от воздействия шароматериальной загрузки на элементарные участки ЦВКУ, а также с высокой точностью определить напряжения, возникающие в элементах его конструкции.

Контур мелющей загрузки делится на три характерных участка, охватываемых, соответственно, дугами А0А1, АД и В|В0. Дуга А0А! ограничивает часть контура мелющей загрузки, от которого происходит отрыв мелющих тел различных слоев, дуга В1В0 ограничивает места их падения. Радиус дуги А1В1, ограничивающей контур движущейся вместе с барабаном мелющей загрузки, определяется уравнением Осецкого-Канторовича.

Угол между биссектрисой сектора и вертикалью равен:

«ыа = «о ++' О

где а0 - угол отрыва мелющих тел, расположенных у барабана мельницы, рад; с1 - диаметр колосника, м; а- размер щели между колосниками, м; До - радиус обечайки, образованный колосниковой решеткой, м.

Рис. 2. Расчетная схема к определению действующих усилий

Границы каждого из характерных участков поперечного контура загрузки задаются посредством углов V, и у2, которые соответственно равны:

V, = агсвт

я

Зэта, со б аг.

+ сое2 а, - 2 соэ ах соэ За,

(3)

(4)

Секторный угол Ук определяется выражением

V. = агсБт

бш ак

, 1 2

у/2

(5)

где у/ - относительная частота вращения ЦВКУ.

Таким образом, учитывая (3) и (4), выражение (1) для нахождения сил, действующих на поверхность, заключенную между двумя соседними колосниками, можно привести к следующему виду: -для первого характерного участка поперечного контура при Ук > V,: Г г \Л

,12 ^ 1

ьк -

V V

¥

1-

Звт а

к +1/2

1 2(жак^2

^ 4 2

V V

/у

Ак ;(6)

- для второго характерного участка поперечного контура при у2 < гк < :

чЛ

1+0080^-

2осйо,

к

1 2005^

У+У2

Ч У

для третьего характерного участка поперечного контура при ^ < :

3£

, 1 2

1+ —--

ц/ ц/ '

■—^^/ТГ^^а^ -

л/3 ак

2 , Л/-; ~Ч+1/2 1 • <аГ4+1/2

+-СОв-—+ — БШ-—

2 3 2 3

При расчете секторных сил в части контура, ограниченного кривой В1В0, необходимо учитывать динамические силы от падающей мелющей загрузки, используя методику, разработанную проф. БЛ. Давыдовым и проф. Б.А. Скородумовым. Расчет по данной методике показывает, что указанные силы достигают значительных величин, но они, в сумме с центробежными силами, не превышают максимальных значений центробежных сил для секторов / и II контура.

В качестве примера рассмотрено ЦВКУ диаметром 2,7 м ТМ ВхЬ = 3,2x15 м. ЦВКУ выполнено из колосников круглого профиля с с!к= 0,09 м и вращается с относительной частотой у/ - 0,76. Ширина щели между колосниками устройства а = 4-Ю"3 м; коэффициент загрузки мелющих тел <р = 0,28. Общее количество колосников - 91, при этом в постоянном контакте с шароматериальной средой находится 33 колосника.

Выполненные расчеты

показали, что центробежная сила имеет максимальное значение в секторах Н-го контура и достигает 4,68 кН на метр длины барабана мельницы. Диаграмма сил, действующих на колосниковые элементы ЦВКУ приведена на рис. 3. Из-за значительных нагрузок,

действующих на элементы ЦВКУ, со стороны шароматериальной среды, а также высокой абразивности измельчаемого материала, колосники должны изготавливаться с достаточно Рис. 3. Распределение сил, действующих большим поперечным сечением на ЦВКУ со стороны мелющей загрузки (достигающим 0,1 м). При этом

максимальная крупность частиц материала, проходящих через отверстия между колосниками, не превышает (4.. .6)-10"3 м.

Классификация измельчаемого материала начинается в секторе^ (рис 4), соответствующем углу ат:

к _ 2/г/7г-2«0; 1 (9)

""" с1 + а 2 Продвижение материала через отверстия между колосниками прекратится в случае равенства действующих на него центростремительного ускорения и противоположно направленной

4000Нм ЗОООНи 2000Нм

ЮООНм^ \ и

I контур

II контур

III контур

и

составляющей гравитационного ускорения, номер сектора кт равен:

при этом

А-.,.

ЯаКс-й'о)

(10)

\ ^ Д0

Рис. 4. Расчешая схема к определению моментов движения материала

(1 + а

Дифференциальное уравнение истечения крупнозернистых сыпучих материалов через выпускное отверстие, согласно

теории, предложенной проф. Л.В. Гячевым, имеет следующий вид:

я;

Л 81

(П)

где I] - расход материала через отверстие; / - рассматриваемый промежуток времени;

8Р ~ 5(л\ у (:-;)) - площади

выпускного отверстия; - производная от функции Зг по ординате л в сеченин х = Н, соответствующем параметру выпускного «гаерства.

Пропускная способность классифицирующего отверстия определяется не параметрами отверстия, а параметрами сечения, имеющего наименьшую пропускную способность, которою принято называть разрывным сечением, так как и нем происходит разрыв струи сыпучего тела (согласно проф. Л.В. Гячеву).

Хр

/

1 V:

<Р

"У

V-

•Ф^ |

Рис. 5. Расчетная схема к определению параметров разрывного сечения

После преобразования (11), с учетом вращения ЦВКУ вместе с барабаном мельницы, выражение для определения предельной пропускной способности в единицу времени, равном времен!! поворота барабана мельницы на угол Ла, принимает вид:

1-

72г

ЙГ

-(gcosat +o/R0)Aa. (12)

Анализ данных расчетов для ТМ диаметром 3,2 м с длиной ЦВКУ L=1,5m (рис. 6) показывает, что с увеличением относительной частоты вращения барабана мельницы у/ и ширины отверстия классифицирующей поверхности а, при прочих равных условиях, пропускная способность увеличивается линейно. Так, при а - 4 мм, изменение ц/ с 0,64 до 0,88 приводит к увеличению пропускной способности с 15,3-10"3 м3/с (55 м3/ч) до 72,2-10'3 м3/с (260 м3/ч), т.е. в 5 раз. Рост пропускной способности с увеличением ширины отверстия происходит не столь значительно. При у/= 0,76 и увеличении а с 3 до 5 мм qnp возрастает с 36,1-10"3 м3/с

(130 м3/ч) до 50-10"3 м3/с (180 м3/ч), на 38,5 %. Связано это с увеличением величины разрывного сечения, что и приводит к росту пропускной способности.

Q,„ м!/сШ3

83 69 55 41 27 13

-

1 2 3

-

г---г —

0,64 0,7 0,76 0,82 0,88 ■ф

Рис. 6. Зависимость предельной пропускной способности ЦВКУ дпр от у/ при различной ширине отверстия: 1 - 3 им; 2 - 4 мм; 3 - 5 мм.

Частицы материала, поступающие на классифицирующую поверхность ЦВКУ, условно можно разделить на «мелкие», которые свободно просыпаются в межколосниковое пространство и «крупные», размеры которых превышают ширину классифицирующих отверстий и которые разрушаются мелющими телами при их «забивании» в межколосниковое пространство.

В общем случае массовая производительность будет равна:

&,=а„+&12+е„з, аз)

где - составляющая массовой производительности, обеспечиваемая наличием материала в исходном продукте, размер частиц которого меньше ширины отверстия между колосниками перфорированной обечайки, кг/с; Qv2 — составляющая массовой производительности, обеспечиваемой за

счет ударного воздействия мелющих тел на материал, находящийся в межколосниковом пространстве (продавливание), кг/с; ()яЪ - массовая производительность, обеспечиваемая за счет измельчения материала мелющими телами в контуре мелющей загрузки, кг/с.

Для каждой составляющей массовой производительности:

о- (м)

где 7„ - насыпная плотность измельчаемого материала, кг/м3; £>,, -соответствующие объемные производительности для каждого из рассмотренных случаев, м3/с.

Составляющая объемной производительности , обеспечиваемая наличием материала в исходном продукте, размер частиц которого меньше ширины отверстия классифицирующей поверхности:

= аз)

где 4 ~ относительное содержание частиц мелкого класса в исходном материале. За меньший класс принимаются частицы меньшего размера, чем ширина отверстия между колосниками; О, - объем материала, подаваемого в мельницу, м3/с.

Составляющая объемной производительности , обеспечиваемая за счет ударного воздействия мелющих тел на материал, находящийся в межколосниковом пространстве, согласно рис. 7, равна:

<р

2 К

со

Аа'

(16)

где dcp - средний диаметр мелющих тел, м; /?„ - глубина внедрения шара, м.

Am

Рис. 7. Расчетная схема к определению вытесняемого объема

Составляющая объемной производительности для материала, измельчаемого мелющей средой определяется по общеизвестной формуле расчета производительности с учетом размеров ЦВКУ, относительной частоты вращения барабана мельницы ц/, коэффициента заполнения барабана мелющими телами ф и размера частиц измельчаемого материала.

Получено выражение для определения производительности внутримельничиого винтового транспортирующего устройства:

3

ЬЛг1

640 +

9А

(17)

960я- I Я, где /„ - шаг винтовой линии, принимаемый исходя из существующих рекомендаций для транспортирующих труб, м; К - радиус барабана мельницы, м; И - высота слоя транспортируемого материала, м.

При существующих габаритах ТМ, для обеспечения требуемой производительности транспортирующего устройства, расчетная высота слоя материала И имеет достаточно малую велич1шу и составляет (0,03...0,05)/?, а шаг винтовой линии при этом не превышает Я. Для уменьшения высоты винтовой лопасти и обеспечения требуемой производительности необходима установка миогозаходиого винтового устройства. Рациональное число его заходов равно:

Ч.«^, (18)

п

где £ - угол естественного откоса материала.

Анализ графиков, представленных на рис. 8, показывает, что при требуемой производительности с увеличением диаметра ТМ, соответственно уменьшается высота винтовых лопастей транспортирующего устройства, что позволяет наиболее полно использовать объем камеры мельницы, занимаемой ЦВКУ.

и/с 0,0180,015 0,012 0,009' 0,006

0,003

Ь ,м

0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,15

Рис. 8. Зависимость производительности миогозаходиого винтового транспортирующего устройства от высоты винтовой лопасти для у*" 0,76 при: I-Я =1,1 м; 2-Я=1,6 м; 3-Я =2 м.

Проведенные расчеты показывают, что для ТМ £>*! - 3,2x15 м, оснащенной ЦВКУ, требуется установка винтового устройства с высотой лопасти винта 0,08 м, при этом количество заходов винтовых лопастей зависит от свойств измельчаемого материала и составляет 10... 16.

В третьей главе описаны план, программа, методики проведения экспериментальных исследований, а также описан экспериментальный помольный комплекс. Приведены характеристики используемых приборов и оборудования. Принят гранулометрический состав клинкера ЗАО «Катавский цемент», используемый для проведения исследований. Приведены полученные на основании существующих методик длины камер ТМ, ассортименты и массы загружаемых в них мелющих тел. Выявлены основные факторы, влияющие на эффективность процесса измельчения в ТМ, установлены уровни их варьирования, определены параметры оптимизации.

В качестве плана эксперимента, проводимого на мельнице ОхЬ = 1x0,6 м, выбран план полного факторного эксперимента ЦКОП 24. Основные факторы: а (Х|) - ширина щели классифицирующей поверхности (2,59... 5,51)-10 м; I (х2) - длина камеры помола ЦВКУ (0,219...0,315) м; <р (х3) - коэффициент загрузки мелющих тел (0,238...0,322); у/ (х4) -относительная частота вращения барабана мельницы (0,647...0,873). Функции отклика: ()11ри(1 - часовая производительность ТМ, приведенная к 10% остатку на сите № 2,5; Оф - часовая фактическая производительность ТМ; Р - мощность, потребляемая приводом ТМ; ду0 - удельный расход электроэнергии на помол материала в ТМ.

Экспериментальный помольный комплекс (рис. 9) включает трубные мельницы непрерывного действия БхЬ = 1x0,6 м и ОхЬ = 0,5x1,5 м, ленточный весовой дозатор, аспирационную систему, состоящую из высоконапорного вентилятора, циклона, рукавного фильтра.

"4 5 6

Рис. 9. Схема экспериментального помольного комплекса: 1 - ТМ (ОхЬ= 1x0,6 м); 2 - циклон; 3 - фильтр рукавный; 4 - аспирацишшые трубопроводы; 5-дозатор ленточный весовой; ТМфхЬ = 0,5x1,5 м); 7-ве1гпшпгор; 8-заслоики; 9 - пускорегулирующая и измерительная аппаратура; 10 - щит электрораспределительный.

На рис. 10 приведена экспериментальная ТМ, оборудованная ЦВКУ с £>„„= 0,63 м. Мельница БхЬ = 0,5x1,5 м использовалась для подтверждения эффективности применения ЦВКУ при измельчении цементного клинкера.

Рис. 10. Цилиндрическое внутримельничное классифицирующее устройство в сборе со снятой элеваторной перегородкой в ТМ = 1 х0,6 м

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, получены и проанализированы уравнения регрессии, осуществлен выбор рациональных значений варьируемых факторов при грубом помоле цементного клинкера ЗАО «Катавский цемент» в ТМ ВхЬ = 1x0,6 м.

Уравнение регрессии, характеризующее зависимость мощности, потребляемой приводом ТМ от исследуемых факторов а, Ь, <р, цг, в кодированной форме имеет вид:

Р = 799,227+ 23,553*,+ 91,409хг + 32,828*. + 76,67бх4+5,498*," +

. (19)

+ 7,823х^ +5,598*3 + 16,851х4 + 3,975х,х4 - 4,238х,х3 -2,925х,х4.

Приведенная производительность мельницы 0,1рш„ оснащенной ЦВКУ, определяется уравнением в кодированном виде: Ощию = 67,365 - 7,511х1 +11,674х2 +14,062х3 + 5,747х„ - 4,115х,2 -

- 3,698х2 -3,4232 -3,698х* -1,921х,х3 -1,659х,х4 + 1,885х2х3 + . (19) + 0,544х2х4 -0,601х3х4.

Установлено, что наибольшее влияние на приведенную производительность оказывают факторы х2 (длина камеры помола ЦВКУ) и х3 (коэффициент загрузки мелющих тел), на что указывает большая величина коэффициентов при этих факторах, причем влияние фактора х3 более значимо. Меньшее влияние оказывают факторы х, (величина зазора между колосниками а) и х4 (относительная частота вращения барабана

мельницы I//), на что указывают значения коэффициентов при линейном и квадратичном членах.

По результатам значений мощности, потребляемой приводом и

приведенной производительности, получены значения удельного расхода электроэнергии ТМ с ЦЕЖУ.

Определены рациональные значения параметров ЦВКУ. Установлено, что для минимального значения удельного расхода электроэнергии рациональными являются значения параметров: а = (3...3,5)-10"3 м; Ь = (0,275...0,29)м; <р= (0,295...0,315); у = (0,83...0,873).

Уравнение регрессии, описывающее изменение фактической производительности мельницы с ЦВКУ, в зависимости от исследуемых факторов а, Ь, <р, ¡//в кодированном виде имеет вид:

дф = 526,3 + 107,7.т, + 61,3*, + 48,4х, + 33,6х4 + 30,4^2 -18, \х\ - ^

-13,З^з -14,1x4 + 4,2х,х, + 6,8х,х4 + 5,Зх2х, + 3,4х2х4 + 9,9х3х4 Установлено, что увеличение любого из варьируемых параметров в рассматриваемом диапазоне приводит к росту производительности ЦВКУ.

На основании теоретических и экспериментальных исследований были построены графические зависимости производительности ЦВКУ, представленные на рис. 11. При сравнении теоретических и экспериментальных результатов разница в значениях составляет не более 14,3 %, что позволяет сделать вывод об адекватности полученных математических выражений.

Оф. кг ч

215 2.ÏO 245 2Ы> 275 29U Л>5 .C'Llo'v Рис.. 11. Влияние длины камеры L на производительность ТМ с ЦВКУ DxL=l > 0,6 м при а — 4-10"3 м; <р- 0,28; и относительной частоты вращения барабана мельницы: 1,2 - i//= 0,647; 3,4 - i//= 0,76; 5,6- 0,873. 7,5,5 -экспериментальные зависимости; 2,4,6 - теоретические зависимости.

Для оценки эффективности использования ЦВКУ в ТМ были проведены сравнительные эксперименты на мельнице DxL=0,5><1,5 м при помоле цементного клинкера до Roos = 10%. Рассматривались различные варианты установки внутримельничных устройств: двухкамерная мельница с элеваторной перегородкой и трехкамерная мельница, оснащенная ЦВКУ, элеваторной и одинарной перегородкой. Установлено, что применение разработанного ЦВКУ приводит к повышению производительности (при R«os = 10%) по сравнению с первым вариантом на 10,5 % (Q2 = 199,72 кг/ч), при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии на 14,42 % (q2 = 36,04 Вт ч/кг).

Разработаны рекомендации, которые приняты для внедрения на ЗАО «Катавский цемент» и используются для разработки технической документации на конструкцию ЦВКУ для цементной ТМ ОхЬ=3,2*15 м. Экономический эффект за счет снижения удельного расхода электроэнергии составит 1,7 млн руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа направлений развития помольного оборудования показана целесообразность организации внутримельничиой классификации материала в трубной мельнице и разработки теоретических основ расчета виутримельничных классифицирующих устройств.

2. Получены математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ, учитывающие его геометрические параметры и относительную частоту вращения. Разработана инженерная методика расчета колосниковых элементов ЦВКУ.

3. В аналитическом виде получено выражение для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства с учетом его конструктивно-технологических параметров.

4. Получено математическое выражение для определения производительности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

5. Получены математические выражения для расчета геометрических параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства, учитывающие геометрические параметры кольцевой камеры и требуемую производительность ТМ по готовому продукту.

6. Разработана патентно-защищенная конструкция ЦВКУ, позволяющая повысить эффективность процесса измельчения материала в трубной мельнице.

7. На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии, адекватно описывающие потребляемую мощность Р, приведенную £)„„,„ и фактическую ()ф производительности,

удельный расход электроэнергии <у в зависимости от длины устройства Ь, величины зазора между колосниками а, коэффициента заполнения мелющими телами <р, относительной частоты вращения у/ при грубом помоле цементного клинкера в мельнице с ЦВКУ с Д.„ = 0,63 м. Выявлено влияние исследуемых факторов на формирование функций отклика. Дана оценка влияния как отдельных факторов, так и эффектов взаимодействия, на уровни параметров оптимизации.

8. Исследован процесс грубого помола цементного клинкера в мельнице, оснащенной цилиндрическим внутримельничным классифицирующим устройством с Д,„ = 0,63 м. Определены

рациональные значения параметров ЦВКУ. Установлено, что для минимального значения удельного расхода электроэнергии рациональными являются значения параметров: а = (3...3,5)-10"3 м, 1 = 0,275...0,29 м, ç>= 0,295...0,315, у/= 0,83...0,873.

9. Установлено, что при оснащении экспериментальной трубной мельницы непрерывного действия D*L=0,5*1,5 м разработанной конструкцией цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства производительность ее возрастает на 8 - 10 %, а снижение удельного расхода электроэнергии достигает 12 - 14 % при соответствии требований к качеству помола цемента.

10. Разработаны рекомендации для использования результатов исследований в промышленных условиях на цементной трубной мельнице DxL=3,2xl5 м и переданы на ЗАО «Катавский цемент». Разработанные рекомендации используются на ЗАО «Катавский цемент» для разработки технической документации на конструкцию цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ

РАБОТЫ:

1. Ханин, С.И. Особенности предизмельчения цементного клинкера в трубной мельнице [Текст] / С.И. Ханин, Д.Н. Солодовников, В.В. Сабынин // Энергосберегающие технологии в дорожной и строительной технике: межвузовский сборник статей. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2002. - С. 182 -185.

2. Ханин, С.И. Повышение эффективности измельчения цементного клинкера в трубной шаровой мельнице: материалы международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» [Текст] / С. И. Ханин, В. В. Ломакин, Д. Н. Солодовников // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2003. - № 6. - С. 422 - 424.

3. Ханин, С.И. Повышение эффективности работы трубной шаровой мельницы [Текст] / С. И. Ханин, В. В. Ломакин, Д. Н. Солодовников, С.С. Трухачев // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2004. - С. 182 -185.

4. Ханин, С.И. Геометрические и эксплуатационные параметры трубной мельницы с внутримельничными классифицирующими устройствами [Текст] / С. И. Ханин, В. В. Ломакин, Д. Н. Солодовников, М.Г. Яворский // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: межвузовский сборник статей. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2004. - С. 185 - 189.

5. Ханин, С.И. Применение контактной модели для исследования взаимодействия мелющих тел в барабане мельницы [Текст] / С. И. Ханин, Д. Н. Старченко, Д. Н. Солодовников // Труды международного форума по

проблемам науки, техники и образования. - М.: Акад. наук о земле, 2004. -С. 148 -149.

6. Ханин, С.И. Исследование работы трубной шаровой мельницы с внутримельничными энергообменными и классифицирующими устройствами [Текст] / С.И. Ханин, Д.Н. Солодовников // Молодые ученые - науке, образованию, производству: сборник научных трудов Региональной научно-практической конференции. - Старый Оскол: СТИ МИСиС, 2004. - С. 190 - 194.

7. Ханин, С.И. Расчет сил, действующих на внутримельничное классифицирующее устройство в трубной шаровой мельнице [Текст] / В. П. Воронов, С.И. Ханин, Д. Н. Солодовников // Механики XXI веку. V межрегиональная научно-техническая конференции с международным участием: сборник докладов.-Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2006 - С. 19-22.

8. Ханин, С.И. Трубная шаровая мельница с внутримельиичным классифицирующим устройством [Текст] / С. И. Ханин, В. П. Воронов, Д. Н. Солодовников // Механизация строительства - 2009 - № 1- С. 9 - 13.

9. Солодовников, Д.Н. Возможности повышения эффективности процесса измельчения цементного клинкера в трубной мельнице [Текст] / Д. Н. Солодовников, С. И. Ханин, В. П. Воронов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - 2009. - № 2. - С. 76 - 79.

10. Пат. 2236298 Российская Федерация, МПК В 02 С 17/06. Трубная мельница [Текст] / Ханин С. И., Солодовников Д. Н., Ханина О. С. [и др.].; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2003113249/03; заявл. 05. 05.03 ; опубл. 20.09. 04; Бюл. № 26 - 12 с.

Подписано в печать 25.11.09. Формат 60x84/16

Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 733

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

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ И НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ТРУБНЫХ МЕЛЬНИЦАХ.

1.1 Существующие технологические системы для тонкого измельчения материалов.

1.2 Анализ конструкций трубных мельниц и пути их совершенствования.

1.3 Улучшение условий измельчения материалов в трубной мельнице.

1.4 Существующие решения организации внутримельничной классификации материала.

1.5 Анализ существующих методик расчета.

1.5.1 Теоретические положения для определения пропускной способности классифицирующих поверхностей.

1.5.2 Определение усилий от воздействия шароматериальной среды на конструкцию мельницы.

1.5.3 Существующие методики для определения конструктивно-технологических параметров винтовых транспортирующих устройств.

1.6 Предлагаемая конструкция внутримельничного устройства.

1.7 Цели и задачи исследований.

1.8 Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ТРУБНЫХ МЕЛЬНИЦ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВНУТРИМЕЛЬНИЧНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ГРУБОМОЛОТЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1 Общие положения.

2.2 Силы, действующие на внутримельничные классифицирующие устройства.

2.3 Предельная пропускная способность цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

2.4 Производительность цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

2.5 Определение параметров внутримельничного винтового транспортирующего устройства.

2.6 Изменение потребляемой мощности ТМ при установке ЦВКУ.

2.7 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА УСТАНОВОК, ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Основные положения экспериментальных исследований.

3.2 Характеристика экспериментальных установок и средств контроля измерений.

3.3 Методики экспериментальных исследований.

3.4 План и программа исследований.

3.5 Характеристики гранулометрического состава клинкера, ассортиментов мелющих тел и камер мельницы DxL = 0,5x1,5 м для проведения экспериментальных исследований.

3.6 Выводы.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТМ, ОБОРУДОВАННОЙ ЦВКУ.

4.1 Исследование влияния основных факторов на эффективность процесса измельчения цементного клинкера в мельнице DxL = 1x0,6 м с ЦВКУ.

4.1.1 Анализ уравнения регрессии мощности, потребляемой ТМ, оборудованной ЦВКУ.

4.1.2 Анализ уравнения регрессии производительности ТМ, оборудованной ЦВКУ.

4.1.3 Анализ удельного расхода электроэнергии ТМ, оборудованной ЦВКУ.

4.2 Выбор рационального режима процесса измельчения.

4.3 Анализ уравнения регрессии фактической производительности ТМ, оборудованной ЦВКУ.

4.4 Сравнительный анализ результатов аналитических расчетов и экспериментальных данных.

4.5 Исследование эффективности использования цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства в мельнице DxL=0,5x1,5m.

4.6 Разработка методики расчета ЦВКУ и рекомендаций для его изготовления на ТМ DxL=3,2xl5 м в промышленных условиях ЗАО

Катавский цемент».

Дробление и измельчение являются одними из самых распространенных и одновременно наиболее энергоемких процессов при производстве строительных материалов, на долю которых приходится до 60 - 70 % всех энергозатрат [25, 75, 76, 84].

До начала всемирного экономического кризиса, начавшегося в 2008 г., в Российской Федерации наблюдался устойчивый рост потребности в строительных материалах [65]. После экономического спада 90-х годов повсеместно вводились в эксплуатацию все новые и новые промышленные объекты, высокими темпами возводилось жилье, в том числе и индивидуальное. Одним из основных строительных материалов является цемент [65]. В последние годы производство цемента в России имело постоянный рост и к 2007 г его выпуск приблизился к 60 млн.т. Следует отметить, что с началом всемирного экономического кризиса потребность в цементе несколько сократилась [91], а его производство в 2008 г. по данным исследовательской компании «Abercade» сократилось по отношению к данным 2007 г. на 10,6 %, однако в 2010 г. ожидается восстановление экономики страны и рост потребности в строительных материалах.

Помол цементного клинкера осуществляется преимущественно в трубных мельницах (ТМ), которые получили широкое распространение в мировой цементной промышленности, а в РФ являются основным агрегатом для тонкого помола материалов. Повышенный удельный расход электроэнергии, достигающий 40.60 кВт-ч/т является основным недостатком трубных мельниц.

Низкая эффективность работы измельчительного оборудования обуславливается как малым КПД шаровых мельниц, так и нерациональной организацией процесса измельчения материала внутри барабана мельницы. Повышение эффективности работы данного агрегата является одной из задач, решение которой может привести к росту объемов производства и повышению качества продукции.

Одним из наиболее перспективных направлений повышения эффективности работы трубных мельниц является совершенствование конструкций устройств, обеспечивающих внутримельничную классификацию материала.

Цель работы — Разработка рациональной конструкции внутримельничного классифицирующего устройства трубной мельницы, обеспечивающего повышение эффективности процесса измельчения материала и математического аппарата для расчета его конструктивно-технологических параметров.

Задачи исследований.

1. Разработать рациональную конструкцию цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства для ТМ

2. Установить теоретические зависимости конструктивно-технологических и кинематических параметров цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства ТМ.

3. Разработать теоретические основы расчета усилий, действующих на элементы конструкции цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

4. Установить теоретические зависимости пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства в зависимости от эксплуатационных параметров.

5. Разработать методику расчета геометрических параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства.

6. Исследовать влияние основных факторов на эффективность процесса грубого помола материала в ТМ с ЦВКУ.

7. Определить рациональные конструктивно-технологические параметры камеры грубого помола мельницы, оснащенной цилиндрическим внутримельничным классифицирующим устройством.

8. Разработать рекомендации для промышленной реализации результатов исследовашш.

Научная новизна — заключается в следующем:

1. Получены математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ, учитывающие его геометрические параметры и относительную частоту вращения.

2. В аналитическом виде получено выражение для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства с учетом его конструктивно-технологических параметров.

3. Получены математические выражения для расчета геометрических параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства, учитывающие геометрические параметры кольцевой камеры и требуемую производительность ТМ по готовому продукту.

4. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие изменение производительности и мощности, потребляемой электродвигателем, и позволяющие определить рациональные конструктивно-технологические параметры ЦВКУ трубной мельницы.

Практическая ценность работы.

1. Получены инженерные методики расчета конструктивно-технологических параметров ЦВКУ для мельниц различных типоразмеров.

2. Разработана патентно-защищенная конструкция цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства, обеспечивающего повышение производительности при производстве цемента на 8 — 10 % снижение удельного расхода электроэнергии на 12 - 14 %.

Автор защищает.

1. Математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ.

2. Аналитические выражения для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства в зависимости от его конструктивных параметров.

3. Математические выражения для расчета геометрических параметров виитового внутримельничного транспортирующего устройства.

4. Уравнения регрессии, описывающие изменение производительности и мощности, потребляемой электродвигателем и позволяющие определить рациональные конструктивно-технологические параметры ЦВКУ трубной мельницы.

5. Патентно-защищенную конструкцию цилиндрического внутримельнич-ного классифицирующего устройства трубной мельницы.

6. Результаты экспериментальных исследований по определению производительности, потребляемой мощности и удельного расхода электроэнергии ТМ с ЦВКУ.

Реализация работы. Разработанные рекомендации приняты для внедрения на ЗАО «Катавский цемент» и используются для разработки технической документации на конструкцию ЦВКУ для цементной мельницы. Результаты работы используются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ на кафедре механического оборудования БГТУ им. В.Г. Шухова.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях, проводимых: в БГТУ им. В.Г. Шухова -«Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» в 2003 г и 2005 г; «Образование, наука, производство» в 2004г.; Международной интернет-конференции «Технологические комплексы, оборудование предприятий строительных материалов и стройиндустрии» в 2004 г; Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (г. Москва, 2004 г.); пятой межрегиональной научно-технической конференции с международным участием в БрГУ (2006 г., г. Братск).

Публикации. По результатам работы получен патент РФ на изобретение, опубликовано 9 печатных работ, в том числе одна в ведущем рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по результатам работы, списка литературы из 128 наименований. Работа изложена на 185 страницах, в том числе содержит 60 рисунков, 10 таблиц, 23 страницы приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа направлений развития помольного оборудования показана целесообразность организации внутримельничной классификации материала в трубной мельнице и разработки теоретических основ расчета внутримельничных классифицирующих устройств.

2. Получены математические выражения для расчета усилий, действующих на элементы конструкции ЦВКУ, учитывающие его геометрические параметры и относительную частоту вращения. Разработана инженерная методика расчета колосниковых элементов ЦВКУ.

3. В аналитическом виде получено выражение для определения пропускной способности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства с учетом его конструктивно-технологических параметров.

4. Получено математическое выражение для определения производительности цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

5. Получены математические выражения для расчета геометрических параметров винтового внутримельничного транспортирующего устройства, учитывающие геометрические параметры кольцевой камеры и требуемую производительность ТМ по готовому продукту.

6. Разработана патентно-защищенная конструкция ЦВКУ, позволяющая повысить эффективность процесса измельчения материала в трубной мельнице.

7. На основании реализации плана многофакторного эксперимента получены уравнения регрессии, адекватно описывающие потребляемую мощность Р, приведенную Qnpug и фактическую Qt}) производительности, удельный расход электроэнергии q в зависимости от длины устройства L, величины зазора между колосниками а, коэффициента заполнения мелющими телами относительной частоты вращения у/ при грубом помоле цементного клинкера в мельнице с ЦВКУ с DeH = 0,63 м. Выявлено влияние исследуемых факторов на формирование функций отклика. Дана оценка влияния как отдельных факторов, так и эффектов взаимодействия, на уровни параметров оптимизации.

8. Исследован процесс грубого помола цементного клинкера в мельнице, оснащенной цилиндрическим внутримельничным классифицирующим устройством с DeH = 0,63 м. Определены рациональные значения параметров ЦВКУ. Установлено, что для минимального значения удельного расхода электроэнергии рациональными являются значения параметров: а = (3.3,5)-10~3 м, L = 0,275.0,29 м, (р = 0,295.0,315, у/ = 0,83.0,873.

9. Установлено, что при оснащении экспериментальной трубной мельницы непрерывного действия DxL=0,5><1,5 м разработанной конструкцией цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства производительность ее возрастает на 8 — 10 %, а снижение удельного расхода электроэнергии достигает 12 - 14 % при соответствии требований к качеству помола цемента.

10. Разработаны рекомендации для использования результатов исследований в промышленных условиях на цементной трубной мельнице DxL=3,2xl5 м и переданы на ЗАО «Катавский цемент». Разработанные рекомендации используются на ЗАО «Катавский цемент» для разработки технической документации на конструкцию цилиндрического внутримельничного классифицирующего устройства.

1. Акунов, В. И. Современное состояние и перспективы развития помольной техники / В. И. Акунов // Цемент. — 1986. — № 7. — С. 13 — 15.

2. Аккерман, Ю. Э. Справочник по обогащению руд / Ю. А. Аккерман, Г. Б. Букаты, Б. В. Кизевальтер и др.. М.: Недра, 1982. - 368 с.

3. Андреев, Е.Е. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению / Е. Е. Андреев, О. Н. Тихонов. — СПб.: Петербургский горный институт, 2007. — 439 с.

4. Андреев, С. Е. Наивыгоднейшее число оборотов шаровой мельницы / С. Е. Андреев // Изв. ВУЗов Горный журнал. 1954. - № 10. - С.44 - 49.

5. А. с. 459253 СССР, МКИ В 02 С 17/22. Футеровка для шаровых мельниц / И. В. Белевич, И. Ф. Дун, В. Д. Молодцов и др. (СССР). — № 1901257/29-33 ; заявл. 30. 03 73 ; опубл. 11. 04. 75, Бюл. №5.-3 с.

6. А. с. 795560 СССР, МКИ В 02 С 17/18. Межкамерная перегородка для трубных мельниц / В. С. Богданов, Н. С. Богданов, М. М. Барышевский (СССР). -№ 2740838/29-33 ; заявл. 21. 03 79 ; опубл. 15.01.81, Бюл. № 2.-3 с.

7. А. с. 1243815 СССР, МКИ В 02 С 17/22. Бронефутеровка барабанной мельницы / В. И. Деревянко, А. И. Степина, В. Н. Поляков и др. (СССР). — № 3817407/29-33 ; заявл. 22. 11. 84 ; опубл. 15. 07. 86, Бюл. № 26. 4 с.

8. А. с. 1158230 СССР, МКИ В 02 С 17/16. Шаровая мельница / В. П. Жуков, В. Е. Мизонов, С. Г. Ушаков и др. (СССР). № 3677278/29-33 ; заявл. 22. 12. 83 ; опубл. 30. 05. 85, Бюл. № 20. - 4 с.

9. А. с. 1255204 СССР, МКИ В 02 С 17/02. Барабанная грохот-дробилка / В. П. Леонтьев, В. И. Казаков, А. Г. Валишин и др. (СССР). № 3857765/29-33 ; заявл. 22. 02. 85 ; опубл. 07. 09. 86, Бюл. № 33. - 3 с.

10. А. с. 1486179 СССР, МКИ В 02 С 17/06. Трубная мельница / М. М. Иванов, С. Э. Гинтер, А. И. Третьяков (СССР). -№ 4314732/29-33 ; заявл. 09. 10. 87 ; опубл. 15. 06. 89, Бюл. № 22. 2 с.

11. А. с. 1565519 СССР, МКИ В 02 С 17/18. Межкамерная перегородка / В.

12. С. Богданов, И. И. Мирошниченко, Н. С. Богданов и др. (СССР). — № 39002097/29-33 ; заявл. 24. 05. 85 ; опубл. 23. 05. 90, Бюл. № 19. -4 с.

13. А. с. 1604473 СССР, МКИ В 02 С 17/18. Межкамерная перегородка трубной мельницы / Г. И. Арзамасцев, И. С. Хвостенков, С. И. Хвостенков (СССР). -№ 4606018/29-33 ; заявл. 16.11.88 ; опубл. 07.11.90, Бюл. № 41.-3 с.

14. А. с. 1671342 СССР, МКИ В 02 С 17/06. Многокамерная шаровая мельница / Р. 3. Хакимов, 3. К. Галиакберов (СССР). № 4789256/29-33 ; заявл. 01. 03. 88 ; опубл. 23. 08. 91, Бюл. № 31. - 3 с.

15. Барский, М. Д. Оптимизация процессов разделения зернистых материалов / М. Д. Барский. М.: Недра, 1978. - 168 с.

16. Бауман, В. А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций / В. А.Бауман, Б. В.Клушанцев, В. Д.Мартынов. -М.: Машиностроение, 1981. 324 с.

17. Бедранъ, Н. Г. Переработка и качество полезных ископаемых / Н. Г. Бедрань, JI. М. Скоробогатова. -М.: Недра, 1986. 272 с.

18. Белоногое, В. М. Опыт применения многотрубной мельницы / В. М. Белоногов, К. М. Бебякин // Цемент. 1983. - № 9.- С. 11-13.

19. Биленко, Л. Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах / JL Ф. Биленко. М.: Недра, 1984. - 200 с.

20. Богданов, В. С. Снижение энергоемкости процесса измельчения / B.C. Богданов, В. С. Платонов, Н. С. Богданов // Цемент. 1984. — № 12 - С. 7 — 9.

21. Богданов, В. С. Шаровые барабанные мельницы (с поперечно-продольным движением загрузки) / В. С. Богданов. — Белгород: БелГТАСМ, 2002.-285 с.

22. Богомолова, Е. Г. Цементная промышленность за рубежом / Е. Г. Богомолова Р. С. Левман, Н. В. Шахмагон // Обзор ВНИИЭСМ. М, 1974. -45 с.

23. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. М.: Наука, 1980. -976 с.

24. Вайсберг, JI. А. Вибрационные дробилки / JI. А. Вайсберг, JI. П. Зарогатский, В. Я. Туркин. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. - 306 с.

25. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин. — М.: Колос, 1967. — 157 с.

26. Вердшн, М. Э. 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.

27. Вердшн, М. Э. Об эффективности различных систем измельчения / М. Э. Вердиян, В. С. Богданов, И. М. Тынников и др. // Цемент. 1997. - № 2. -С. 22-24.

28. Гевко, Б. М. Винтовые подающие механизмы сельскохозяйственныхмашин / Б. М. Гевко, Р. М. Рогатынский — Львов.: Выща школа, 1989. — 175 с.

29. Геррман, X. Шнековые машины в технологии / X. Геррман. — М.: Изд-во химия, 1975. -232 с.

30. Глухарев, Н. Ф. Электростатические процессы при помоле цемента / Н. Ф. Глухарев // Цемент и его применение. — 2009. — №1. С. 17—19.

31. Глухарев, Н. Ф. Энергосбережение в производстве цемента с использованием устройства «Экофор» / Н. Ф. Глухарев // Цемент и его применение. 2002.-№1.-С. 19-21.

32. Григорьев, А. М. Винтовые конвейеры / А. М. Григорьев. М.: Машиностроение, 1972. — 184 с.

33. Груздев, И.Э. Теория шнековых устройств / И. Э. Груздев, Р. Г. Мирзоев, В. И. Янков. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та., 1978. — 144 с.

34. Гячев, Л. В. Основы теории бункеров / Л. В. Гячев. Новосибирск : Изд-во Новосиб. ун-та, 1992. — 312 с.

35. Давыдов, Б. Л. Динамика горных машин / Б. Л. Давыдов, Б. А. Скородумов. — М.: Госгортехиздат, 1960. — 336 с.

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

37. Дуда, В. Цемент / В. Дуда ; пер. с нем. Е. Ш. Фельдмана; под ред. Б. Ю. Юдовича. -М.: Стройиздат, 1981. -464 с.

38. Дудин, Р.С. Экспериментальное исследование процесса измельчения клинкера в конусно-инерционной дробилке / Р. С. Дудин, Г. М. Нилова // Совершенствование техники и технологии измельчения материалов : сб. науч. тр. Белгород, 1989. — С 68 - 78.

39. 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.

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

41. Еремин, Н. Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов / Н. Ф. Еремин. — М.: Высшая школа, 1986. — 280 с.

42. Зенков, P. Л. Машины непрерывного транспорта / P. JL Зенков, И. Н. Ивашков, JI. Н. Колобов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1987.-432 с.

43. Илъевич, А. П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров : учебник для вузов / А. П. Ильевич. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1979. - 344 с.

44. Кабардин, О. Ф. Физика: Справочные материалы : учеб. пособие для учащихся / О. Ф. Кабардин. 3-е изд. - М.: Просвещение, 1991. - 367 с.

45. Каминский, А. А. Некоторые вопросы теории помола в многотрубных мельницах / А. А. Каминский, А. Д. Каминский // Цемент. — 1980. — № 7. С. 14-16.

46. Каминский, А. Д. Опыт эксплуатации многотрубных мельниц / А. Д. Каминский, А. А. Каминский // Цемент. — 1982. — № 6. — С. 6 — 8.51 .Каминский, А. Д. Уравновешенная многотрубная шаровая мельница / А. Д. Каминский // Цемент. 1976. - № 3. - С. 20.

47. Кафаров, В. В. Импульсная технология производства цемента / В. В. Кафаров, И. Э. Вердиян, И. В. Кравченко / Цемент. 1988. - № 8. - С. 8 - 15.

48. Клушанцев, Б. В. Валковые мельницы. Их параметры и метод расчета мощности / Б. В. Клушанцев // Строительные и дорожные машины. — 1982. — № 8. С. 23-24.

49. Клуишнцев, Б. В. Расчет производительности щековых и конусных дробилок / Б. В. Клушанцев // Строительные и дорожные машины. — 1977. — №6.-С. 13-15.

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

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

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

53. Крыхтин, Г. С. Работа мелющих тел в мельнице с сортирующей бронефутеровкой / Г. С. Крыхтин // Труды НИИЦемент, 1960. — Вып. 13. — С. 94-111.

54. Крюков, Д. К Усовершенствование размольного оборудования горнообогатительных предприятий / Д. К. Крюков. — М.: Недра, 1966. — 174 с.

55. Крюков, Д. К. Футеровки шаровых мельниц / Д. К. Крюков. — М.: Машиностроение, 1965. — 184 с.

56. Латышев, С. С. Трубная шаровая мельница с внутренним рециклом загрузки : дис. . канд. тех. наук : 05. 02. 13 / Латышев Сергей Сергеевич. -Белгород : Изд-во Белгор. Гос. техн. ун-та им. В. Г. Шухова, 2005. 160 с.

57. Лямин, В. Н. Новые разработки энергосберегающего оборудования / В. Н. Лямин // Цемент. 1997. - № 1. - С. 24 - 25.

58. Маляров, П. В. Интенсификация процессов разделения материалов по крупности в барабанных грохотах / П. В. Маляров // Сборник «Проблемы механики горно-металлургического комплекса». — Днепропетровск, 2002. — С. 169-171.

59. Маркова, В. Н. Библиографический аппарат диссертации / В. Н. Маркова, О. А. Васильева. Белгород : Изд-во БГТУ, 2006. — 59 с.

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

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

62. 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.

63. Несмеянов, Н. 77. Классифицирующая способность футеровки трубной шаровой мельницы / Н. П. Несмеянов // Совершенствование оборудования предприятий по производству строительных материалов: сб. науч. тр. — М., 1983.-С. 53 -59.

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

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

66. Пироцкий, В. 3. Современные измельчители: характеристики и оценка для помола клинкера / В. 3. Пироцкий, В. С. Богданов // Цемент. — 1998. № 7.-С.10- 15.

67. Пироцкий, В. 3. Современные системы измельчения для портландцементного клинкера и добавок. Схемы. Эффективность. Оптимизация / В. 3. Пироцкий. СПб.: Изд-во центра профессиональногообновления «Информатизация образования», 2000. — 71 с.

68. Пироцкий, В. 3. Технология измельчения клинкера и добавок / В. 3. Пироцкий // Гос. науч-исслед. ин-т. цем. пром-ти (НИИЦемент). Тр. инс-та. -М., 1992. Вып. 103. - 210 с.

69. Пироцкий, В. 3. Технология помола цемента с использованием интенсификаторов / В. 3. Пироцкий, Н. С. Мацуев, А. В. Демин и др. // Цемент. 1988. -№ 1. - С. 17 - 19.

70. Программа «терми» Финансовая поддержка Европы для освоения новых технологий в области цементной промышленности. Проект 29 / 90: экономия электроэнергии при помоле цементного клинкера и добавок // Цемент. 1997. -№ 3. - С.12 - 14.

71. Рачинский, Ф. Ю. Техника лабораторных работ / Ф. Ю. Рачинский, М. Ф. Рачинская. Ленинград: Химия, 1982. - 432 с.

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

73. Романович, А. А. Исследование предварительного измельчения клинкера в валковом прессе / А. А. Романович, Д. В. Репин // Совершенствование техники и технологии измельчения материалов: сб. науч. тр. Белгород, 1989. - С. 64 - 68.

74. Романович, А. А. Исследование кинетики процесса измельчения клинкера способом прессования / А. А. Романович // Совершенствование техники и технологии измельчения материалов: сб. науч. тр. — Белгород, 1989.-С. 51-55.

75. Рояк, С.М. Интенсификация процессов тонкого измельчения клинкера с помощью поверхностно-активных веществ / С. М. Рояк, В. 3. Пироцкий, Н. С. Мацуев // Цемент. 1964. - № 5. - С.5 - 8.

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

77. Севастьянов, В. С Пресс-валковые агрегаты в промышленности строительных материалов / В. С. Севостьянов, Н. Н. Дубинин, И. В. Севостьянов. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2000. - 216 с.

78. Севостьянов, В. С. Совершенствование помольных агрегатов с использованием предизмельчения / В. С. Севостьянов, В. С. Богданов, В. С. Платонов // Цемент. 1990. - № 2. - С. 9 - 12.

79. Севостьянов, В. С. Сырьевая мельница с лопастными эллипсными сегментами / В. С. Севостьянов, В. С. Богданов, В. С. Платонов // Цемент. -1989.-№6.-С. 22-23.

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

81. Сиваченко, JI. А. Новая концепция развития помольной техники дробилки / JL А. Сиваченко // Обогащение руд. 1994. — № 1. - С. 36 — 41.

82. Сиденко, П. М. Измельчение в химической промышленности / П. М. Сиденко. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1977. — 368 с.

83. Скороход, М. А. Развитие цементной промышленности России и СНГ в 2008 году. Оценка текущей ситуации и тенденций посткризисного развития / М. А. Скороход // Цемент и его применение. 2009. - №2. - С. 20 - 22.

84. 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.

85. Ткачев В. В. Современная техника измельчения клинкера с добавками / В. В. Ткачев // Цемент. 1973. - № 9. - С. 9 - 11.

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

87. Товаров, В. В. Использование ПАВ в помольных установках / В.

88. В. Товаров, Г. И. Оскаленко, А. Ф. Шевченко//Тр. Гипроцемента. 1966. -Вып. 32. - С.53 - 63.

89. Утеуш, 3. В. Управление измельчительными агрегатами / 3. В. Утеуш, Э. В. Утеуш. М.: Машиностроение, 1973. - 280 с.

90. Ханин, С. И. Повышение эффективности измельчения цементного клинкера в трубной шаровой мельнице / С. И. Ханин, В. В. Ломакин, Д. Н. Солодовников // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2003. - № 6. - С 422 - 424.

91. Хартман, Л. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / Л. Хартман, Э. К. Лецкий, В. Шефер. — М.: Мир, 1977. 552 с.

92. Шаблов, А. Н. Исследование работы дезинтегратора / А. Н. Шаблов, К. А. Юдин, Р. Р. Шарапов // Совершенствование техники и технологии измельчения материалов : сб. науч. тр. Белгород, 1989. — С 176 — 181.

93. Шахмагон, Н. В. Помол цемента в валковых мельницах / Н. В. Шахмагон, Р. С. Левман // Цемент. 1985. - № 10. - С. 18 - 20.

94. Шилаев, В. П. Основы обогащения полезных ископаемых / В. П. Шилаев. М.: Недра, 1986. - 296 с.

95. Шинкоренко, С. Ф. Технология измельчения руд черных металлов / С.

96. Ф. Шинкоренко. М.: Недра, 1982. - 212 с.

97. Шудяк, В. А. Адаптивные роторно-цепные дробилки / В. А. Шуляк, Л. А. Сиваченко, Н. Г. Селезнев // Обогащение руд. — 1994. — № 3. — С. 40 — 41.

98. В inn, F. J. Einsatz Prallbrechers sur Vorzerkleinering von Zementausgangsstoffen / F. J Binn, W Beese // Zement-Kalk-Gips. 1989. - Jg. 42.-S. 170-174.

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

100. Hegazy, K. North America's expanding markets / K. Hegazy // World Cement. Emerging Markets. Report 2008. P. 65 - 70.

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

102. Jorgensen, S.W. Cement grinding — a comparison between vertical roller mill and ball mill/S.W. Jorgensen//Cement International, 2005 № 2. - P. 55 - 63.

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

104. Kroger, H. Innovation Through Tradition / H. Kroger, H Ramesohl // World Cement, 2003. № 11. - P. 157 - 159.

105. Lukas, K. P. MPS roller mills — modern grinding plants for the cement industry / K. P. Lukas // World Cement, 1983. № 7. - P.266 - 269.

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

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

108. 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.

109. Patent № 3739993 USA, Int. CI В 02 С 17/18. Grinding mills / J. E. Nelson (USA). № 137448; filed Apr. 26. 1971 ; Appl. June 19. 1973. - P. 3.

110. Patent DE607571, Germany CI В 02 С 17/06. Fried Krupp Grusonwerkaktges. DE1934K133807D 19340415; filed 15. 04. 34; Appl. 03. 01. 1935.-P. 2.

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

112. Schneider, L.T. Energy saving clinker grinding systems Part 1. / L. T. Schneider // World Cement, 1985. № 2. - P.20 - 27.

113. Schneider, L. T. Energy saving clinker grinding systems Part 2. / L. T. Schneider // World Cement, 1985. № 3. p.80 - 87.

114. Schneider, L. T. Moglichkeiten der trockenen Rohmaterialmahlung / L. T. Schneider // TIZ-Fachberichte Vol. 100, 1986. № 5. - P.302 - 306.

115. Seebach, H. Betrieb von Mahlanlagen mit Cutbertwalzenmuch len fur Rohmaterial und Zement / H. Seebach, N. Patzelt // Zement-Kalk-Gips, 1987. -B.41.—№ 7 —S.337 —344.

116. Suessegger, A. Erkenntnisse und Betriebserfahrungen mit den VSK-Sichter/ A. Suessegger // Zement-Kalk-Gips, 2004. B. 57. - № 2. - P.64 - 69.

117. Tsakalaris, K.G. Correlation of the blaine value and the d8o size of the cement particle size distribution / K. G. Tsakalaris, G. A. Stamboltzis // Zement-Kalk-Gips, 2008. № 3. - P.60 - 68.

118. Zoller, M. Steigerung der Produktion von Kugelrohrmuhlen / M Zoller, E Pichlmaier // Maschinenmarkt, 1984. № 4 S. 2369 - 2371.

119. Результаты прочностного расчета элементов ЦВКУ1. Информация о модели

120. Масса модели 4982.973879, кг.

121. Центр тяжести модели (0.789987 ,0.004008, 0.000293 ) м.

122. Моменты инерции модели ( 3510.556513 ,4879.962342 , 4889.656996 ) кг*м*м.

123. Максимальное перемещение 0.34 мм (Rod 244) Максимальное напряжение 31.5 МПа (Rod 244)