ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ОДНОВАЛКОВКА ДРОБИЛКА,ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯК МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУПЕРЕДЕЛУ

Авторы

  • Александр Григорьевич Никитин Сибирский государственный индустриальный университет https://orcid.org/0000-0001-9198-6386
  • Юрий Андреевич Епифанцев Сибирский государственный индустриальный университет
  • Никита Максимович Курочкин Сибирский государственный индустриальный университет

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-1(47)-86-91

Ключевые слова:

дробилка, энергоэффективность, силовой анали, хрупкий материал, напряжение, деформация, сдвиг

Аннотация

В металлургической промышленности примерно 40 % энергии, затрачиваемой на подготовку сырья для дальнейшего передела, приходится на процессы дробления,которые осуществляются на дробильных машинах. Эти процессы необходимы для получения кусков сырья необходимой фракции для проведении металлургических процессов. Одним из основных показателей процесса дробления является эффективность дробления, которая определяется массой дробленого материала, получаемой при расходовании единицы электроэнергии. Очевидно, что снижение энергопотребления при дроблении является актуальной проблемой, решение которой повышает показатель энергоэффективности работы дробилок. Минимальный расход энергии, необходимый для разрушения хрупкого материала, будет в том случае, если в дробимом куске генерируются только касательные напряжения. Предел прочности при их действии в два раза меньше, чем при возникновении в куске нормальных напряжений при прочих равных условиях (одинаковом размере и материале). С целью уменьшения расхода энергии, требуемой для разрушения хрупкого материала, следует обеспечить в дробимом куске генерацию исключительно касательных напряжений. В Сибирском государственном индустриальном университете спроектирована одновалковая дробилка, конструкция рабочих органов которой способна генерировать в исходном разрушаемом куске сдвиговые деформации, при которых возникают только касательные напряжения. Это происходит за счет того,что в процессе работы дробилки разрушение перерабатываемого материала происходит за счет сил, действующих на дробимый кусок в одной плоскости навстречу друг другу. Проведенный силовой анализ работы одновалковой дробилки, работающей на сдвиг, показал, что выполняется условие создания в разрушаемом куске плоского напряженного состояния (возникают только касательные напряжения).За счетэтого происходит уменьшениерасход энергии на дробление примерно в два раза по сравнению с щековыми дробилками, которые работают на сжатие.

Биографии авторов

Александр Григорьевич Никитин, Сибирский государственный индустриальный университет

д.т.н., профессор кафедры механики и машиностроения

Юрий Андреевич Епифанцев, Сибирский государственный индустриальный университет

к.т.н., доцент кафедры механики и машиностроения

Никита Максимович Курочкин, Сибирский государственный индустриальный университет

аспирант кафедры механики и машиностроения

Библиографические ссылки

Полторацкий Л.М., Барнаев И.А. Конку-рентность черной металлургии в условиях кризисных явлений. Новокузнецк: Полигра-фист. 2009:129.

Jack de la Vergne. Hard Rock Miner’s Hand-book. Edmonton. Alberta, Canada: Stantec Consulting. 2008:330.

Legendre D. Numerical and Experimental Optimi-zation Analysis of a Jaw Crusher and a Bubble Column Reactor: Doctor of Technology Thesis Thermal and Flow. Engineering Laboratory. Fac-ulty of Science and Engineering. Abo Akademi University. Turku. Finland. 2019:78.

Mwangi P.N., Muvengei O.M., Mbuya T.O. Review of Discrete Element Modelling in Op-timisation of Energy Consumption of a Single-Toggle Jaw Crusher. In: Proceedings of the Sustainable Research and Innovation Confer-ence. 2018:251–259.

Pat. 105682804 US. Jawcrushers. Sandvik in-tellectual property /Lindstrom Anders. Publ. 15.06.2016.

Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Лактионов С.А., Витушкин А.В. Анализ факторов, влия-ющих на силу дробления хрупких материалов. Известия вузов. ЧернаяМеталлургия.2013;56(2):30–32.https://doi.org/10.17073/0368-0797-2013-2-30-32; EDN: QCTWPZ.

Gupta A., Yan D.S. Roll Crushers (Chapter 6),Mineral Processing Design and Operation (An Introduction). 2006:142–160.

Holger Lieberwirth, Philipp Hillmann, Max Hesse. Dynamics in double roll crushers. Min-erals Engineering. 2017;103–104:60–66. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2016.08.009

Nikitin A.G., Laktionov S.A., Medvedeva K.S. Diagnosis of the rock crushing modes to in-crease the efficiency of one –roll crusher oper-ation. IOP Conference Series: Earth and Envi-ronment Science. 2017;84:012033. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/84/1/012033

Никитин А.Г., Епифанцев Ю.А., Медведева К.С., Герике П.Б. Силовой анализ процесса разруше-ния хрупких материалов в одновалковой дробильной машине с упором на валке. Из-вестия вузов. Черная металлургия. 2019;62(4):303–307.https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-4-303-307; EDN: DHVFXT.

GröndahlA., AsbjörnssonG., HulthénE., EvertssonM. Diagnostics of cone crusherfeed segregation using power draw measurements. Minerals Engineering. 2018;127:15–21. http://dx.doi.org/10.1016/j.mineng.2018.07.008

Atta K.T., Euz ́ebio T., Ibarra H., Silva Moreira V., Johansson A. Extension, Valida-tion, and Simulation of a Cone Crusher Model. IFAC-PapersOnLine.2019:52(14):1–6. http://dx.doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.09.154

Сахаров Д.Ф., Витушкин А.В. Силовой̆ана-лиз процесса дробления в конуснойдро-бильноймашине. Известия вузов. Черная металлургия. 2018;61(12):980–986. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-12-980-986; EDN: YUONPF.

Масленников В.А. Дробилки, разрушающие материал сжатием. Известия вузов. Горный журнал. 1996;10–11:124–138.

Лагунова Ю.А. Дробимость хрупких материалов при разрушении их сжатием. Изве-стия вузов. Горный журнал.1996;10–11:121–124.

Никитин А.Г., Сахаров Д.Ф. Сравнитель-ный анализ энергозатрат дробилок, работа-ющих на сжатие. Известия вузов. Черная металлургия. 2011;4:56–57.

Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйзем-нек Ю.А. Дробилки. Конструкция, расчет, особенности эксплуатации. Москва: Ма-шиностроение. 1990:320.

Целиков А.И. Машины и агрегаты метал-лургических заводов. Т.1. Москва: Машино-строение. 1987:440.

Goulet J. Resistance des materiaux. Bordas Paris. 1976:192 р.

Родин Р.А. О работе, расходуемой на дроб-ление горных пород. Известия вузов. Гор-ный журнал. 1987;6:84–89

Загрузки

Опубликован

26.03.2024

Как цитировать

Никитин, А. Г. ., Епифанцев, Ю. А. ., & Курочкин, Н. М. . (2024). ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ОДНОВАЛКОВКА ДРОБИЛКА,ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯК МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУПЕРЕДЕЛУ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(1), 86–91. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-1(47)-86-91

Выпуск

Раздел

Металлургия и материаловедение

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)