Ідентифікація енергоефективності подрібнення руди та спрацювання футеровки трифазним рухом куль в млині

Autor: Kondratets, Vasyl, Matsui, Anatolii, Yatsun, Volodymyr, Lichuk, Mihail
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3, № 5 (99) (2019): Applied physics; 21-28
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 3, № 5 (99) (2019): Прикладная физика; 21-28
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 3, № 5 (99) (2019): Прикладна фізика; 21-28
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: We have analytically derived an equation that relates the technological parameters of a ball mill, grinding material, to the parameters of a rod primary converter of energy efficiency of ore grinding. By using a method of applying a basic rod primary converter with a large cross-sectional area, at the side end of which large pieces of ore are destroyed at balls impacts, and an additional rod converter with identical parameters and a smaller cross-sectional area, which interacts only with balls, we have achieved invariance in determining the energy efficiency of ore grinding by a ball mill to a change in the motion speed of grinding bodies. We have analytically derived a mathematical model of energy-saving ore grinding by a ball mill with a three-phase motion of grinding bodies, invariant to a change in the length of rods during wear. The model can estimate the energy efficiency of grinding larger pieces of ore based on the resulting volume of crushed large-lump material. The mathematical model includes such constants as the cross-sectional areas of rod primary converters, the initial length of rod primary converters, the length of a basic section of strain gauges arrangement, the value for Young's modulus of the primary converters' material, as well as the changing constants that are defined by the ground material. In addition, the dependence has been derived analytically for determining the length of a main rod primary converter, based on which one can estimate the height of a liner, which wears out in the course of operation.We have devised a functional circuit for the automated control system of energy efficiency of ore grinding by a ball mill that makes it possible to obtain estimation parameters using modern microprocessor tools. According to the devised circuit, one can build algorithms for determining the volume of ore to be crushed, as well as the thickness of a liner in a ball mill, which open up an avenue for developing software products.Computer simulation has proven the possibility of applying the proposed method in order to estimate energy efficiency of ore grinding by a ball mill with a three-phase ball motion. We have established high sensitivity of the proposed approach to a deviation in energy efficiency of ore grinding from the best value. A possibility to estimate the parameter with a relative error of ±2.5 % has been confirmed.
Аналитически найдено уравнение связи между технологическими параметрами шаровой мельницы, измельчаемого материала и параметрами стержневого первичного преобразователя энергоэффективности измельчения руды. Методом использования основного стержневого первичного преобразователя с большой площадью сечения, на торце которого разрушаются крупные куски руды при ударах шаров, и дополнительного стержневого преобразователя с одинаковыми параметрами и меньшей площадью сечения, который взаимодействует только с шарами, достигнута инвариантность определения энергоэффективности измельчения руды шаровой мельницей к изменению скорости движения молольных тел. Аналитически получена математическая модель энергоэффективного измельчения руды шаровой мельницей с трехфазным движением молольных тел, инвариантная к изменению длины стержней в процессе износа. Модель способна оценивать энергоэффективность измельчения крупных кусков руды по полученному объему разрушенного крупного кускового материала. Математическая модель содержит константы – площади поперечных сечений стержневых первичных преобразователей, начальную длину стержневых первичных преобразователей, длину базового участка установки тензодатчиков, значения модуля Юнга материала первичных преобразователей, а также изменяющиеся константы, которые определяются измельчаемым материалом. Также аналитически получена зависимость для определения длины основного стержневого первичного преобразователя, соответственно которой возможно оценивать высоту футеровки, которая изнашивается в процессе работы.Разработана функциональная схема системы автоматического контроля энергетической эффективности измельчения руды шаровой мельницей позволяет находить расчетные параметры современными микропроцессорными средствами. Согласно разработанной схеме можно построить алгоритмы определения объема руды, подлежащей разрушению, и толщины футеровки в шаровой мельнице, которые открывают перспективу создания программных продуктов.Компьютерным моделированием доказана возможность применения предложенного метода для оценивания энергоэффективности измельчения руды шаровой мельницей с трехфазным движением шаров. Установлена высокая чувствительность предложенного подхода к отклонению энергетической эффективности измельчения руды от наилучшего значения. Доказана возможность оценивания параметра с относительной погрешностью ±2,5 %
Аналітично знайдено рівняння зв’язку між технологічними параметрами кульового млина, подрібнюваного матеріалу і параметрами стержневого первинного перетворювача енергоефективності подрібнення руди. Методом використання основного стержневого первинного перетворювача з більшою площею перерізу, на торці якого руйнуються крупні шматки руди при ударах куль, і додаткового стержневого перетворювача з однаковими параметрами і меншою площею перерізу, який взаємодіє лише з кулями, досягнута інваріантність визначення енергоефективності подрібнення руди кульовим млином до зміни швидкості руху молольних тіл. Аналітично отримана математична модель енергоефективного подрібнення руди кульовим млином з трифазним рухом молольних тіл, інваріантна до зміни довжини стержнів в процесі спрацювання. Модель здатна оцінювати енергоефективність подрібнення крупних шматків руди за отриманим об’ємом зруйнованого крупношматкового матеріалу. Математична модель містить константи – площі поперечних перерізів стержневих первинних перетворювачів, початкову довжину стержневих первинних перетворювачів, довжину базової ділянки встановлення тензодатчиків, значення модуля Юнга матеріалу первинних перетворювачів, а також змінні константи, які визначаються подрібнюваним матеріалом. Також аналітично отримана залежність для визначення довжини основного стержневого первинного перетворювача, відповідно якій можливо оцінювати висоту футеровки, що спрацьовується в процесі роботи.Розроблена функціональна схема системи автоматичного контролю енергетичної ефективності подрібнення руди кульовим млином дозволяє знаходити розрахункові параметри сучасними мікропроцесорними засобами. Згідно розробленій схемі можна побудувати алгоритми визначення об’єму руди, що підлягає руйнуванню, та товщини футеровки в кульовому млині, які відкривають перспективи створення програмних продуктів.Комп’ютерним моделюванням доведена можливість застосування запропонованого методу для оцінювання енергоефективності подрібнення руди кульовим млином з трифазним рухом куль. Встановлена висока чутливість запропонованого підходу до відхилення ефективності подрібнення руди від найкращого значення. Доведена можливість оцінювання параметра з відносною похибкою ±2,5 %
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: