SU1604480A1 - Способ управлени измельчением твердых материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам управлени  измельчением твердых материалов дл  барабанных мельниц, преимущественно безредукционных, может найти применение в промышленности строительных материалов, горнообогатительной и химической промышленности, черной и цветной металлургии дл  управлени  процессом измельчени  и позвол ет повысить точность управлени . Дл  достижени  поставленной цели измер ют величину прогиба барабана мельницы в зоне его максимальных механических повреждений и измен ют скорость вращени  барабанной мельницы с максимальной частотой изменени  угловой скорости, вычисл емой из соотношени  Ω≤0,35/√W_P, Гц, где ω - максимальна  частота изменени  угловой скорости вращени  барабанной мельницы

W_P - величина прогиба барабана мельницы в зоне его максимальных механических повреждений, м.

Description

Изобретение относитс  к способам управлени  измельчением твердых материалов дп  барабанных мельниц, преимущественно безредукционных, и может быть применено в про№,11Ш1енности строительных материалов, горно-обогатительной , химической пром шшенности, черной и цветной металлургии и других отрасл х народного хоз йства дл  управлени  процессами измельчени .

Цель изобретени  - повышение точности управлени .

Сущность способа заключаетс  в следующем.

Элементарный объем поперечного сечени  внутримельничной загрузки представл ет собой эксцентрично расположенную относительно центра вращени  массу, включающую в свой состав движущиес  по круговым траектори м слои загрузки , тела, наход щиес  в свободном полете по параболе, и малоподвижное  дро.

В приближении вращающуюс  мельницу можно рассматривать как упругую систему с одной степенью свободы на колебани , состо щую из вращающего вала (барабана мельницы) с эксцентрично насаженным диском (внутримельнич- ной загрузки).

Под действием сил т жести внутри- .; мельничной загрузки и ее динамическоО5 О 4 4 00

го воздействи  5 происходит протб барабана мельницы. Его величина пропор- ид ональна уровню загрузки мельЕИцы и частоте ее вра1цени „ В барабане мель- ницы возникают механические напр жени . Их величина в зоне максимальных механических напр жений, соответствующей месту максимального прогиба барабана мельницЫа не должна приводить к нарушению динамической устойчивости системы и механическому разрушению барабана.

Место расположени  зоны максимальных механических напр жений в бараба- не мельницы можно определить„ например , с помощью локальных тензометри- ческих датчиков, наклеенных на корпус барабана мельницы учитывшощих воздействующие на них статические и динами- ческие нагрузки. Обычно эта зона расположена в нижней средней части барабана мельницы и отклонена от вертикали в направлении вращени  барабана в зависимости от частоты его вращени ,

Наибольша  опасность механического разрушени  барабана мельницы возникает в моменты изменени  динамики вращени  при управлении скоростью вращени  барабанной мельницы с пере- менной частотой ее изменени  и св зана с колебани ми внутримельничной массы .

При вращении барабана мельницы шарова  и рудна  загрузки под действием сил трени , тангенциальной составл ющей силы веса и инерции совершают колебани  вокруг среднего положени . Причем с увеличением уровн  шаровой загрузки и загрузки мельницы рудой ее колебани  уменьшаютс . Это приво- дит к необходимости повышать частоту изменени  угловой скорости при увеличении внутримельничной загруз и дл  активизации измельчаощей работы ее внутренних слоев, интенсификации перемешивани  мелющих тел с измельчаемым материалом и расширени  зоны активного измельчени  на п те загрузки,

При этом частота изменени  угловой скорости вращени  барабана мельницы, определ юща  частоту биений эксцентричной нагрузки и создаваема  выщ ж- денными колебани ми под действием привода мельницыр не должна находитьс  в резонансной области частот, приво- д шдх к нарушению динамической устойчивости системЫэ определ емой отношением частоты вынужденных колебаний

to

|5 20 25

4480вращающегос  барабана W (как вала системы) и частоты свободных попереч- Hbix колебаний барабана мельницы СОо т.е. должно выполн тьс  условие

,3.

Так как частота собственных поперечных колебаний барабана мельницы составл ет|

-,,А

WP

ы л -г1-

(Гц) ,

WP 2 ;iгде g - ускорение свободного падени ,

,

W - протб барабана от внутримельничной загрузки, м.

тогда

-0-35

-Iwp

Г (Гц),

максимальна  частота изменени  вой скорости вращени  барабана должна быть

СО

(Гц).

Р

Значени  частот (Л Ь

техничесР

ки реализовать трудно из-за больших моментов инерции мельницы.

По величине прогиба барабана мельницы в зоне его максимальных механических напр жений можно осуществл ть не только известное управление загрузочной мельницы, но и ограничение мак симапьной частоты изменени  угловой скорости барабана при управлении скоростью вращеьр1Я барабанной мельницы с переменной частотой ее изменени .

Зна  величину прогиба барабана мельницы в зоне его максимальных механических напр жений, завис щую от уровн  внутримельничной загрузки и угловой скорости вращени  барабана мельницы, можно определить граничную с областью резонансных частот максимально возможную частоту изменени  угловой скорости врал(ени  барабана мельницы, привод щую к наибольшей интенсификации процесса измельчени  в мельнице за счет наилучшего перемешивани  мелющих тел с измельчаемым материалом, повьйиени  истирающих свойств внутренних слоев загрузки расширени  зоны активного измельчени  на п те загрузкио

Способ измельчени  твердых материалов реализован следуклцим образом.

51604480

Исходна  руда крупностью - 10 мм крепостью (по Протодъ конову), с содержащем класса - 0,074 мм 10% подавалась на измельчение в полупромышленную установку, включающую бункер исходного питани  с управл емым питателем, барабанную шаровую мельницу мсхрого измельчени , работающую в зa :кнyтo : цикле с односпирапьным - классификатором. Регулируемьм электропривод мельницы выполнен на основе двигател  посто нного тока и ти- ристорных преобразователей, включающих силовые и управл ющие блоки, осуществл ющие регулирование скорости вращени  барабана мельницы в диапазоне 1 : 1 О .

Условна  критическа  частота вращени  барабанной мельницу составл - 20

10

л а 48,2 мин . Изменение угловой скорости вращени  барабана мельницы осуществл лось в пределах (0,3-0,9)« кп , что составл ло i4, 46-43,38 мин .

Заполнение мельницы шарами состави- 25 ло 45% (0,45).-При содержании готового класса - 0,074 мм в готовом продукте измельчени  крупностью - 0,1+0 мм 85% и изменении производительности мельницы по исходному пита- нию .33-0,25 т/ч величина прогиа барабана мельницы в зоне максимальых механических напр жений мен лась оответственно в пределах W 9-5 мм. Зона максимальных механических на30

р жений определ лась с помощью лоальных тензометрических датчиков и аходилась в нижней средней части баабана мельницы между точками отклоени  радиуса вращени  барабана от ертикали в направлении его вращении а 5-25 град.

Максимальна  частота изменени  скоости доллсна быть определена из соотошени 

СО

При уровне загрузки мельницы, сответствующей величине прогиба бараана мельницы мм в зоне максиальных механических напр жений, макимальна  частота изменени  угловой корости должна соответствовать

,35/л1о7оО 3,69 Гц.

40

н м м с с н п пр ра

ме ра ги на ме си го пр ра сн 5, по ме в

(Гц).

35 Ф

тв ни ба ее те уп ба ны из ной ной рос ше н

45

50

При уровне загрузки, соответствуWp 5 мм.

а-ёО,35/л1о,005 4,95 Гц.

ющей мм.

При меньшем уровне загрузки мельницы можно безопасно, с точки зрени  механического разрушени  барабана мельницы, повысить частоту изменени  угловой скорости барабана с 3,62 до 4,95 Гц о Это позволит существенным образом повысить перемешивание внух римельничной загрузки, будет способствовать разрушению  влени  ее сегрегации , активизации измельчительных свойств внутренних слоев загрузки, расш1-1рению зоны активного измельчени  на п те загрузки и, следовательно, повышению эффективности измельчени  при обеспечении требуемой надежности работы мельницы.

Изменение максимальной частоты изменени  УГЛОВОЙ скорости вращени  барабана мельницы от величины его прогиба в зоне максимальных механических напр жений, характеризующего внутри- мельничную загрузку, позволит повысить содержание класса - 0,074 мм в готовом Продукте измельчени  на 4% и производительность мельницы по переработке руды на 0,022 т/ч (6,28%) снизить удельный расход энергии на 5,06%, что соответствует ее снижению по сравнегс-тю с обычным процессом измельчени  (без изменени  скорости) в i,25-,55 раза.

25

Claims (1)

1. 35 Формула изобретени 

   Способ управлени  измельчением твердых материалов, включшощий изменение угловой скорости вращени  барабанной мельницы с переменной частотой ее изменени , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности управлен1-1 , измер ют величину прогиба барабана мельниц в зоне его максимальных механических напр жений, причем изменение скорости вращени  барабанной мельницы осуществл ют с максимальной частотой изменени  угловой скорости СО Гц, вычисл емой из соотно- ше ни 

   о с -°--М,-.

   Р

   где Wp- величина прогиба барабана мельницы в зоне его максимальных механических напр жений , м.