Ісаєнко Олександр Миколайович. Підвищення ефективності усереднення руд у накопичувальних бункерах збагачувальних фабрик

Краткое описание

Ісаєнко Олександр Миколайович. Підвищення ефективності усереднення руд у накопичувальних бункерах збагачувальних фабрик : Дис... канд. наук: 05.15.08 2005

Ісаєнко О.М. Підвищення ефективності усереднення руд у накопичуваль-них бункерах збагачувальних фабрик. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.08 Збагачення корисних копалин”. Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2005 р.
Дисертація присвячена розробці методів підвищення ефективності усереднення гранулометричного складу руд у накопичувальних бункерах збагачувальних фабрик. Розроблено математичні моделі масоперенесення руди у бункерах. На підставі обчислювальних експериментів досліджені усереднювальні властивості типових накопичувальних бункерів збагачувальних фабрик із самоподрібнюванням. Встановлені нові закономірності зміни ефективності усереднення руди за гранулометричним складом в бункерах ящикового та силосного типів залежно від зміни середнеквадратичного відхилення вмісту розрахункового класу крупності +100 мм у потоці руди, що завантажується, і ступеня розкриття площі днища бункера. На підставі отриманих залежностей технологічно обґрунтовані параметри й конструктивно-компоновочні схеми накопичувальних бункерів. Теоретично обґрунтована можливість зниження середньоквадратичного відхилення вмісту класу +100 мм у вихідному живленні млинів до 1% за рахунок усереднення руди в накопичувальних бункерах.

У дисертації, яка є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена й вирішена актуальна науково-практична задача, що полягає у встановленні закономірностей процесів розділення й змішування руд за крупністю в накопичувальних бункерах збагачувальних фабрик і технологічному обґрунтуванні їхніх параметрів з метою підвищення ефективності усереднення шляхом удосконалення конструктивно-компоновочних схем бункерів.
Найбільш важливі наукові і практичні результати та рекомендації:
1. На основі детального аналізу сучасного стану, напрямків розвитку та тенденцій удосконалення технології усереднення руд на збагачувальних фабриках визначено, що усереднення руд за гранулометричним складом у накопичувальних бункерах характеризується низькою та нестабільною ефективністю, а конструкції типових накопичувальних бункерів не відповідають вимогам та умовам усереднення.
2. Основним механізмом сортування часток за крупністю в потоці руди, що рухається вниз по похилій поверхні завантаження, є дія сил відштовхування, котрі виникають у результаті зіткнення між собою часток, і градієнт швидкостей часток товщиною потоку.
3. Отримані аналітичні залежності розподілу швидкостей сипкого матеріалу при донному випуску із призматичних бункерів ящикового й силосного типів із щілиноподібними розвантажувальними отворами.
4. Розроблені математичні моделі процесів завантаження й розвантаження бункера, які відрізняються від відомих тим, що взаємозв'язок між гранулометричним складом руди й кінематичними характеристиками сипкого матеріалу здійснюється на основі рівняння нерозривності. Це дозволило встановити закономірності часово-просторових й просторово-часових перетворень гранулометричного складу потоків руди в бункері в широкому діапазоні змін конструктивних, технологічних факторів і фізико-механічних властивостей руди.
5. Відомі методики розрахунку якісних характеристик потоків руди на виході бункера, які базуються на обчисленні середньої якості руди на гіпотетичних поверхнях усереднення (конус, еліпсоїд) втрачають свою доцільність при складних режимах розвантаження й обмеженнях області руху руди конструктивними елементами бункера. Для розрахунку гранулометрично-го складу руди на виході бункерів ящикового й силосного типів доцільно використовувати розроблену в дисертації методику, в основу якої покладено новий ітеративний метод розрахунку g-функцій джерел і стоків на рухливій граничній поверхні сипкого матеріалу й методи чисельного інтегрування диференціальних рівнянь інверсного руху часток руди для визначення просторових змінних g-функцій, що усереднюються у площині випускного отвору.
6. Основним фактором, який впливає на гранулометричний склад дробленої руди, котра завантажується, є номінальна крупність продуктів дроблення. Запропонована теоретико-ймовірнісна схема моделювання гранскладу руди, що базується на встановлених регресійних залежностях виходу вузьких класів від номінальної крупності, дозволяє вилучити систематичну помилку моделювання, котра виникає при використанні відомих залежностей Андреєва-Шумана й Розіна-Рамлера.
7. Установлено, що бункер може працювати в режимі генерування коливань гранулометричного складу руди, що розвантажується, або його усереднення. Причому основним чинником зміни режиму роботи бункера на збагачувальній фабриці з самоподрібнюванням є середньоквадратичне відхилення частки класу +100 мм у шарах руди, що завантажуються.
8. В умовах сегрегації руди при човниковому режимі завантаження бункера раціональна з технологічної точки зору орієнтація щілиноподібного випускного отвору щодо напрямку руху пересувного завантажувального пристрою визначається співвідношенням ширини прольоту й довжини секції бункера, а довжина такого отвору положенням точки максимуму на кривій залежності ступеня усереднення розрахункового класу крупності від ступеня розкриття днища бункера в напрямку орієнтації отвору.
9. Розроблено метод визначення розмірів бункера і його розвантажувальних отворів, що полягає у формуванні цільової функції проектування та її оптимізації (критерій середньоквадратичне відхилення частки класу +100 мм на виході бункеру) на припустимій множині змінних, що належать до конструктивних параметрів бункера, шляхом організації й проведення обчислювальних експериментів на розроблених моделях процесів завантаження й розвантаження бункера. Проведений аналіз шістьох конструктивно-компоновочних схем бункерної секції для умов Лебединського ГЗКу показав практичну можливість поліпшення технологічних характеристик накопичувальних бункерів і скорочення втрат продуктивності млинів, підключених до секції бункерів, на 1,87 т/г за рахунок стабілізації вмісту класу +100 мм на вході млинів самоподрібнення.