Размещено на http://www.allbest.ru/

Зaкономерности формирования фракционного состава материала при измельчении в трубных мельницах замкнутого цикла

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности

05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

КРАСИЛЬНИКОВ Александр Геннадьевич

Иваново 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор МИЗОНОВ Вадим Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор БОБКОВ Сергей Петрович кандидат технических наук, доцент ОГУРЦОВ Валерий Альбертович

Ведущая организация: Ярославский государственный технический университет

Защита состоится 3 ноября 2008 г. в _____ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.05 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Энгельса, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет».

Автореферат разослан « 25 » _сентября_ 2008 г.

Ученый секретарь

совета Д 212.063.05,

д. ф.-м. н. Г.А. Зуева

Актуальность темы диссертации. Процессы измельчения сыпучих материалов продолжают оставаться одними из самых энергоемких и, вместе с тем, малоизученных процессов в химической промышленности, производстве строительных материалов, горнорудной промышленности, угольной энергетике и других отраслях. Имеющиеся в настоящее время монографии по измельчению скорее отражают опыт, накопленный за долгие годы эксплуатации технологических систем измельчения (ТСИ), чем научные основы их проектирования, несмотря на то, что основные представления о физике измельчения модельных тел практически не изменились. Современные технологии предъявляют все новые требования к измельченным материалам. Во многих случаях измельченному материалу уже недостаточно иметь высокую удельную поверхность, а необходимо удовлетворять требованиям к содержанию отдельных более или менее узких фракций в нем.

Сложность математического описания и расчета как собственно процесса измельчения частиц, так и его организации в той или иной ТСИ определяется, главным образом, тем, что процесс носит исключительно случайный характер. Прочность, размеры и форма частиц имеют широкий разброс по их ансамблю, стохастическим является движение частиц в мельнице и мельничном классификаторе. Независимое экспериментальное нахождение этих распределений является настолько сложной задачей, что оказывается гораздо проще осуществить тестовое измельчение материала в некоторых стандартизованных условиях, а потом переносить полученные данные на реальную ТСИ с помощью некоторых теоретически обоснованных принципов масштабного перехода. При этом подходе важную роль играют принципы системного анализа, причем эффективность использования методов системного анализа зависит от удачного выбора уровня декомпозиции исследуемой системы, который может быть отнесен к таковым, если общая модель позволяет легко изменять модели отдельных процессов (подсистем) или подключать новые их модели, которые непрерывно совершенствуются.

С точки зрения системного анализа одним из наиболее представительных объектов моделирования является длинная (трубная) вентилируемая мельница, работающая в замкнутом цикле измельчения, где материал, не достигший требуемой степени измельчения, направляется мельничным классификатором на домол в мельницу. Модели более простых ТСИ легко могут быть получены исключением из нее отдельных процессов или упрощением их представления. Таким образом, актуальной научной задачей является разработка некоторых алгоритмов сборки моделей процессов, происходящих в сложной ТСИ, в общую модель этой ТСИ.

Все отмеченное и определило цель настоящей работы, которая выполнялась в рамках ФЦП «Интеграция» (2.1 - А118 Математическое моделирование ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий) и международными договорами о научном сотрудничестве между ИГЭУ и Ченстоховским политехническим институтом, Польша.

Цель работы состояла в разработке средствами системного анализа универсальных математических моделей и средств компьютерной поддержки инженерных расчетов преобразования фракционного состава материалов при измельчении в трубных мельницах и выработке на их основе рекомендаций по совершенствованию этого процесса.

Объект исследования - процесс измельчения в трубной мельнице замкнутого цикла.

Предмет исследования - исследование закономерностей преобразования фракционного состава материалов при измельчении в трубных мельницах замкнутого цикла.

Научная новизна - результатов работы заключается в следующем.

1. Разработана ячеечная математическая модель кинетики измельчения в мельнице замкнутого цикла, позволяющая прогнозировать фракционный состав измельченного материала и влияние на него основных параметров процесса.

2. Поставлена и решена задача оптимизации подвода возврата мельничного классификатора в мельницу, исследована чувствительность оптимальной организации подвода к параметрам измельчения и классификации.

3. Выявлено оптимальное положение сечения подвода возврата в зависимости от удельной энергии измельчения и эффективности мельничного классификатора.

4. Выполнены численные эксперименты, позволившие установить связь тонкости помола с основными параметрами помольной установки и расчетным путем определить влияние ее регулирующих параметров на производительность и тонкость помола.

Практическая ценность результатов работы состоит в следующем.

1. На основе разработанных моделей предложен инженерный метод расчета кинетики измельчения в трубной мельнице замкнутого цикла и средства его компьютерной поддержки.

2. Показано, что подача возврата мельничного классификатора в промежуточное сечение мельницы может быть эффективным средством увеличения тонкости помола и предложен метод расчета оптимального по тонкости помола положения этого сечения.

3. Разработанные методы расчета и их программно-алгоритмическое обеспечение, а также конкретные рекомендации по совершенствованию прогрева апробированы приняты к внедрению при выполнении исследовательских и проектных работ в Ченстоховском политехническим институте, Польша.

Автор защищает:

1. Основанные на теории цепей Маркова двухмерные ячеечные математические модели кинетики измельчения в трубных мельницах замкнутого цикла, позволяющие прогнозировать фракционный состав материала в любой точке мельничной установки.

2. Результаты численных экспериментов по исследованию влияния параметров и условий измельчения на тонкость помола.

3. Методику и результаты расчета оптимального сечения подвода возврата в мельницу.

4. Программно-алгоритмическое обеспечение метода расчета кинетики.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на 13-ой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, МЭИ, 14-ой международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития энерготехнологии - 14-ые Бенардосовские чтения», Иваново, 2007, 20-й международной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-20», Ярославль, 2007, международной научной конференции «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энергои ресурсосберегающими процессами и оборудованием», Иваново, 2007, и на научных семинарах кафедры прикладной математики ИГЭУ, 2005-2007.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работы, в том числе 2 работы в изданиях, предусмотренных перечнем ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, списка использованных источников (192 наименования) и приложения. кинетика мельница привод

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, охарактеризована научная новизна и практическая ценность полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе на основе литературных источников проанализировано современное состояние проблемы моделирования и расчета преобразования фракционного состава сыпучих материалов при их измельчении в трубных мельницах замкнутого цикла. Сложность математического описания и расчета как собственно процесса измельчения частиц, так и его организации в той или иной ТСИ определяется, главным образом, тем, что процесс носит исключительно случайный характер. Прочность, размеры и форма частиц имеют широкий разброс по их ансамблю, стохастическим является движение частиц в мельнице и мельничном классификаторе. Независимое экспериментальное нахождение этих распределений является настолько сложной задачей, что оказывается гораздо проще осуществить тестовое измельчение материала в некоторых стандартизованных условиях, а потом переносить полученные данные на реальную ТСИ с помощью некоторых теоретически обоснованных принципов масштабного перехода. При этом подходе важную роль играют принципы системного анализа, систематическое применение которых к описанию процессов измельчения началось с работ В.В. Кафарова и М.А. Вердияна с соавторами, а их развитие применительно к измельчению в замкнутых ТСИ с мельничным классификатором выполнено В.Н. Блиничевым, В.Е. Мизоновым, В.П. Жуковым.

Эффективность использования методов системного анализа зависит от рационального выбора уровня декомпозиции исследуемой системы. В настоящей выбрана ячеечная модель преобразования фракционного состава материала в ТСИ замкнутого цикла, позволяющая при обратном переходе получить практически все модели измельчения, используемые в настоящее время в различных отраслях переработки сыпучих материалов. Математическим аппаратом модели является теория цепей Маркова, базовые принципы применения которой к описанию процессов измельчения развивались в работах В.А. Падохина, В.Е. Мизонова, З. Бернотата, А. Бертье и ряда других исследователей. Для описания собственно измельчения как периодического процесса выбрана популяционно-балансовая модель, оперирующая селективной и распределительной функцией измельчения, для описания которых разными авторами предложено много эмпирических и полуэмпирических зависимостей. Движение фракций материала вдоль мельницы представлено одномерной стохастической моделью, которая также эффективно использовалась В.Е. Мизоновым и А. Бертье для описания процессов смешения сыпучих материалов. Наконец, процесс классификации мельничного продукта описан кривой разделения, построению и анализу которой посвящены многочисленные работы С.Г. Ушакова с соавторами. Необходимо подчеркнуть, что переработка или уточнение описаний отдельных составляющих процесса не входит в задачи данного исследования. Его задачей является построение универсального алгоритма сборки этих моделей для описания процесса в длинной (трубной) мельнице замкнутого цикла, включающего все эти процессы, в общем случае взаимно влияющие друг на друга.

В заключение главы приведены детализированные и конкретизированные задачи исследования.

Во второй главе рассмотрено построение ячеечной математической модели процесса при представлении материала бинарной смесью крупной и мелкой фракций, границей между которыми является некоторый размер ячейки реального или условного сита, по которому в конкретной технологии ведется контроль тонкости помола.

Расчетная схема процесса и ее ячеечная модель показана на рис.1. Процесс разбит по длине на n секций, из которых мельнице принадлежит (n-2) секции, (n-1)-я секция относится к локализованной модели мельничного классификатора, а n-я секция - к бункеру готового материала. В каждой секции материал может принадлежать к крупной (1) и мелкой (2) фракции, для которых выделены соответствующие ячейки.

Сетка ячеек размером 2хn представляет собой полное пространство возможных состояний материла. Состояние материала характеризуется вектором-столбцом состояния

F=[f₁₁ f₂₁ f₁₂ f₂₂ … f_1n f_2n]^T, (1)

где f_ij - содержание материала в состоянии ij, индекс ^T означает транспонирование. В терминах теории вероятностей содержание - это вероятность пребывания частицы материала в том или ином состоянии. Однако, поскольку это лишь вопрос нормировки, в дальнейшем под содержание понимается масса материала в этом состоянии, а нормировка производится только в необходимых случаях.

Будем рассматривать процесс через последовательные малые промежутки времени Дt - времена перехода. Тогда текущие моменты времени будут рассчитываться как t_k=(k-1)Дt, где целое число k=1,2,… (номер перехода) становится целочисленным аналогом текущего времени. За k-ый переход вектор состояния F^k изменится и перейдет в F^k+1. Тогда кинетика процесса может быть описана рекуррентным матричным равенством

F^k+1=М (F^k+ F_f^k), (2)

где F_f^k вектор подачи исходного материала в ТСИ, имеющий ненулевые значения только для тех ячеек, куда этот материал подается, М - матрица переходных вероятностей (или матрица ТСИ) размером (2xn)x(2xn), ответственная за переходы внутри цепи, которая может быть представлена следующим образом

M=VG. (3)

Здесь G - блочная матрица собственно измельчения материала в ячейках, имеющая вид

, (4)

где Z - нулевая, а I - единичная матрицы размерами 2х2; G_i - матрица измельчения в i-ой секции, описывающая переходы материала из фракции в фракцию в этой секции (поскольку в классификаторе и бункере измельчения не происходит, в соответствующих позициях размещены единичные матрицы). Для бинарной смеси матрица G_i содержит всего один параметр g_i и имеет вид

, (5)

где g_i - доля материала, переходящая в течение Дt из крупной фракции в мелкую благодаря измельчению и зависящая от удельного энергоподвода. При постоянном энергоподводе изменение времени пребывания материала в секции может быть учтено как

G_j(Дt)= G_j(Дt₀)^Дt/Дto, (6)

где Дt_o - время, для которого была идентифицирована матрица измельчения.

Матрица V контролирует потоки фракций в ТСИ и может быть представлена следующим образом

. (7)

В зоне измельчения матрицы V_ij описывают перенос фракций между секциями: матрица V_(i+1)i - долю фракции, переносимую за Дt в следующую по ходу движения секцию мельницы, V_(i-1)i - долю фракции, переносимую назад, и V_ii - остающуюся в секции долю фракции. Например, для второй секции эти матрицы выглядят следующим образом

, , (8)

где v_j=V_j Дt/Дx - доля j-ой фракции, переходящая в следующую по ходу секцию за счет осредненного движения (j=1,2), V_j - размерная скорость этого движения, d_j=D_jДt/Дx² - доли j-ой фракции, переходящие в соседние секции за счет стохастического движения, D_j - дисперсионный коэффициент (коэффициент макродиффузии). Матрица V₂₂ определяется из условия нормировки матрицы V по столбцам.

Наиболее существенную роль в мельнице играет скорость V_i, определяющая время и, следовательно, тонкость измельчения. Наиболее простые схематизации движения материала в трубных мельницах показаны на рис.2. Случаи а) и б) соответствуют невентилируемым или слабо вентилируемым мельницам, когда поток газа практически не оказывает влияния на движение материала вдоль мельницы. Это движение можно рассматривать как движение частиц в концентрированном состоянии, при котором интенсивный обмен фракций количеством движения приводит к выравниванию скоростей движения фракций, что позволяет считать, что материал движется через мельницу сплошным потоком. Здесь скорость движения всех фракций может быть рассчитана как

V_j=B_jДx/Q_j, (9)

где Q_j - масса сыпучего материала в j-ой секции, B_j - фактический расход сыпучего материала через нее. Интенсивное продольное перемешивание материала в мельнице во многих случаях позволяет не учитывать слабый наклон его свободной поверхности в сторону выхода и считать Q_j постоянной для всех секций. Однако, остается открытым вопрос о связи массы материала в мельнице с расходом материала через нее. Наиболее простым случаем является разгрузка мельницы через коаксиальный выходной патрубок (рис.2а), нижний край которого и фиксирует уровень материала в мельнице. Естественно, что этот уровень меняется с изменением расхода, но здесь в первом приближении этим изменение можно пренебречь и считать Q=const, а время пребывания материала в мельнице обратно пропорциональным расходу материала через нее. Ситуация меняется, если разгрузка материала происходит через перфорированный экран (на рис.2 не показан) или через нижний разгрузочный патрубок (рис.2б), что часто встречается в вибрационных мельницах.

Здесь выходящий расход зависит от уровня материала перед экраном или над патрубком, и этот уровень устанавливается таким, чтобы обеспечить равенство входящего и выходящего расходов. Еще более сложной оказывается движение материала в сильно вентилируемых мельницах, где он транспортируется вдоль мельницы в состоянии газодисперсного потока (рис.2в). Здесь естественно предположить, что скорость движения фракций вдоль мельницы существенно зависит от их крупности: мелкие фракции движутся гораздо быстрее крупных. Для моделирования кинетики измельчения в таком процессе необходимо подключать уже все возможности описанной выше ячеечной модели. Однако, для этого необходимо иметь информацию о распределении скоростей движения фракций по их крупности.

В секции, отведенной под классификатор, происходит разделения входящего потока на два: один с преимущественным содержанием мелких частиц - готовый продукт 3, который направляется в бункер, другой - с преимущественным содержанием крупных частиц - возврат 2, который направляется на домол. В матрице (7) возврат направлен в первую секцию мельницы, то есть на ее вход, но он может направляться в любую секцию: для этого матрицу I-C3 надо расположеть с строке с номером секции, куда он направляется. Эффективность разделения материала в классификаторе описывается непрерывной кривой разделения C3(x), где x - размер частий фракции (рис.3а). При переходе к дискретному набору фракций кривая разделения становится ступенчатой C3j(xj) (рис.3б), а при передоде к всего двум фракциям с границей по размеру xa - двухстепенчатой (рис.3в). При этом разность между ступенями E соответствует критерию эффективности Ханкока-Луйкена, а сама матрица приобретает вид

. (10)

Модель (1)-(10) позволяет рассчитывать фракционные составы материала в любой точке ТСИ в любой момент времени, то есть моделировать как переходные, так и установившиеся процессы. Естественно, что для ее работы необходима эмпирическая информация по функциям измельчения и классификации. В диссертации приведены результаты численных экспериментов с моделью, показывающие влияние различных факторов на связь тонкости помола и производительности. Ниже рассмотрен один из примеров моделирования. На рис.4 показано расчетное исследование ТСИ замкнутого цикла с мельницей, разбитой на 14 секций, и подводом возврата не в начало мельницы, как это традиционно делается, а последовательно в различные ее секции.

Тонкость помола оценивается относительным содержанием в готовом продукте крупной фракции, а эффективность перехода к замкнутой ТСИ - отношением R0,2/R0,2^O, где R0,2 - остаток на сите 0,2мм, а R0,2^O - то же для открытой ТСИ. На графике показано влияние положения подвода возврата на это отношение при различных критериях эффективности мельничного классификатора Е (рис.3в). При Е<0,3 переход от открытой ТСИ к замкнутой вообще не дает преимуществ, если возврат подавать на вход мельницы. Однако при Е=0,3 можно выиграть около 25% в тонкости помола, если подавать его в 9-ю секцию, то есть ближе к выходу из мельницы. С ростом эффективности разделения выигрыш в тонкости помола увеличивается, а оптимальное сечение подвода возврата смещается к входу в мельницу. При Е>0,6 преимущество от подвода возврата в промежуточное сечение мельницы практически исчезает. Конечно, подвод возврата в промежуточное сечение мельницы с вращающимся барабаном встречает определенные технические трудности, но полученный результат может рассматриваться как рекомендация для перехода к многоступенчатому измельчению в нескольких более коротких мельницах. Кроме того, подача возврата в промежуточное сечение не вращающегося барабана вибрационной мельницы не встречает каких-либо технических трудностей.

В третьей главе разработанная модель обобщена на случай произвольного числа m наблюдаемых фракций материала. Расчетная схема и ячеечная модель этого приближения показана на рис.5. Формально переход приводит лишь к увеличению размера матриц, входящих в блочные матрицы G и V с (2xn) до (mxn) (размер матрицы ТСИ M увеличивается с (2n)x(2n) до (mn)x(mn)). Однако, увеличиваются трудности с эмпирическим обеспечением этих матриц, где селективная и распределительная функция задействованы в полной степени, а кривая разделения должна задаваться во всем спектре размеров фракций.

Несмотря на то, что в модель могут быть подставлены функции любого вида, в выполненных в диссертации численных экспериментах распределительная функция принималась равномерной, а селективная - прямо пропорциональной размеру фракции с коэффициентом пропорциональности, зависящим от удельного энергоподвода. Для описания кривой разделения использовалась формула О. Молеруса, а скорости движения фракций в вентилируемой мельнице рассчитывались по предложенной В.П. Жуковым формуле

V_i=W/(1+Ax_i^0,5), (11)

где W - скорость вентилирующего газа, x_i - средняя крупность фракции, А - эмпирический коэффициент, определяемый для конкретной мельницы. При наличии вентиляции распределение массы материала в мельнице уже не подчинено ее конструктивным параметрам и, наоборот, рассчитывается из модели.

На рис.6. показан один из примеров расчетного моделирования процесса в трубной мельнице. Здесь материал разбит на 20 фракций, ограниченных размерами от 0 до 1мм, мельница представлена 9-ю секциями, а 10-я отведена мельничному классификатору.

Тонкость помола оценивается по остатку на сите 0,2мм, кривая разделения мельничного классификатора описана формулой (14) с S=5. На рисунке показано, как влияет изменение производительности ТСИ и граничного размера разделения на тонкость помола по R_0,2 (в массив расчетных результатов входит содержание всех фракций, поэтому тонкость помола может быть представлена по остатку на любом контрольном сите).

Этот график, по существу, представляет расчетную режимную карту работы ТСИ, позволяющую выбирать необходимый граничный размер разделения при заданной производительности и требуемой тонкости помола (для перехода к реальной режимной карте необходимо знать связь между хс и положением регулирующего органа классификатора). В диссертации приведены результаты численных экспериментов по выявлению других аспектов условий измельчения, определяющих тонкость готового продукта и производительность.

В четвертой главе рассмотрены вопросы практического использования разработанной модели и проверки ее прогностических возможностей на основе экспериментальных данных. Поскольку вид распределительной и селективной функции существенно влияет на расчетные показатели процесса, было рассмотрено влияние ширины наблюдаемых фракций на эти функции. В работах В.Е. Мизонова и В.П. Жукова используется равномерное распределения осколков разрушения фракции по размерам, что не совпадает с данным других авторов, рекомендующих для этого распределения степенную зависимость. Однако получаемые этими авторами опытные данные чаще всего ориентированы на возрастающую ширину фракций, соответствующую возрастающей в геометрической прогрессии сетке контрольных размеров, разделяющих фракции. На рис.7 вверху показан фракционный состав материала после одного нагружения в равномерной узкой сетке размеров, соответствующей модели В.Е. Мизонова.

Внизу то же распределение перегруппировано во фракции с возрастающей сеткой размеров с модулем 2^0,5. Те же физические результаты приводят к практически другому распределению, которое действительно становится степенным и кажущееся противоречие исчезает. Необходимо подчеркнуть, что переход к более широким фракциям с неравномерной сеткой размеров, хотя и позволяет уменьшить их число и, следовательно, размер матриц, но может привести к ошибочным трактовкам физических результатов. Кроме того, если узкая равномерная сетка размеров позволяет легко перегруппировать результаты в любые другие сетки, то обратный переход единственным образом невозможен и следует использовать только ту сетку, которая применялась в экспериментах.

Верификация и проверка прогностических возможностей разработанной модели были выполнены на примере моделирования получения цемента в двухкамерной шаровой мельнице замкнутого цикла с воздушно-замкнутым сепаратором SEPAX. Экспериментальные данные получены на цементном заводе компании ECP, Чикаго, США, в рамках сотрудничества кафедры прикладной математики ИГЭУ и строительного факультета Техасского агромеханического университета (Texas A&M University). Схема заводской технологической линии по производству цемента представляет собой обычную ТСИ замкнутого цикла. Измельчаемые компоненты (клинкер, гипс и известняк) дозируются и подаются питателем на вход мельницы, куда также поступает возврат из классификатора. В мельницу подается воздух, однако его расход не предполагает интенсификации транспорта частиц; воздух подается в основном для аспирации. Измельченный материал подается элеватором в воздушно-замкнутый классификатор с вращающимся ротором, где из него выделяется товарная фракция с требуемой стандартом удельной поверхностью 380 м²/кг, а более крупная фракция направляется на домол. В процессе экспериментов замерялись: производительность по сырью, производительность по готовому материалу, производительность по возврату, расход воздуха через классификатор, скорость вращения ротора классификатора, фракционный состав сырья, фракционный состав мельничного продукта (вход в классификатор), фракционный состав возврата, фракционный состав и удельная поверхность готового продукта.

Модель мельницы идентифицировалась по параметрам селективной функции отдельно для каждой камеры помола по согласованию расчетных и опытных фракционных составов материала за мельницей. Наличие фракционных составов и расходов материала на входе в классификатор и на выходах из него позволило независимо определять опытную кривую разделения классификатора.

Математическое моделирование процесса осуществлялось по разработанному в главе 3 алгоритму, где кривая разделения классификатора считалась известной опытной информацией. Подгоночным параметром модели являлся параметр б в выражении для селективной функции. Пример результатов моделирования номинального режима работы ТСИ показан на рис.8. Сопоставление расчетных и опытных фракционных составов свидетельствует об удовлетворительных прогностических возможностях модели, если учитывать, что она описывает распределения в различных местах ТСИ.

Дополнительно было исследовано влияние производительности на фракционные составы и удельную поверхность готового продукта. Эти результаты показаны на рис.9.

Разработанные методы расчета и их программно-алгоритмическое обеспечение апробированы и приняты к внедрению при выполнении исследовательских и проектных работ в Ченстоховским политехническим институте, Польша (акт приведен в Приложении).

Основные результаты диссертации

1. На основе теории цепей Маркова разработана ячеечная математическая модель формирования фракционного состава сыпучих материалов при измельчении в трубных мельницах замкнутого цикла при различных уровнях декомпозиции процесса, позволяющая прогнозировать фракционный состав измельченного материала и влияние на него основных параметров процесса.

2. Показано, что подача возврата мельничного классификатора в промежуточное сечение мельницы может быть эффективным средством увеличения тонкости помола.

3. Выявлено оптимальное положение сечения подвода возврата в зависимости от кинетических параметров мельницы и эффективности мельничного классификатора.

4. Выполнены численные эксперименты, позволившие установить связь тонкости помола с основными параметрами помольной установки и расчетным путем определить влияние ее регулируемых параметров на производительность и тонкость помола.

5. Выполнена проверка разработанной модели по экспериментальным данным промышленной мельнице замкнутого цикла по производству цемента и показано удовлетворительное совпадение расчетных и опытных данных и хорошие прогностические возможности модели.

6. Разработанные методы расчета и их программно-алгоритмическое обеспечение, а также конкретные рекомендации по анализу и совершенствованию измельчения апробированы и приняты к внедрению при выполнении исследовательских и проектных работ Ченстоховским политехническим институте, Польша.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работах автора

1. Смирнов, С.Ф. Ячеечная модель измельчения материала в трубной мельнице замкнутого цикла / С.Ф. Смирнов, В.Е. Мизонов, А.Г. Красильников, В.П. Жуков // Изв.вузов. Химия и хим. технология. - 2007. - Т. 50, вып. 3. - С. 98-100.

2. Мизонов, В.Е. Применение теории цепей Маркова к моделированию кинетики измельчения в трубных мельницах замкнутого цикла / В.Е. Мизонов, С.В. Федосов, С.Ф. Смирнов, А.Г. Красильников // Строительные материалы. - 2007. - №10. - C. 41-45.

3. Жуков, В.П. Селективная функция измельчения в измельчителях с распределенной мелющей средой / В.П. Жуков, С.Ф. Смирнов, А.Г. Красильников // Вестник ИГЭУ. - 2006. - вып. 4. - C. 68-69 .

4. Красильников, А.Г. Ячеечная модель кинетики измельчения в трубной мельнице замкнутого цикла / А.Г. Красильников, В.Е. Мизонов // Тез. 13-ой Международ. науч. техн. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. МНТК-13». - Москва, 2007. - Т.2. - С. 451-452.

5. Красильников, А.Г. Модель измельчения в трубной мельнице замкнутого цикла со сложной структурой потока материала / А.Г. Красильников., С.Ф. Смирнов, В.Е. Мизонов, В.П. Жуков, Cs. Mihalyko // Тез. 14-ой международ. науч. техн. конф. «Состояние и перспективы развития энерготехнологии (14-ые Бенардосовские чтения)». - Иваново, 2007. - 177 с.

6. Смирнов, С.Ф. Ячеечная модель кинетики непрерывного измельчения материалов в замкнутом цикле / Смирнов С.Ф., А.Г. Красильников, В.Е. Мизонов, Cs. Mihalyko // Тр. 20-й международной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-20». - Ярославль, 2007. - Т.5. - С. 81-82.

7. Смирнов, С.Ф. Влияние загрузки барабана на измельчение в шаровой мельнице / Смирнов С.Ф., В.П. Жуков, А.Г. Красильников, В.Е. Мизонов // Тр. международ. науч. конф. «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энергои ресурсосберегающими процессами и оборудованием». - Иваново, 2007. - Т.2. - 23 с.

Размещено на Allbest.ru