Введение
1. Анализ текстуры природных и техногенных материалов, существующей технологии и техники их измельчения 16
1.1. Особенности происхождения природных и получения техногенных материалов 16
1.2. Текстура и физико-механические особенности анизотропных материалов 19
1.3. Основные научно-технические достижения в области тонкого измельчения материалов 22
1.3.1.Критический анализ помольных агрегатов и возможности и совершенствования 22
1.3.2. Анализ конструкций внутримельничных устройств и режимов работы дробящей среды 28
1.3.3. Эффективность использования секционированного измельчения материалов и перспективы его развития 31
1.3.4. Пути конструктивно-технологического совершенствования пресс-валковых измельчителей 35
1.4. Анализ теорий разрушения и особенностей силового воздействия при измельчении материалов 46
1.5. Анализ методик расчета силовых и технологических параметров пресс-валковых агрегатов 52
1.6. Пути решения проблемы энергосбережения при измельчении анизотропных материалов 55
1.7. Выводы 56
1.8. Цель и задачи исследований 57
2 Аналитические исследования процесса разрушения анизотропных материалов давлением 60
2.1. Моделирование кинетики процесса постадийного измельчения анизотропных материалов 60
2.2. Математическая модель процесса разрушения анизотропных материалов давлением 62
2.3. Уравнение измельчения анизотропных материалов способом прессования 66
2.4. Анализ условий силового воздействия при разрушении хрупких тел с различной текстурой 72
2.5. Моделирование процесса раздавливающе-сдвигового деформирования анизотропных материалов между эксцентриковыми валками 76
2.6. Уравнение для расчета усилий измльчения при объемно-сдвиговом разрушении материалов в конических валках ПВИ 82
2.7. Исследование процесса истечения анизотропных материала из бункера и подачи к валкам пресс-валкового измельчителя 87
2.8. Исследование процесса предуплотнения шихты в валковом устройстве и вывод уравнения для расчета усилия уплотнения 90
2.9. Моделирование направленного движения анизотропных материалов в валковом устройстве 105
2.10. Выводы по главе
3. Исследование кинематических и конструктивно-технологических параметров пресс-валковых измельчителей 112
3.1. Исследование скоростных потоков шихты и угловых параметров валков ПВИ, реализующего раздавливающе-сдвиговое деформирование анизотропных материалов 112
3.1.1. Исследование угловых параметров валков 113
3.1.2. Исследование кинематических параметров валков 118
3.1.3. Анализ скорости движения слоя анизотропных частиц в эксцентриковых валках 119
3.2. Исследование кинематических параметров пресс-валкового измель
чителя, реализующего объемно-сдвиговое деформирование материала 122
3.2.1. Расчет угловых параметров пресс-валкового измельчителя с
коническим профилем валков 124
3.2.2. Определение величины угла максимальных усилий 130
3.3. Определение энергетических и технологических показателей пресс-валковых измельчителей 136
3.3.1. Уравнение для расчета энергетических параметров ПВИ при измельчении анизотропных материалов 136
3.3.2. Определение потребляемой мощности привода, затрачиваемой на измельчение материалов в ПВИ с коническими валками 140
3.3.3. Уравнение для расчета производительности пресс-валкового измельчителя с коническим профилем валков 143
3.4. Алгоритм расчета основных параметров пресс-валковых измельчителей... 147
3.5. Выводы по главе 148
4. Аналитические исследования энергетических показателей шаровых мельниц с энергообменными устройствами 150
4.1. Исследование перемещения центра масс мелющих тел в первой камере шаровой мельницы, оснащенной ЛЭУ 152
4.2. Аналитические исследования перемещения центра масс мелющих тел во второй камере шаровой мельницы 160
4.3. Методика расчета дополнительно потребляемой мощности шаровой мельницей, оснащенной ЛЭУ 167
4.4. Исследование влияния входных параметров на дополнительно потребляемую мощность 170
4.5. Выводы по главе 172
5. Характеристика экспериментальных установок и методика проведения экспериментов 173
5.1. Стендовые установки для измельчения давлением материалов 173
5.2. Разработка экспериментальных установок шаровых мельниц 178
5.3. Методика проведения экспериментальных исследований 181
5.4. Характеристика исследуемых материалов и обработка экспериментальных данных 185
5.5. Исследование влияния силовых параметров на процесс измельчения давлением материалов с различной текстурой 188
5.6. Выводы по главе 197
6. Исследование влияния конструктивно-технологических факторов на процесс измельчения материалов в ПВИ 199
6.1. Моделирование процесса измельчения анизотропных материалов в пресс-валковом измельчителе с эксцентриковыми валками 199
6.1.1. Исследование влияния сдвигового деформирования на качественные показатели процесса измельчения 202
6.1.2. Исследование влияния скорости приложения усилия на выходные показатели процесса измельчения анизотропных материалов 206
6.13. Влияние давления измельчения на эффективность сдвигового деформирования анизотропных материалов в ПВИ 209
6.2. Исследование процесса измельчения материалов объемно-сдвиговым деформированием его частиц 213
6.3. Выводы по главе 228
7. Определение рациональных режимов дезагломерации и помола материалов с анизотропной текстурой 230
7.1. Анализ условий помола в шаровой мельнице материалов с анизотропной текстурой 230
7.2. Дисперсионный анализ результатов многофакторного эксперимента 235
7.3. Выводы по главе 249
8. Повышение эксплуатационной надежности пресс-валковых измельчителей и промышленное внедрение результатов работы 2 51
8.1. Пути повышения износостойкости рабочей поверхности валков 251
8.2. Исследование условий футеровки рабочей поверхности валков ПВИ 252
8.3. Промышленное внедрение ПВИ 259
8.3.1. Промышленное внедрение и испытания ПВИ с коническими валками .259
8.3.2. Разработка пресс-валкового измельчителя и технологической линии для помола цемента 264
8.3.3. Разработка и промышленные испытания пресс-валкового измельчителя в технологической линии для измельчения анизотропных материалов 268
8.3.4. Опытно-промышленные испытания пресс-валкового измельчителя в технологической линии получения минеральных добавок 272
8.3.5. Опытно-промышленные испытания пресс-валкового измельчителя в технологической линии производства композиционных вяжущих материалов...275
8.4. Разработка энергосберегающего способа помола материалов с
анизотропной текстурой и промышленные испытания шаровых мельниц,
оснащенных ЛЭУ 279
8.4.1. Разработка эффективных конструкций энергообменных устройств 279
8.4.2. Промышленные испытания шаровых мельниц, оснащенных энергообменными устройствами 281
8.5. Выводы по главе 290
Выводы по работе 292
Библиографический список
