Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М. И. Платова, г. Новочеркасск Ростовской обл., РФ:

Маляров П. В., профессор, д-р техн. наук, petrmalyarov@gmail.com

ООО «Ресурс», г. Ставрополь, РФ:

Ковалев П. А., старший научный сотрудник, канд. техн. наук

РГУ нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И. М. Губкина, г. Москва, РФ:

Бочкарев А. В., профессор, д-р геол. наук

Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина:

Долгов А. М., профессор, канд. техн. наук

В работе представлены результаты исследований измельчаемости кварцевого песка и мрамора в зависимости от заполнения мельницы измельчаемым материалом. Установлено, что в ряде случаев скольжение на траекториях подъема носит дискретный характер. Дискретное проскальзывание между слоями шаровой загрузки на траекториях подъема прекращается с образованием между ними устойчивого слоя измельчаемого материала. Максимальная производительность при сухом и мокром измельчении достигается в случаях, когда между частицами, заполняющими свободное пространство между шарами, происходит силовое взаимодействие с передачей энергии от мелющих тел. Дальнейшее увеличение количества измельчаемого материала приводит к прекращению дискретности проскальзывания и снижению производительности. Предложено строить расчетные модели дезинтеграции минерального сырья в шаровых мельницах методом конечных элементов. Установлено, что разрушение частиц минералов в шаровых мельницах происходит в слое под давлением в пространствах между шарами и ударом в зоне перехода загрузки с траекторий падения на круговые траектории подъема.

1. Gupta V. K., Shivani Sharma. Analysis of ball mill grinding operation using mill power specific kinetic parameters // Advanced Powder Technology. 2014. Vol. 25, Iss. 2. P. 625–634. DOI: 10.1016/j.apt.2013.10.003.
2. Пивняк Г. Г., Вайсберг Л. А., Кириченко В. И., Пилов П. И., Кириченко В. В. Измельчение. Энергетика и технология: учеб. пособие для вузов. М.: ИД «Руда и Металлы», 2007. 296 с.
3. Kanda Y., Simodaira K., Kotake N., Abe Y. Experimental study on the grinding rate constant of a ball mill: effects of feed size and ball diameter // Kona Powder and Particle Journal. 1999. Vol. 17. P. 220–225. DOI: 10.14356/kona.1999030.
4. Soda R., Sato A., Kano J., Saito F. Development of prediction method of wear rate during wet stirred milling by using DEM // Journal of the Society of Powder Technology, Japan. 2014. Vol. 51, Iss. 6. P. 436–443. DOI: 10.4164/sptj.51.436.
5. Monov V., Sokolov B., Stoenchev S. Grinding in ball mills: modeling and process control // Cybernetics and
Information Technologies. 2012. Vol. 12 , No 2. P. 51–68.
6. Маляров П. В., Солдатов Г. М., Кайтмазов Н. Г., Баскаев П. М., Иванов В. А., Котенев Д. В. Интенсификация процессов измельчения в условиях Талнахской обогатительной фабрики // Обогащение руд. 2008. № 6. С. 6–10.
7. Маляров П. В. Современное состояние и перспективы развития техники и технологии подготовки руд к обогащению // Материалы международного совещания «Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья». Красноярск, 2017. С. 29–35.
8. Дортман Н. Б. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (Петрофизика). М.: Недра, 1984. 312 с.
9. Fedotov P. Simulation of particle size distribution of the ore destruction product in the particle layer // Proc. of the XXVII International Mineral Processing Congress. Santiago, Chile: Gecamin, 2014. Chap. 10.
10. Федотов П. К. Моделирование процесса разрушения руды в слое частиц под давлением // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 4. С. 71–77.
11. Горшков А. Г., Трошин В. Н., Шалашилин В. И. Сопротивление материалов: учеб. пособие. 2-е изд., испр. М.: Физматлит, 2002. 544 с.
12. Bargteil A. W., Cohen E. Animation of deformable bodies with quadratic Bézier finite elements // ACM Transactions on Graphics. 2014. Vol. 33, No. 3. Article No. 27.
13. Stavrogin A. N., Tarasov B. G. Experimental physics and rock mechanics / Ed. by C. Fairhurst. CRC Press, 2001. 356 p.
14. Хопунов Э. А. Проблемы моделирования дезинтеграции руд // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/01/62268 (дата обращения: 13.01.2018).
15. Frydrýšek K., Gondek H. Finite element model of the ore disintegration process // Annals of the Faculty of Engineering Hunedoara — Journal of Engineering. 2008. Vol. 6, Iss. 1. P. 133–138.