ФГБУН «Институт машиноведения УрО РАН», Екатеринбург, Россия:
Н. А. Бабайлов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, эл. почта: n.a.babailov@urfu.ru

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:
Ю. Н. Логинов, докт. техн. наук, профессор кафедры ОМД

ООО «Спайдермаш», Екатеринбург, Россия:
Л. И. Полянский, генеральный директор

Исследовано влияние технологических параметров валкового брикетирования, таких как диаметр валков брикетировочного пресса и величины зазора между валками, на угол захвата при брикетировании мелкодисперсных материалов. При построении модели использовано понятие прокатки приведенной (эквивалентной по объему) полосы на гладких валках. В расчете объема приведенной полосы использованы известные число ячеек на валке пресса и объем брикетов, получаемых на валковом прессе за один оборот валков. Принято, что суммарный объем получаемых брикетов и объем приведенной полосы за один оборот валков равны. При определении объема учитывали величину технологической просыпи (отсева) материала после брикетирования, принятую в процентах от объема получаемых брикетов. Далее определены размеры приведенной полосы, имеющей прямоугольное поперечное сечение, которую условно прокатывают на гладких валках. При известной ширине валка определена толщина прокатываемой приведенной полосы. Приведенный радиус валка брикетировочного пресса уменьшается на величину, равную половине толщины полосы. На основе известных данных при определении коэффициентов уплотнения материалов установлено положение зон деформации материала, например угла захвата, аналогично процессу прокатки порошков. Для определения угла захвата при валковом брикетировании мелкодисперсных материалов использованы экспериментальные данные, полученные при выпуске брикетов на серийных валковых брикетировочных прессах серии ПБВ. Рассмотрены брикетируемые материалы, используемые для получения брикетов, широко применяемых в сталеплавильном производстве. Были определены коэффициенты уплотнения для брикетов из отсева металлургической извести и сечки алюминиевых проводов после их механического измельчения на шредерах. Построена модель прокатки мелкодисперсных материалов. На примере процесса валкового брикетирования отсева металлургической извести определена зависимость угла захвата от толщины зазора между валками пресса. На примере процесса валкового брикетирования сечки алюминиевых электрических проводов (после механического измельчения на шредерах) изучено влияние диаметра валков на угол захвата.
Работа выполнена в рамках темы № 0391-2016-0001 (АААА-А18-118020790140-5) и при частичной финансовой поддержке постановления № 211 Правительства Российской Федерации, контракт № 02.A03.21.0006.

1. Маймур Б. Н., Худяков А. Ю., Петренко В. И., Ващенко С. В., Баюл К. В. Брикетирование металлургического сырья. Актуальность и пути развития метода // Черная металлургия. 2016. № 1. С. 74–82.
2. Гоник И. Л., Новицкий Н. А., Соловьев В. А. Использование замасленной окалины для производства брикетированного шихтового материала // Черные металлы. 2013. № 7. С. 20–22.
3. Omran M., Fabritius T. Effect of steelmaking dust characteristics on suitable recycling process determining: Ferrochrome converter (CRC) and electric arc furnace (EAF) dusts // Powder Technology. 2017. Vol. 308. P. 47–60.
4. Singhal L. K., Rai N. Conversion of Entire Dusts and Sludges Generated During Manufacture of Stainless Steels into Value Added Products // Transactions of the Indian Institute of Metals. 2016. Vol. 69, Iss. 7. P. 1319–1325.
5. Kosturkiewicz B., Janewicz A. Briquetting of sewage sludge with burnt lime and coal in a roll press // Przemysl Chemiczny. 2015. Vol. 94, Iss. 9. P. 1524–1526.
6. Polianski L. I., Babailov N. A., Loginov Yu. N., Pervukhina D. N. Industrial recycling of technogenic wastes and mineral ore processing // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1785. No. 040046.
7. Komarek R. Roll-press briquetting can help lime producers improve materials handling // Mining Engineering. 1993. Vol. 45, Iss. 12. P. 1467–1469.
8. Nheta W., Portia Lubisi T., Jeli E. Effect of different binders on mechanical properties of iron flotation concentrate briquettes // Materials Today: Proceedings. 2018. Vol. 5, Iss. 1. Part 1. P. 294–301.
9. Guojie Zhang, Yinghui Sun, Ying Xu. Review of briquette binders and briquetting mechanism // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. Vol. 82, Part 1. P. 477–487.
10. Sommer K., Hauser G. Flow and compression properties of feed solids for roll-type presses and extrusion presses // Powder Technology. 2003. Vol. 130, Iss. 1-3. P. 272–276.
11. Loginov Y. N., Bourkine S. P., Babailov N. A. Cinematics and volume deformations during roll-press briquetting // Journal of Materials Processing Technology. 2001. Vol. 118, Iss. 1-3. P. 151–157.
12. ТУ 3821-001-50316524–2004. Прессы брикетировочные валковые серии ПБВ.
13. Babailov N. A., Polyanskii L. I., Loginov Y. N. Briquetting Metallurgical Lime Screenings and Parameters Making it Possible to Improve Process Efficiency // Metallurgist. 2016. Vol. 60, No. 5-6. P. 576–580.
14. Виноградов Г. А., Семенов Ю. Н., Катрус О. А., Каташинский В. П. Прокатка металлических порошков. — М. : Металлургия, 1969. — 382 с.
15. Либенсон Г. А., Лопатин В. Ю., Комарницкий Г. В. Процессы порошковой металлургии. Т. 2. Формование и спекание. — М. : МИСиС, 2002. — 320 с.