Угольная промышленность России в настоящее время занимает важное место в энергетическом и ресурсном обеспечении развития российской экономики. Однако, оборудование, используемое на большинстве предприятий, часто не соответствует постоянно растущим требованиям, предъявляемым к горнодобывающим и обогатительным аппаратам. Поэтому создание нового оборудования, технологических линий обработки угля и их модернизация всегда была важной проблемой для многих регионов страны.
Целью данной работы являлось рассмотрение и обоснование возможности применения непрерывнодействующих аппаратов центробежного типа с конусным ротором для обогащения частиц антрацита или угольной крошки (с диаметром частиц dч = 1..6 м-3).
При исследовании физико-механических свойств антрацита была установлена их существенная зависимость от влажности исследуемого материала [2].
Влияние влажности антрацита (массовой доли влаги в общей массе материала) на его насыпную плотность представлено на рис. 1.
Рисунок 1. График зависимости влажности антрацитаот его насыпной плотности
Из графика можно сделать вывод, что при значении влажности менее 6 %, влага, находящаяся в материале является адсорбционной. Она содержится в пористой структуре материала и не влияет на плотность укладки его частиц, которые, в зависимости от влажности, легче или тяжелее, поэтому насыпная плотность возрастает до значения ρmax≈820 кг/м3.Далее, при влажности 13%, величина насыпной плотности уменьшается до значения ρmin≈630 кг/м3. При такой влажности (6..13%) часть влаги находится на поверхности частиц материала и способствует образованию непрочных конгломератов (в основном из частиц мелкой фракции). Материал при этом обладает хорошей или удовлетворительной сыпучестью, является рыхлым [3].
При влажности более 13% сыпучесть материала становиться плохой, наблюдается ярко выраженная адгезия. Материал приобретает «кашеобразную» структуру, величина насыпной плотности вновь повышается из-за наличия свободной влаги [1]. Поэтому применение центробежных аппаратов для переработки антрацита при влажности более 13% становится весьма ограниченным, а при влажности более 15% практически невозможным.
Коэффициент внешнего трения (по алюминию) антрацита в зависимости от его влажности (массовой доли влаги в общей массе материала) представлен на рис. 2.
Рисунок 2. График зависимости влажности антрацита от коэффициента его внешнего трения (по алюминию)
Из графика следует, что значение коэффициента трения, характеризующего адгезионные свойства антрацита, плавно растет в диапазоне от 0,48 до 0,65 с увеличением влажности до 12 %, затем величина коэффициента трения резко возрастает. Такая зависимость объясняется аналогично зависимости изменения насыпной плотности материала при влажности более 12..13%, т.е. наличием свободной влаги, приводящей к «кашеобразной» структуре антрацита.
В результате проведенных экспериментальных исследований можно сделать вывод о целесообразности применения центробежных аппаратов c конусным ротором непрерывного действия, позволяющих создать тонкослойное движение антрацита, при значениях влажности материала в диапазоне от 6% до 15%. Однако, величины рекомендуемой влажности находятся в диапазоне от 8 до 13%. В этих пределах практически исключено пылеобразование и отсутствует явное проявление адгезионных свойств.
Список литературы:
- Бородулин, Д. М. Развитие смесительного оборудования центробежного типа для получения сухих и увлажненных комбинированных продуктов: монография /Д. М. Бородулин, В. Н. Иванец. – Кемерово, 2012. – 178 с.
- Иванец, В.Н. Исследование направления и скорости воздушных потоков в рабочей камере центробежного смесителя/ В.Н. Иванец, Д.М. Бородулин, Д.В. Сухоруков// Техника и технология пищевых производств. — — № 1. — С. 75 – 80.
- Сухоруков, Д.В. Разработка и исследование центробежного смесителя непрерывного действия с организацией направленного движения материальных потоков: дис…канд. техн. наук: 05.18.12 / Сухоруков Д.В. – Кемерово, 2014. 151 с.[schema type=»book» name=»ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ АППАРАТОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ АНТРАЦИТА » description=»Целью данной работы являлось рассмотрение и обоснование возможности применения непрерывнодействующих аппаратов центробежного типа с конусным ротором для обогащения частиц антрацита или угольной крошки. При исследовании физико-механических свойств антрацита была установлена их существенная зависимость от влажности исследуемого материала. В результате проведенных экспериментальных исследований обосновали целесообразность применения центробежных аппаратов c конусным ротором непрерывного действия, позволяющих создать тонкослойное движение антрацита, необходимого для его дальнейшей лазерной обработки. Выяснили рациональные значения влажности материала, при которых практически исключено пылеобразование и отсутствует явное проявление адгезионных свойств.» author=»Бородулин Дмитрий Михайлович, Сухоруков Дмитрий Викторович, Непомнящая Татьяна Игоревна» publisher=»Басаранович Екатерина» pubdate=»2016-12-13″ edition=»euroasia-science_28_28.07.2016″ ebook=»yes» ]