Моделювання процесу дезінтеграції рудної породи в барабанному млині з використанням методу скінчених елементів
Loading...
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Розглянуто особливості руху рудних матеріалів в барабанному млині. Розроблено математичну модель процесу подрібнення рудних матеріалів з позиції балансу енергетичних величин процесу руйнуванняЗа використанням методу скінчених елементів показано, що виділений в будь-якому місці елемент завантаження піддається деформації з боку сусідніх елементів завантаження (шматків руди) в умовах всебічного нерівнокомпонентного стиснення контактними силами. Проаналізовано вплив напрямку сил контактного тертя при стисненні на ефективність руйнування рудної маси. Данні сили суттєво впливають на появу максимальних зсувних (дотичних) напружень, які залежать від максимальних нормальних напружень, що виникають в шматках рудної породи. Показана можливість керування режимами навантаження для підвищення ефективності процесу подрібнення.
ENG: Peculiarities of ore materials movement in a drum mill are considered. A mathematical model of ore materials grinding process in a drum ball mill is developed from the position of balance of energy quantities of destruction process: work of external force influence and value of internal potential energy of deformation of ore pieces. Using the finite element method, the analysis of the stress-strain state of the loading elements, the interaction of pieces of ore in the layer of particles under pressure under the condition of changes in shear and shock loads. The mathematical model allows to calculate the maximum loads in the loading elements (ore, spheres). It is shown that the loading element selected anywhere is subject to deformation by the neighboring loading elements (pieces of ore) under conditions of comprehensive non-uniform component compression by contact forces. These forces determine the appearance of maximum shear (tangential) stresses, which depend on the maximum normal stresses occurring in the pieces of rock. The results of modeling the stress-strain state of the loading elements confirmed that the use of wet grinding and dry grinding with incomplete loading creates more favorable conditions for shear compression of rock particles, which in turn leads to destructive tangential stresses exceeding the Coulomb strength. shear lines. There is a process of effective destruction of the rock, which in turn leads to a decrease in the energy consumption of the grinding process.
ENG: Peculiarities of ore materials movement in a drum mill are considered. A mathematical model of ore materials grinding process in a drum ball mill is developed from the position of balance of energy quantities of destruction process: work of external force influence and value of internal potential energy of deformation of ore pieces. Using the finite element method, the analysis of the stress-strain state of the loading elements, the interaction of pieces of ore in the layer of particles under pressure under the condition of changes in shear and shock loads. The mathematical model allows to calculate the maximum loads in the loading elements (ore, spheres). It is shown that the loading element selected anywhere is subject to deformation by the neighboring loading elements (pieces of ore) under conditions of comprehensive non-uniform component compression by contact forces. These forces determine the appearance of maximum shear (tangential) stresses, which depend on the maximum normal stresses occurring in the pieces of rock. The results of modeling the stress-strain state of the loading elements confirmed that the use of wet grinding and dry grinding with incomplete loading creates more favorable conditions for shear compression of rock particles, which in turn leads to destructive tangential stresses exceeding the Coulomb strength. shear lines. There is a process of effective destruction of the rock, which in turn leads to a decrease in the energy consumption of the grinding process.
Description
М. Маліч: ORCID 0000-0003-4967-5378
Keywords
рудна маса, трубний кульовий млин, контактне тертя подрібнення, руйнування, напруження, моделювання, ore mass, tube ball mill, contact grinding friction, fracture, stress, modeling, ККГТЗ
Citation
Маліч М. Г. Моделювання процесу дезінтеграції рудної породи в барабанному млині з використанням методу скінчених елементів. Сучасні проблеми металургії. 2021. № 24. С. 57–68. DOI: 10.34185/1991-7848.2021.01.06.