blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2018-6-470-477blackmet-1361Research ArticleИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХINNOVATIONS IN METALLURGICAL INDUSTRIAL AND LABORATORY EQUIPMENT, TECHNOLOGIES AND MATERIALSСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВИБРАЦИОННЫХ ПИТАТЕЛЕЙ-ГРОХОТОВ ДЛЯ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИIMPROVEMENT OF VIBRATING FEEDERS-SCREENS FOR MINING AND METALLURGICAL INDUSTRYЛяшенкоВ. И.LyashenkoV. I.

к.т.н., начальник научно-исследовательского отдела, старший научный сотрудник.

52204, Украина, Днепропетровская обл., г. Желтые Воды, Бульвар Свободы, 37.

 Cand. Sci. (Eng.), Head of Research Division, Senior Researcher. 

Zhovti Vody, Dnipropetrovsk. 

vilyashenko2017@gmail.comДятчинВ. З.DyatchinV. Z.

к.т.н., доцент кафедры «Менеджмент и социальная работа».

52204, Днепропетровская обл., г. Желтые Воды, ул. Гагарина, 38.

 Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Mana gement and social work”. 

Zhovti Vody, Dnipropetrovsk. 

dsveta49@mail.ruФранчукВ. П.FranchukV. P.

д.т.н., профессор кафедры «Горные машины и инжиниринг». 

49005, г. Днепр, пр. Дмитрия Яворницкого, 19.

 Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Mining machines and engineering”. 

Dnipro.

franchuk@nmu.org.uaГП «УкрНИПИИпромтехнологии» .УкраинаState Enterprise “Ukrainian Research and Design and Exploration Institute of Industrial Technology”.UkraineИнститут предпринимательства «Стратегия» .УкраинаInstitute of Entrepreneurship “Strategy”.UkraineНациональный технический университет «Днепровская политехника».УкраинаNational Technical University “Dnipro Polytechnic”.Ukraine201828072018616470477Copyright © Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П., 20182018Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П.Lyashenko V.I., Dyatchin V.Z., Franchuk V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1361

Представлены основные научные и практические результаты совершенствования вибрационных питателей-грохотов  для горно-металлургической промышленности на основе материалов динамического расчета вибрационного грохота-питателя с двумя разнонаправленными самобалансными вибраторами. Описаны методы теоретических обобщений с применением математической статистики,  физическое и математическое моделирование, выполнение расчетов и технико-экономических обоснований, лабораторные и натурные  экспериментальные исследования, промышленные испытания в условиях действующих предприятий по стандартным и новым методикам.  Предложены математическое моделирование и расчет параметров вибрационного питателя типа ПВГ. Рекомендовано при выборе динамических параметров питателя использовать коэффициент вибротранспортирования, который принимают в пределах (1,5  –  3,5)g, а при  тяжелых режимах нагружения – до 5g. Показано, что при приготовлении коксовой мелочи в корпусе дробления из его бункера поступает  от 10 до 50  % мелкого материала крупностью 0  –  3  мм, который дополнительно переизмельчается, снижая качество кокса. Вибрационный  питатель-грохот с пространственным колебанием рабочего органа позволит повысить эффективность грохочения материала на 15  –  20  %,  улучшить самоочищение сита. Вынуждающие силы вибровозбудителей направлены под разными углами (15 и 45°) к просеиваю щей поверхности и приложены друг относительно друга на расстоянии, равном половине ширины короба, т.е 600 мм. Установлено, что в зарезонансном режиме при постоянной амплитуде с ростом частоты коэффициент режима виброперемещения возрастает по квадратичной зависимости, при рабочей частоте 100 рад/с он также увеличивается от загрузочного края питателя к разгрузочному и от одного борта  к  другому, причем значения его изменяются в пределах 2,62 – 2,84.

The main scientific and practical results of the improvement of  vibrating feeders-screens for mining and metallurgical industry are  presented on the basis of dynamic calculation of the vibrating feederscreen with two differently directed self-balancing vibrators. Methods  of theoretical generalizations are described using mathematical statistics, physical and mathematical modeling, computation and feasibility studies, laboratory and full-scale experimental studies, industrial  tests in the conditions of operating enterprises using standard and new  methods. Mathematical modeling and calculation of the parameters of  a vibrating feeder of the PVG type are proposed. It is recommended  when choosing dynamic parameters of the feeder, to use the vibration  transmission coefficient, which is taken within the limits (1.5  –  3.5)g,   and in heavy loading modes, is up to 5g. It is shown that during preparation of breeze coke in the crushing body, from 10 to 50  % of fine  material is received from its bunker with a particle size of 0  –  3  mm,  which is additionally re-milled, reducing the quality of coke. A vibrating feeder-screen with a spatial oscillation of the working element will  increase the efficiency of screening of the material by 15  –  20  % and  will improve the self-cleaning of the screen. The driving forces of the  exciters are directed at different angles of 15 and 45° to the screening surfaceand are attached from each other at a distance equal to half  width of the box, i.e. 600  mm. It is established that in the resonance  mode at a constant amplitude with increasing frequency the coefficient  of the vibro-displacement regime increases according to a quadratic  dependence, at a working frequency of 100 rad/s it also increases from  the loading edge of the feeder to the unloading and from one side to  another, the value of which varies within 2.62  –  2.84.

горно-металлургическая промышленность вибрационные питатели-грохоты динамический расчет эффективность работmining and metallurgical industry vibrating feeders-screens  dynamic calculation work efficiencyReferencesСправочник по горнорудному делу / Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С. Пыжьянова, И.Е. Ерофеева. – М.: Недра, 1983. – 816 с.Shravochnik po gornorudnomu delu [Handbook of mining]. Grebenik V.A., Pyzh’yanov Ya.S., Erofeev I.E. eds. Moscow: Nedra,  1983, 816 p. (In Russ.).Вайсберг Л.А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. – М.: Недра, 1986. – 144 с.Vaisberg L.A. Proektirovanie i raschet vibratsionnykh grokhotov  [Design  and  calculation  of  vibrating  screens].  Moscow:  Nedra,  1986, 144 p. (In Russ.).Вибродоставочные комплексы в технологиях разработки рудных месторождений / В.Н. Потураев, В.И. Дырда, И.К. Поддубный и др.; под ред. В.И. Белоброва. – Киев: Наукова думка, 1989. – 167 с.Poturaev V.N., Dyrda V.I., Poddubnyi I.K. etc. Vibrodostavochnye kompleksy v tekhnologiyakh rasrabotki rudnykh mestorozhdenii [Vib rodelivery complexes in ore mining technologies]. Belobrov  V.I. ed. Кiev: Naukova dumka, 1989, 167 p. (In Ukr.).Добыча и переработка урановых руд / Под общей ред. А.П. Чернова. – Киев: «Адеф–Украина», 2001. – 238 с.Dobycha i pererabotka uranovykh rud [Mining and processing of  uranium ores]. Chernov A.P. ed. Kiev: Adef–Ukraina, 2001, 238 p.  (In Ukr.).Надутый В.П., Сухарев В.В., Белюшин Д.В. Анализ ударного взаимодействия кусковой горной массы с рабочими поверхностями машин и оборудования // Геотехническая механика: Сб. науч. тр. – Днепропетровск : ИГТМ НАН Украины, 2012. Вып. 103. С. 152 – 159.Nadutyi V.P., Sukharev V.V., Belyushin D.V . Analysis of the impact interaction of lump rock mass with the working surfaces of machines and equipment. Geotekhnitcheskaya mekhanika: sb. nauchnych tr. Dnepropetrovsk: IGTM NAN Ukrainy, 2012, vol. 103,  pp.152–159(In Ukr.).Братухина Н.А., Плотников И.С., Демченко И.И. Выбор оптимальных значений параметров грохота с канатным движущимся полем // Изв. вуз. Горный журнал. 2015. № 3. С. 111 – 118.Bratukhina N.A., Plotnikov I.S., Demchenko I.I. Selection of optimal values of the parameters of screen with a rope moving field. Izv. VUZov. Gornyi zhurnal. 2015, no.3, pp.111–118. (In Russ.).Юдин А.В. Оценка параметров свободных колебаний просеивающей поверхности грохота с консольно защемленными колебаниями // Изв. вуз. Горный журнал, 2016. № 5. С. 52 – 59.Yudin A.V . Estimation of the parameters of free oscillations of  screening surface of the screen with console-pinched oscillations  Izv. VUZov. Gornyi zhurnal. 2016, no. 5, pp. 52–59.(In Russ.).Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П. Совершенствование конструкций вибрационных питателей–грохотов для горной промышленности // Горная промышленность. 2014. № 2. С. 100 – 102.Lyashenko  V.I.,  Dyatchin  V.Z.,  Franchuk  V.P.  Improvement  of  vibration feeders-screens for the mining industry. Gornaya promyshlennost’. 2014, no. 2, pp.100–102. (In Russ).Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П. Создание и внедрение вибрационных питателей–грохотов для горной промышленности // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2014. № 5. С. 72 – 80.Lyashenko V.I., Dyatchin V.Z., Franchuk V.P. Creation and introduction of vibration feeders-screens for the mining industry. Chernaya metallurgiya. Byul. in-ta “Chermetinformatsiya”. 2014, no. 5,  pp. 72–80. (In Russ.).Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П. Технические средства для добычи и переработки рудных материалов. Сообщение 2 // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 4. С. 33 – 41.Lyashenko V.I., Dyatchin V.Z., Franchuk V.P. Technical means for  extraction and processing of ore materials. Report 2. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten’. 2017, no. 4, pp. 33–41. (In Russ.).Ляшенко В.И., Дятчин В.З., Франчук В.П. Совершенствование конструкций грохотов для горнорудной и металлургической промышленности // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2017. № 7. С. 22 – 30.Lyashenko  V.I.,  Dyatchin  V.Z.,  Franchuk  V.P.  Improvement  of  screens for mining and metallurgical industry. Chernaya metallurgiya. Byul. in-ta “Chermetinformatsiya”. 2017, no. 7, pp. 22–30.  (In Russ.).Bruderlein Obering J. Siebklassierung mit Gropsiebmaschinen // Auf-bereitung technik. 1982. Bd. 23. No. 7. S. 353 – 358.Bruderlein  Obering  J.  Siebklassierung  mit  Gropsiebmaschinen.  Aufbereitung Technik. 1982, bd. 23, no. 7, S. 353–358. (In Germ.)Irvin R.A. Large vibrating screen design-manufacturing and maintenance concideration // Mining Engineering. 1984. Vol. 36. № 9. P. 1341 – 1346.Irvin R.A. Large vibrating screen design-manufacturing and maintenance consideration. Mining Engineering. 1984, vol. 36, no. 9,  pp.  1341–1346.Algelsreiter J. Funktionsanalyseeiner Seibmaschineneuer Bauart // TIZ–Fachber. 1985. Bd. 109. No. 11. S. 861 – 863.Algelsreiter J. Funktionsanalyseeiner Seibmaschineneuer Bauart.  TIZ–Fachber. 1985, bd. 109, no. 11, S. 861–863. (In Germ.).Singh B.K., Marx G., Dahm W. Hochgeschwindigkeitssiebung zur Heerstellung von mehreren Kornfactionen auf einer Siebbahn // Aufbereitung Technik. 1985. No. 7. S. 405 – 409.Singh B.K., Marx G., Dahm W. Hochgeschwindigkeitssiebung zur  Heerstellung von mehreren Kornfactionen auf einer Siebbahn. Aufbereitung Technik. 1985, no. 7, S. 405–409. (In Germ.).Crissman H. Vibrating screen selection // Pit and Quarry. 1986. Vol. 78. No. 12. P. 39 – 44.Crissman H. Vibrating screen selection. Pit and Quarry. 1986,  vol.  78, no. 12, pp. 39–44.Kerlin H.-P. Hoshleistungssiebung mit einem Vibrations-Stan gersizer // Aufbereit. Techn. 1986. Bd. 27. No. 6. S. 330 – 336.Kerlin H.-P. Hoshleistungssiebung mit einem Vibrations-Stangersizer. Aufbereit. Techn. 1986, bd. 27, no. 6, S. 330–336. (In  Germ.).Bendzko J. Einsatz von Spezial-Gummisiebbelagen bei der Klasierung unter schiedlicher Schuttguter im Mittel – und Feinkorbereich // Aufbereit. Techn. 1986. Bd. 27. No. 6. S. 337 – 345.Bendzko J. Einsatz von Spezial-Gummisiebbelagen bei der Klasierung unter schiedlicher Schuttguter im Mittel – und Feinkorbereich.  Aufbereit. Techn. 1986, bd. 27, no. 6, S. 337–345. (In Germ.).Thormahlen P. Fine screening of hygroscopic materials with the Mogensen Sizer // Aufbereitung-Technic. 1989. No. 11. S. 698 – 704.Thormahlen P. Fine screening of hygroscopic materials with the  Mogensen Sizer. Aufbereit. Techn. 1989, no. 11, pp. 698–704.Banaszewski Т., Schollbach А.Е. Schwingungsanalyse von Maschinen mit selbstsynchronisierenden Unwuchterregern // AufbereitungTechnik. 1998. Vol. 39. No. 8. S. 383 – 393.Banaszewski Т., Schollbach А.Е. Schwingungsanalyse von Maschinen mit selbstsynchronisierenden Unwuchterregern. Aufbereit. Techn. 1998, vol. 39, no. 8, S. 383–393. (In Germ.).Hassani F.P., Benzaazoua M., Nokken M. Evaluation of the effect of sodium silicate addition to mine Backfill, Gelfill // 22nd World Mining Congress & Expo. Istanbul, 2011. Vol. 1. Р. 317 – 324.Hassani F.P., Benzaazoua M., Nokken M. Evaluation of the effect of  sodium silicate addition to mine Backfill, Gelfill. 22nd World Mining Congress & Expo. Istanbul, 2011, vol. 1, pp. 317–324.Szponder D.K., Trybalski K. The determination of physico-chemical and mineralogical properties of fly ash used in mining industry // 22nd World Mining Congress & Expo. Istanbul, 2011. Vol. 2. Р. 629 – 639.Szponder D.K., Trybalski K. The determination of physico-chemical and mineralogical properties of fly ash used in mining industry. 22nd World Mining Congress & Expo. Istanbul, 2011, vol. 2,  pp.  629–639.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.