Александр Григорьевич Никитин, д.т.н., профессор кафедры механики и машиностроения
654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Aleksandr G. Nikitin, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Mechanics and Machine Engineering
654007 Kemerovo Region–Kuzbass, Novokuznetsk, Kirova Str., 42
Андрей Ростиславович Фастыковский, д.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК»
654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Andrei R. Fastykovskii, Dr. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Head of the Chair “Metal Forming and Metal Science. OJSC “EVRAZ ZSMK”
654007 Kemerovo Region–Kuzbass, Novokuznetsk, Kirova Str., 42
Максим Евгеньевич Шабунов, аспирант кафедры механики и машиностроения
654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Maksim E. Shabunov, Postgraduate of the Chair of Mechanics and Machine Engineering
654007 Kemerovo Region–Kuzbass, Novokuznetsk, Kirova Str., 42
Никита Максимович Курочкин, аспирант кафедры механики и машиностроения
654007, Кемеровская обл. – Кузбасс, Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Nikita M. Kurochkin, Postgraduate of the Chair of Mechanics and Machine Engineering
654007 Kemerovo Region–Kuzbass, Novokuznetsk, Kirova Str., 42
Игорь Алексеевич Баженов, к.т.н., доцент кафедры маркетинга
620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19
Igor’ A. Bazhenov, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof. of the Chair of Marketing
620002 Yekaterinburg, Mira Str., 19
Дробильные машины входят в состав шихтовых отделений доменных и сталеплавильных цехов металлургических предприятий. Одним из основных показателей процесса дробления является его энергоэффективность. Она определяется массой дробленого материала при расходовании единицы электроэнергии. Рассмотрены различные способы дробления хрупких материалов и конструкции дробильных машин для их осуществления. Анализ работы дробилок показал, что наиболее энергоэффективными являются дробилки ударного действия. Однако из-за существенного недостатка (выход годного продукта весьма мал) они практически не применяются в металлургической промышленности, в которой предъявляются высокие требования к фракционному составу готового продукта. В металлургической промышленности широко используются дробилки сжатия с примерно одинаковой удельной энергоемкостью, то есть с одинаковым расходом энергии на разрушение единичного объема материала равной прочности. Разрушение сжатием – самый энергоемкий из известных способов дробления. В одновалковых дробилках кусок материала подается в зазор между валком и сплошной неподвижной плитой. В процессе работы в разрушаемом материале генерируется сложное напряженное состояние. На кусок дробимого материала действуют сжимающие силы, вызывающие в куске действие нормальных сжимающих напряжений, и внутренний крутящий момент, вызывающий действие касательных напряжений. Этим достигается уменьшение расхода энергии на дробление при прочих равных условиях на 20–30% по сравнению с дробилками, работающими на сжатие. Приведено описание конструкции дробилки, в которой разрушение перерабатываемого материала происходит за счет сил, действующих на дробимый кусок в одной плоскости навстречу друг другу. В этом случае в обрабатываемом куске возникают только касательные напряжения. Применение дробилок, в которых разрушение перерабатываемого материала происходит за счет генерации в куске только касательных напряжений, позволяет уменьшить расход энергии на единицу готовой продукции почти в два раза. Конструирование таких дробилок является перспективным направлением в разработке машин, предназначенных для дробления.
Crushing machines are part of the charge departments of blast-furnace and steel-making shops of metallurgical enterprises. One of the main indicator of the crushing process is its energy efficiency. It is determined by the mass of crushed material when consuming a unit of electricity. The article considers various methods of crushing brittle materials and the design of crushing machines for their implementation. The analysis of the crushers has shown that impact crushers are the most energy-efficient. However, due to a significant drawback (the yield of a suitable product is very small), they are practically not used in the metallurgical industry, in which high requirements are imposed on the finished product fractional composition. In the metallurgical industry, compression crushers are widely used with approximately the same specific energy intensity, that is, with the same energy consumption for the destruction of a unit volume of material of equal strength. Compression fracture is the most energy intensive crushing method known. In single-roll crushers, a piece of material is fed into the gap between a roll and a solid, stationary plate. During the operation a complex stress state is generated in the destructed material. Compressive forces act on a piece of crushed material, causing normal compressive stresses in it, and an internal torque, causing shear stresses. This is achieved by the reduction in energy on crushing by 20 – 30 % in comparison with crushers operating in compression (all other things are equal). The authors describe the design of a crusher, in which the destruction of the processed material occurs due to the forces acting on the crushed piece in one plane towards each other. In this case, only shear stresses arise in the processed piece. The use of crushers, in which the destruction of the processed material occurs due to generation of only tangential stresses in a piece, can reduce the energy consumption per unit of finished product by almost a half. The design of such crushers is a promising direction in the development of machines intended for crushing.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.