Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова 2071-7318 43423 10.34031/2071-7318-2021-6-5-63-70 Химическая технология Chemical technology Химическая технология INFLUENCE OF DIFFERENT ASSORTMENT OF TWO-BALL GRINDING LOAD ON THE PERFORMANCE OF AN OPEN-CYCLE BALL MILL ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ АССОРТИМЕНТОВ ДВУХШАРОВОЙ МЕЛЮЩЕЙ ЗАГРУЗКИ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ ОТКРЫТОГО ЦИКЛА Борисов И. Н. Borisov I. N.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Стронин А. А. Stronin A. A. alexanderstronin@yandex.ru Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова RU Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov RU Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Белгород Россия Belgorod State Technological University named after V.G.Shukhov. Belgorod Russian Federation 6 5 63 70 https://naukaru.ru/en/nauka/article/43423/view

Шаровая мельница имеет энергетический коэффициент полезного действия не более 3,5% (с учетом принятых мер по интенсификации процесса измельчения материала). Это обусловлено несовершенством конструкции помольного агрегата, заключающейся в том, что исключена возможность полностью преобразовать накопленную мелющей загрузкой механическую энергию в энергию измельчения (т.е. энергию, непосредственно затрачиваемую на разрушение частиц материала). Большая часть накопленной энергии преобразуется в тепло, шум и вибрацию. Существующие на сегодняшний день направления интенсификации процесса измельчения следующие: совершенствование конструкции, внутренней оснастки цементной мельницы; изменение физико-химических свойств среды измельчения; совершенствование схемы измельчения. Авторы данной статьи работают в направлении совершенствования внутренней оснастки, что находит отражение в научно обоснованном выборе ассортимента мелющих тел для камеры тонкого измельчения, т.к. рациональная по составу мелющая загрузка позволяет значительно снизить энергоемкость процесса измельчения. Авторами продолжается исследование возможности использования в камере тонкого помола двухшаровой загрузки. В данной статье проводится краткий обзор разных ассортиментов двухшаровых мелющих загрузок, отличающихся друг от друга только ассортиментом мелющих тел. Показана возможность значительного увеличения производительности мельницы при замене традиционной мелющей загрузки на рациональную по составу двухшаровую

The ball mill has an energy efficiency of no more than 3.5 % (taking into account the measures taken to intensify the process of grinding the material). This is due to the imperfection of the design of the grinding unit, which consists in the fact that it is impossible to completely convert the mechanical energy accumulated by the grinding load into grinding energy (i.e., energy directly spent on the destruction of material particles). Most of the stored energy is converted into heat, noise, and vibration. The existing directions of intensification of the grinding process are as follows: improvement of the design, internal equipment of the cement mill; changes in the physical and chemical properties of the grinding medium; improvement of the grinding scheme. The authors of this article work in the direction of improving the internal equipment, which is reflected in the scientifically based selection of the range of grinding media for the fine grinding chamber, since the rational composition of the grinding load can significantly reduce the energy consumption of the grinding process. The authors continue to study the possibility of using a two-ball loading in a fine grinding chamber. This article provides a brief overview of the different ranges of two-ball grinding loadings, which differ from each other only in the range of grinding media. The possibility of a significant increase in the productivity of the mill when replacing the traditional grinding load with a rational two-ball is shown

 клинкер производительность индекс измельчаемости двухшаровая мелющая загрузка шаровая мельница дисперсные характеристики клинкера. clinker productivity grinding index two-ball grinding loading ball mill clinker dispersion characteristics

Пироцкий В.З. Цементные мельницы: технологическая оптимизация. СПб. Изд-во ЦПО «Информатизация образования», 1999. 145 с. Pirockij V.Z. Cement mills: technological optimization [Cementnye mel'nicy: tekhnologicheskaya optimizaciya]. SPb. Publishing house of the Center for Education Informatization 1999, 145 p. (rus). Богданов В.С. Шаровые барабанные мельницы. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002. 258 с. Bogdanov V.S. Ball drum mills [Sharovye barabannye mel'nicy]. Belgorod: Publishing house of the BelGTASM, 2002, 258 p. (rus). Гойсис М. Введение в технологию помола // Цемент и его применение. 2014. №3. С. 36-41. Gojsis M. Introduction to grinding technology [Vvedenie v tekhnologiyu pomola]. Bulletin of Cement and its application. 2014. No. 3. Pp. 36-41. (rus). Крыхтин Г.С., Кузнецов Л.Н. Интенсификация работы мельниц. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1993. 240 с. Kryhtin G.S., Kuznecov L.N. Mill intensification [Intensifikaciya raboty mel'nic]. Novosibirsk: VO "Science". Siberian publishing firm.1993, 240 p. (rus). Потапова Е.Н., Сулименко Л.М. Влияние природы цементного сырья на процессы структурообразования при обжиге клинкера // Цемент и его применение. 2010. №1. С. 182-186. Potapova E.N., Sulimenko L.M. Influence of the nature of cement raw materials on the processes of structure formation during clinker firing [Vliyanie prirody cementnogo syr'ya na processy strukturoobrazovaniya pri obzhige klinkera]. Bulletin of Cement and its application. 2010. No. 1. Pp. 182-186. (rus). Федотов П.К. Основная причина снижения энергопотребления при разрушении руды в роллер-прессах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. №3. С. 309-314. Fedotov P.K. The main reason for the reduction in energy consumption during the destruction of ore in roller presses [Osnovnaya prichina snizheniya energopotrebleniya pri razrushenii rudy v roller-pressah]. Mining information and analytical bulletin. 2013. No. 3. Pp. 309-314. (rus). Эдет Э. Помольная установка HOROMILL // Цемент и его применение. 2012. №1. С. 188-192. Edet E. Grinding plant HOROMILL [Pomol'naya ustanovka HOROMILL]. Bulletin of Cement and its application. 2012. No. 1. Pp. 188-192. (rus). Эдет Э. Технология HOROMILL: двадцать лет эксплуатации в разных странах мира // Цемент и его применение. 2014. №1. С. 143-146. Edet E. HOROMILL technology: twenty years of operation around the world [Tekhnologiya HOROMILL: dvadcat' let ekspluatacii v raznyh stranah mira]. Bulletin of Cement and its application. 2014. No. 1. Pp. 143-146. (rus). Барбанягрэ В.Д., Стронин А.А. Влияние на гранулометрический состав клинкера ассортимента мелющих тел и интенсификатора помола // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №1. С.71-75. Barbanyagre V.D., Stronin A.A. Influence on the granulometric composition of the clinker of the range of grinding media and the grinding intensifier [Vliyanie na granulometricheskij sostav klinkera assortimenta melyushchih tel i intensifikatora pomola]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2018. No. 1. Pp. 71-75. (rus). Стронин А.А., Барбанягрэ В.Д. Увеличение производительности шаровой мельницы открытого цикла использованием двухшаровой загрузки // Материалы Х Международного форума с международным участием (01 - 15 октября 2018 г.). Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2018. С. 1615-1619. Stronin A.A., Barbanyagre V.D. Increasing the productivity of an open-loop ball mill using a double-ball charge [Uvelichenie proizvoditel'nosti sharovoj mel'nicy otkrytogo cikla ispol'zovaniem dvuhsharovoj zagruzki]. Materials of the X International Forum with International Participation. (01-15 October 2018). Belgorod: BSTU named after V.G. Shukhova. 2018. Pp. 1615-1619. (rus). Пат. RU 2397813 C1, Российская федерация МПК B02C 17/22. Классифицирующая футеровка цементной мельницы / В.С. Богданов, Н.П. Несмеянов, Д.Г. Круговой; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова". 2009102796/03; заявл. 28.01.2009; опубл. 27.08.2010. Pat. RU 2397813 C1, Russian Federation IPC B02C 17/22. Classifying lining of a cement mill. V.S. Bogdanov, N.P. Nesmeyanov, D.G. Circular; applicant and patentee State educational institution of higher professional education "Belgorod State Technological University named after VG Shukhov". 2009102796/03; declared 01/28/2009; publ. 27.08.2010. Пат. RU 179532 U1, Российская федерация МПК B02C 17/22. Ступенчатая футеровка шаровой барабанной мельницы / П.А. Хахалев, В.С. Богданов, Ю.М Фадин; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова". 2017146870; заявл. 28.12.2017; опубл. 17.05.2018. Pat. RU 179532 U1, Russian Federation IPC B02C 17/22. Step lining of a ball drum mill. P.A. Khakhalev, V.S. Bogdanov, Yu.M. Fadin; applicant and patentee State educational institution of higher professional education "Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov". 2017146870; declared 12/28/2017; publ. 05/17/2018. Цыркун А.В., Шатохин И.И., Влияние внутримельничных энергообменных устройств на улучшение работы цементных мельниц // Международная научно-практическая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгородский технологический университет им. В.Г. Шухова. 2015. С. 1563-1566. Cyrkun A.V., Shatohin I.I. Influence of intramill energy exchange devices on improving the operation of cement mills [Influence of intramill energy exchange devices on improving the operation of cement mills]. Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya molodyh uchenyh BGTU im. V.G. Shuhova. Belgorodskij tekhnologicheskij universitet im. V.G. Shuhova. 2015. Pp. 1563-1566. (rus) Тишкова И.С., Еремченко С.М. Внутримельничное энергообменное устройство // VII Международный молодежный форум “Образование, Наука, Производство» (20 - 22 октября). Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2015. С. 1551-1553. Tishkova I.S., Eremchenko S.M. Intra-mill energy exchange device [Intra-mill energy exchange device]. VII Mezhdunarodnyj molodezhnyj forum «Education, science, production». Belgorod: BGTU im. V.G. Shuhova, 2015. Pp. 1551-1553. (rus) Пат. RU 2642088 C1, Российская федерация МПК B02C 17/20. Мелющее тело / Г.А. Щепочкина; заявитель и патентообладатель Щепочкина Юлия Алексеевна. 2017100779; заявл. 10.01.2017; опубл. 24.01.2018. Pat. RU 2642088 C1, Russian Federation IPC B02C 17/20. Grinding body. G.A. Shchepochkin; applicant and patentee Shchepochkina Yulia Alekseevna. 2017100779; declared 01/10/2017; publ. 24.01.2018. Пат. RU 119645 U1 , Российская федерация МПК B02C 17/20. Мелющее тело / Л.З. Писаренко, И.А. Бусел, Н.П. Метельский, П.И. Бусел; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «Стройизыскания», Общество с ограниченной ответственностью «Ижгеострой-М» 2011122020/13; заявл. 31.05.2011; опубл. 27.08.2012. Pat. RU 119645 U1, Russian Federation IPC B02C 17/20. Grinding body. L.Z. Pisarenko, I.A. Busel, N.P. Metelsky, P.I. Busel; applicant and patent holder Closed Joint Stock Company Stroyizyskaniya, Limited Liability Company Izhgeostroy-M 2011122020/13; declared 05/31/2011; publ. 27.08.2012. Ходаков Г. С. Тонкое измельчение строительных материалов. М.: Изд-во литературы по строительству 1972. 239 с. Hodakov G. S. Fine grinding of building materials [Tonkoe izmel'chenie stroitel'nyh materialov]. Publishing house of literature on construction 1972, 239 p. (rus) Карибаев К. К. Поверхностно-активные вещества в производстве вяжущих материалов. - Алма-Ата: «Наука», 1980. 336 с. Karibaev K. K. Surfactants in the production of binders [Poverhnostno-aktivnye veshchestva v proizvodstve vyazhushchih materialov]. Alma-Ata: "Science". 1980, 336 p. (rus) Котов С.В., Прохоренко К.Л. Использование отходов нефтепереработки в качестве интенсификаторов помола цемента // Успехи в химии и химической технологии Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева. 2010. Том 24. №6. С.58-61. Kotov S.V., Prohorenko K.L. Use of oil refining waste as intensifiers for cement grinding [Ispol'zovanie othodov neftepererabotki v kachestve intensifikatorov pomola cementa]. Advances in Chemistry and Chemical Technology DI. Mendeleev. 2010. Vol. 24. No. 6. Pp. 58-61. (rus) Шахова Л.Д. Черкасов Р.А. Интенсификация процесса измельчения клинкера с применением интенсификатора помола // Вестник белгородского технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. №4. С. 148-152. Shahova L.D. Cherkasov R.A. Intensification of the clinker grinding process using a grinding intensifier [Intensifikaciya processa izmel'cheniya klinkera s primeneniem intensifikatora pomola]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2014. No. 4. Pp. 148-152. (rus) Глухарев Н.Ф. Сухое измельчение в условиях электронейтрализации. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. 192 с. Gluharev N.F. Dry grinding under electrically neutralized conditions [Suhoe izmel'chenie v usloviyah elektronejtralizacii]. SPb. Publishing house of Polytechnic. University, 2014, 192 p. (rus) Шарапов Р.Р. Шаровые мельницы закрытого цикла. Белгород. Изд-во.: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008. 270 с. Sharapov R.R. Closed cycle ball mills: monograph [Sharovye mel'nicy zakrytogo cikla: monografiya]. Belgorod. Publishing house: BSTU im. V.G. Shukhova, 2008, 270 p. (rus) Иванов А.Н., Крот А.Ю., Крот О.П. Снижение энергоемкости трубных мельниц путем предизмельчения // Национальный технический университет «Харьковский политехнический университет». 2014. №7. С. 48-54. Ivanov A.N., Krot A.Yu., Krot O.P. Reducing the energy intensity of tube mills by pre-grinding [Snizhenie energoemkosti trubnyh mel'nic putem predizmel'cheniya]. National Technical University "Kharkiv Polytechnic University". 2014. No. 7. Pp. 48-54. (rus) Пат 2477659, Российская федерация, МПК B02C 17/20. Шаровая загрузка барабанной мельницы / В.Д. Барбанягрэ; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова". № 2010121271/13; заявл. 25.05.2010; опубл. 20.03.2013. Pat 2477659, Russian Federation, IPC B02C 17/20. Ball loading of a drum mill. V.D. Barbanyagra; applicant and patentee State educational institution of higher professional education "Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov". No. 2010121271/13; declared 05/25/2010; publ. 03.20.2013. (rus)