Определение рациональных значений параметров процесса измельчения

По результатам экспериментов численным моделированием и на лабораторной установке были получены уравнения регрессии, которые позволяют установить рациональные значения параметров коэффициента загрузки φ(доли ед.), относи­тельной частоты вращения ψ(доли ед.), шага выступов 1(град.) и высоты высту­пов h(мм) эффективного процесса измельчения в шаровой мельнице.

, остатка готового продукта на ситеописанные в

разделах 4.1-4.4, выступающие функциями цели, зависящими от четырех пере­менных. Анализируя полученные зависимости функций отклика от варьируемых факторов необходимо рассматривать их совместно, т.к. их общее взаимодействие дает полную картину о процессе измельчения.

Для определения рациональных значений параметров процесса измельчения проанализируем совместно по три функции отклика от каждого из варьируемых параметров:

При определении рациональных значений параметров процесса измельчения в шаровой мельнице к каждой из функций отклика были предъявлены следующие требования:

На рисунках4.46-4.49 изображены графики функций отклика в зависимости от варьируемых параметров: коэффициента загрузки, относительной частоты враще­

ния, шага и высоты выступов.

На рисунке4.46 показана зависимость Ck, Pи Roo8от коэффициента загрузки барабана мельницы.

Рисунок 4.46 График зависимостей функций отклика от φ

Зависимости C_k, Pи R_oo8от относительной частоты вращения показаны на ри­сунке 4.47.

Рисунок 4.47 График зависимостей функций отклика от ψ

Из графика видно, что параметр, характеризующий малоподвижное ядро ша­ровой загрузки, C_kимеет минимальное значение 13,21% при ψ=0,86, мощность, потребляемая приводом, Pимеет минимальное значение 1124 Вт при ψ=0,66, остаток на сите 008, R008 имеет минимальное значение 9,45% при ψ=0,82.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что рациональная относительная ча­стота вращения ψот 0,74 до 0,78 (закрашенная область на рисунке4.47).

Зависимость функций отклика C_k , P, R₀₀₈=f (l) от шага выступов показана на рисунке 4.48.

С увеличением значения шага выступов от 15 до 45°, параметр, характеризу­ющий малоподвижное ядро шаровой загрузки, C_kвозрастает с 14,08 до 17,82%, мощность, потребляемая приводом, Pснижается с 1297 Вт до 1245 Вт, остаток на сите 008, R₀₀₈снижается с 15,2 до 10%. Однако, снижение потребляемой мощно­сти при изменении lот 15 до 45° составляет 52 Вт (4%). Поэтому, проанализиро­вав зависимости (рисунок4.48)можно сказать, что наиболее рациональным ша­гом выступов будут значения от 26 до 36°.

Рисунок 4.48 График зависимостей функций отклика от l

На рисунке4.49 показаны зависимости C_k, Pи R₀₀₈от высоты выступов h. При ее изменении от 8 до 24 мм, параметр, характеризующий малоподвижное ядро шаровой загрузки, C_kимеет минимальное значение 16,1% при h=14 мм, мощность Pимеет минимальное значение 1190 Вт при h=8 мм, остаток на сите 008, R₀₀₈име­

ет минимальное значение 9,7% при h=12 мм.

Анализируя график, можно сделать вывод, что рациональное значение высоты выступов hнаходится в пределах от 10 до 15 мм.

Рисунок 4.49 График зависимостей функций отклика от h

С целью обоснования выбранных рациональных значений варьируемых пара­

Отношениехарактеризует, какая величина мощности, потребляемой

приводом, приходится на количество готового продукта в виде остатка на си­те 008 и при выборе рациональных параметровдолжно стремиться к ми­

нимуму.

Величин_} показывает, насколько эффективно работает мелю­

щая загрузка (исключая мелющие тела в малоподвижном ядре) в отношении к ко­личеству готового продукта. Значениедолжно стремиться к мак­

симуму.

Характеристикапоказывает, сколько потребляемой мощно­

сти приходится на количество готового продукта в отношении к эффективной ра­боте мелющей загрузки.

График зависимостей от коэффициента загрузки барабана мельницы φ, изоб-

151,6 Вт-%/%.

Рисунок 4.50 График зависимостей совместного влияния функций отклика от φ

На рисунке 4.51 показан график совместного влияния функций отклика в зави­симости от относительной частоты вращения барабана мельницы ψ.

Рисунок 4.51 График зависимостей совместного влияния функций отклика от ψ

При выбранных значениях параметра ψ= 0,74 - 0,78 наблюдается увеличение

137

График совместного влияния функций отклика в зависимости от шага высту­пов, показанный на рисунке4.52,показывает, что в выбранном интервале l = 26 - 36° происходит увеличениеидо 8,58 %/% и

131,3 Вт/% соответственно, ауменьшается до 147,2 Вт-%/%.

Рисунок 4.52 График зависимостей совместного влияния функций отклика от l

График, изображенный на рисунке4.53 показывает зависимости совместного влияния функций от клика от высоты выступов h.

Рисунок 4.53 График зависимостей совместного влияния функций отклика от h

138

Таким образом, проведенный всесторонний анализ влияния исследуемых фак­торов и эффектов их взаимодействия на параметры оптимизации позволяет полу­чить рациональные конструктивно-технологические и энергетические параметры

4.5.