Створення та впровадження пресового обладнання для брикетування дрібнофракційних металургійних відходів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук СТВОРЕННЯ І ВПРОВАДЖЕННЯ ПРЕСОВОГО УСТАТКУВАННЯ ДЛЯ БРИКЕТУВАННЯ ДРІБНОФРАКЦІЙНИХ МЕТАЛУРГІЙНИХ ВІДХОДІВНауковий консультант: Член-кореспондент Національної академії наук України, доктор технічних наук, професор Большаков Вадим Іванович, Інститут чорної металургії НАН України, директор. Офіційні опоненти: Доктор технічних наук, професор ВЧИТЕЛЬ Олександр Давидович, Криворізький металургійний факультет НМЕТАУ, декан. Доктор технічних наук, професор ІЩЕНКО Анатолій Олексійович, Приазовський державний технічний університет, завідувач кафедрою механічного устаткування металургійних заводів. Доктор технічних наук, старш.наук. співроб.Тому перспективним, а найчастіше і єдиним способом окускування дрібнофракційних матеріалів є брикетування, яке дозволяє шляхом пресування одержувати міцні шматки однакових розмірів, форми і маси. У звязку з цим розробки і дослідження, спрямовані на створення вітчизняних пресів для брикетування, зокрема, відходів гірничо-металургійного комплексу, і методики розрахунку їхніх параметрів є актуальними і мають теоретичне і практичне значення. Мета роботи і задачі дослідження: Розвиток науково-методичних основ розробки технологічних, геометричних і силових параметрів брикетування шихт в валкових пресах на базі встановлення закономірностей деформації дрібнофракційних шихт у обємі, що поступово замикається, з урахуванням факторів, які впливають на ущільнення шихт, а також створення вітчизняної конструкції валкового преса, спрямоване на зниження металоємності та енергоспоживання, забезпечення технологічності виготовлення, компактності, простоти і зручності в експлуатації. Розроблено теоретичні основи процесу пресування дрібнофракційних шихт у обємі, що поступово замикається, які дозволили установити закономірність розподілу нормальної контактної напруги по контуру формуючого елемента і дузі зони пресування з використанням аналітичної залежності між ущільненням і тиском пресування, на базі яких створена методика й алгоритм розрахунку параметрів процесу брикетування, що забезпечило можливість обґрунтованого вибору конструктивних параметрів валкового преса. Розроблена методика розрахунку технологічних, геометричних і силових параметрів брикетування шихт у валкових пресах, на основі якої складений алгоритм розрахунку з програмною реалізацією на ПЕОМ, дозволила визначати величину і характер розподілу нормальної контактної напруги по контуру формуючого елементу і по дузі зони пресування, розпірне зусилля на валки, потужність приводу, геометричні параметри осередку деформації, параметри брикету і продуктивність преса.Крім того, при розрахунку параметрів преса не враховувався вплив конфігурації формуючого елемента на величину ущільнення шихти і зусилля пресування відповідно. У звязку з тим, що станина є найбільш металоємним, складним і трудомістким у виготовленні елементом пресу, представляє інтерес розвиток напрямку по створенню конструкцій валкових пресів, де станина, зберігаючи функціональне призначення, набуває невластиві їй форми й особливості. Інформація про зміну параметрів, що характеризують поводження шихт у зазначених станах, необхідна для визначення розмірів зони ущільнення у валках, навантажень, що виникають у пресі, і технологічних показників процесу брикетування. Дослідження осередку деформації і механізму ущільнення сипучих середовищ у незамкнутому обємі при пресуванні у валках зі складною криволінійною конфігурацією формуючих елементів спрямовано на визначення технологічних, енергосилових і кінематичних параметрів процесу брикетування. Розглянуті схеми ущільнення шихти в валках і отримані вирази для визначення коефіцієнтів ущільнення в формуючих елементах, положення яких визначається кутом аі : в формуючих елементах у вигляді симетричних напівформ: , (5) де Sя - площа перетину формуючого елементу (осередку), обмеженого з однієї сторони його контуром, а з іншої сторони хордою, проведеною через дві точки сполучень контуру з циліндричною поверхнею валків;Експериментальні дослідження проводилися з метою відпрацьовування режимів брикетування досліджуваних шихт, перевірки й уточнення розрахункових параметрів і одержання вихідних даних, необхідних для розробки технологічного регламенту виробництва брикетів, розрахунку і конструювання валкових пресів. Експериментальна перевірка та уточнення режимів і параметрів брикетування шихт у валковому пресі з регулюванням подачі шихти на валки і реєстрацією зусилля пресування, частоти обертання валків і навантаження електропривода. Визначено вплив величини кута подачі на значення щільності брикетів, а також вплив фізико-механічних властивостей досліджуваних шихт на показники ущільнення і зусилля пресування при однакових умовах подачі шихт на валки. Підвищення щільності брикетів супроводжується, відповідно, збільшенням силових параметрів пресу, насамперед зростанням зусилля пресування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ