ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» Липецк, Россия:
А. П. Жильцов, доцент, канд. техн. наук, заведующий кафедрой металлургического оборудования;

ГБОУ ВПО «Донбасский государственный технический университет», Алчевск, Луганская Народная Республика:
Д. А. Власенко, старший преподаватель кафедры «Машины металлургического комплекса»
Э. П. Левченко, канд. техн. наук, доцент кафедры «Машины металлургического комплекса», эл. почта: kaf-mo@stu.lipetsk.ru

Практический опыт применения молотковых дробилок при фракционной подготовке шихтовых материалов в агломерационном производстве свидетельствует о том, что качество дробленого флюса оказывает существенное влияние как на производительность процесса спекания шихтовых материалов, так и на физико-металлургические свойства агломерата. На основании закона упругости Гука, гипотезы измельчения Бонда и статической теории удара Герца разработана математическая модель процесса дробления материала путем наложения свободного удара. Найдена аналитическая зависимость одного из основных показателей процесса диспергирования — степени дробления — от массы ряда молотков, радиуса центра масс молотка, длины его рабочей грани, радиуса осей подвеса на роторе, глубины проникновения материала в рабочую зону, среднего диаметра частицы дробимого сырья, угловой скорости вращения ротора, модуля упругости дробимого материала и эксплуатационного коэффициента. Для подтверждения достоверности полученной зависимости с использованием различных способов установки молотков на оси подвеса ротора проведен многофакторный промышленный эксперимент по диспергированию известняка в молотковой дробилке. На основании экспериментальных данных получена регрессионная зависимость степени измельчения известняка в молотковой дробилке от массы ударных элементов и исходной фракции сырья. Проведенные экспериментальные исследования показали сходимость с теоретическими результатами на уровне 95 %, что свидетельствует о достоверности принятой математической модели. В результате определено влияние суммарной массы молотков, вступающих в ударное взаимодействие с материалом, на эффективность процесса диспергирования при фракционной подготовке агломерационной шихты. Теоретически и экспериментально обоснована конструкция предложенного нового комбинированного способа крепления молотков на оси подвеса ротора, направленная на усовершенствование дробильного комплекса и позволяющая повысить выход годного продукта за счет увеличения степени дробления известняка в 1,8–3,3 раза.

1. Turgunova K. K., Timirbaeva N. R., Kobegen E. et al. The research of autohesion properties of sintering burden // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 15. P. 4–10.
2. Treatise on Process Metallurgy. Vol. 3: Industrial Processes / Editor–in–Chief S. Seetharaman. — Elsevier, 2014. — 1751 p.
3. Fernández-González D., Ruiz-Bustinza I., Mochón J. et al. Iron Ore Sintering: Raw Materials and Granulation // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2017. Vol. 38, No. 1. P. 36–46. DOI: 10.1080/08827508.2016.1244059
4. Вайсберг Л. А., Коровников А. Н., Подгородецкий Г. С. Совершенствование систем шихтоподготовки в доменном производстве // Черные металлы. 2017. № 8. С . 24–27.
5. Шаповалов А. Н., Овчинникова Е. В., Майстренко А. Н. Влияние вида магнезиальных материалов на показатели агломерационного процесса в условиях АО «Уральская сталь» // Черные металлы. 2018. № 11. С. 38–42.
6. Титов В. Н., Ивлева Л. С., Пишикин А. А. Использование мелких фракций агломерата и кокса в условиях интенсивной работы доменных печей // Черная металлургия. 2017. № 5. С. 28–33.
7. Беккер М. Перемешивание и гранулирование агломерата в металлургической промышленности // Черные металлы. 2016. № 4. С. 25–27.
8. Мансурова Н. Р. Влияние генезиса и основности шихты на минералогический состав и металлургические свойства агломерата: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.16.02 / МИСиС. — М., 2007. — 26 с.
9. Коротич В. И., Фролов Ю. А., Бездежский Т. Н. Агломерация рудных материалов. — Екатеринбург : ГОУ ВПО «УГТУ–УПИ», 2003. — 400 с.
10. Umadevi T., Mahapatra P. B., Bandopadhyay U. K. et al. Influence of limestone particle size on iron ore sinter properties and productivity // Steel Research International. WILEY–VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim–2010. Vol. 81, Iss. 6. P. 419–425.
11. Higuchi K., Tanaka T., Tsuyoshi T., Takehiko S. Reaction Behavior of Dolomite Accompanied with Formation of Magnetite Solid Solution in Iron Ore Sintering Process // ISIJ Inte rnational. 2007. Vol. 5(47). P. 669–678.
12. Subba Rao D. V. Minerals and Coal Process Calculations. — London : Taylor & Francis Group, 2016. — 354 p.
13. Lakshmi Shamvardhini Sydanna T. R. Manufacturing with design and analysis of rotor shaft of hammer mill crusher // International Journal of Science. Engineering and Technology Research (IJSETR). 2017. No. 5. P. 877–881.
14. Искендеров Р. Р., Лебедев А. Т. Молотковые дроби лки: достоинства и недостатки // Вестник АПК Ставрополья. 2015. № 1(17). С. 27–30.
15. Власенко Д. А., Павлине нко О. И., Левченко Э. П. Энергозатраты ударных дробилок с жестким и шарнирным креплением бил к ротору // Вестник ДонНТУ. 2016. № 3. С. 21–26.
16. Eliseev S. V., Zagoruiko M. G., Rybalkin D. A. et al. Determination of speed range of hammer mill grinder // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018. Vol. 13, No. 8. P. 2846–2849.
17. Пат. 179695 РФ. Ротор молотковой дробилки / Д. А. Власенко, А. В. Карпов — № 2018106733; заявл. 22.02.2018; опубл. 22.05.2018, Бюл. № 13.
18. Кочетков А. В., Федотов П. В. Некоторые вопросы теории удара // Интернет-журнал «Науковедение». 2013. № 5 [Электронный ресурс]. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/110tvn513.pdf (дата обращения : 26.08.2019)
19. Rossikhin Yu. A., Shitikova M. V., Duong T. M. Analysis of the collision of two elastic spherical shells // Mechanics, Energy, Environment / Energy, Environment and Structural Engineering Series. 2015. Vol. 42. P. 107–111.
20. Власенко Д. А., Левченко Э. П. Влияние крупности сырья на кинематику рабочих органов и материала в молотковой дробилке // Вестник ДонНТУ. 2018. № 3. С. 9–16.
21. ГОСТ 12376–71. Дробилки однороторные среднего и мелкого дробления. Технические условия. — Введ. 01.01.1973. (Изм. 01.01.1990).
22. Белай Г. Е., Дембовский В. В., Соценко О. В. Организация металлургического эксперимента : учеб. пособ. для вузов / под ред. В. В. Дембовского. — М. : Металлургия, 1993. — 256 с.
23. Власенко Д. А., Левченко Э. П., Билан Г. А. Математическое моделирование процесса изнашивания молотков при дроблении материала свободным ударом // Вестник ДонНТУ. 2019. № 1(15). С. 8–16.