Труды КНЦ (Технические науки вып. 6/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 6. С. 84-92. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 6. P. 84-92. от исходного размера до размера продукта используются различные модели соотношения «размер- энергия», обобщённые Хукки [10]: е = W 1 1 ЛТРГ - f j (1) где e — удельные энергозатраты, кВт-ч/т; W — индекс измельчаемости (work index), кВт-ч/т; f p — сокращения от подаваемого в дробилку материала (питание, feed) и измельчённого (продукт, product); rf и rp — характерный размер частиц исходного материала и конечного продукта соответственно, мм; f r ) — экспонента Хукки, функция характеристического размера. Аналогичные выражения можно использовать и для описания энергозатрат на дробление при электрофизических методах воздействия с учётом особенностей разрушающего инструмента — системы электродов. В табл. 2 представлены данные удельных энергий разрушения исследованных материалов в стадиальном процессе, при котором раздробленный продукт с предыдущей стадии разделяется на фракции, минимальная фракция отделяется, а остальные идут на соответствующие следующие стадии. Таблица 2 Удельные энергозатраты на электроимпульсное дробление исследованных материалов на различных стадиях, кВт-ч/т Specific energy consumption for electric pulse crushing of the studied materials at different stages, kWh/t Материал Стадии дробления (размер ячеек сита) I (15 мм) II (5 мм) III (2 мм) IV (1 мм) Апатит-нефелиновая руда 12,9 22,4 39,8 - Железная руда 20,6 37,2 89,4 - Медно-никелевый шлак 14,2 22,3 58,2 169,9 Карбид кремния 8,4 49,4 106,2* - * Размер ячеек сита 3 мм. Анализ результатов показал, что полученные значения энергозатрат для стадиального процесса достаточно хорошо аппроксимируются показательными кривыми вида (рис. 5): для электроимпульсного воздействия E s = Ci (C2 l-k + 1) (2) для электрогидроимпульсного воздействия E s = Ci (C2 l-k - 1), (3) где E s — энергоёмкость доведения материала до предельного крупного размера фрагментов, ограничиваемого диаметром отверстий сита на данной стадии, кВт-ч/т; l — диаметр отверстий сита, определяющий максимальный размер получаемого продукта измельчения, мм; Ci, С 2 , к — коэффициенты, зависящие от технологических и энергетических параметров процесса дробления. В программном комплексе MathCAD с помощью функции genfit() по методу наименьших квадратов были подобраны коэффициенты для зависимостей удельной энергии разрушения, наилучшим образом совпадающих с экспериментальными данными. Полученные коэффициенты и параметры электроимпульсного воздействия представлены в табл. 3. Низкие относительно других образцов удельные энергозатраты на разрушение карбида кремния в первой стадии объясняются характерным размером сростков кристаллов (пластинчатые, порядка 1 см в длину) и хрупкостью их конгломератов. В основании сростки соединяются только хрупкой © Климов А. А., Селиванов В. Н., 2023 89