Моделирование процесса разделения цемента в замкнутом аэродинамическом комплексе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Процесс снижения энергоемкости и повышения производительности технологий изготовления цемента тесно связан с созданием современных замкнутых аэродинамических комплексов (ЗАК) с рециркуляцией, позволяющих достигать эффективного разделения высокодисперсных материалов. Цель настоящей работы – моделирование процесса разделения цемента в ЗАК, состоящем из сепаратора, концентратора и циклона. Для достижения поставленной цели представлена методика расчета вероятностного попадания частиц готового продукта в крупные фракции на всех этапах работы ЗАК. Установлены основные условия оптимального функционирования и предложены подходы к решению задачи разделения материалов в условиях динамических потоков комплекса. Особое внимание уделено математическим методам, применяемым для оценки фракционного выноса мелких частиц и учета рециркулируемого материала. Проведенные исследования включают как аналитические расчеты, так и визуализацию полученных данных посредством графиков гранулометрического состава выходящего продукта для различных элементов комплекса. Полученные результаты создают основу для моделирования и оптимизации процесса разделения цемента в ЗАК, обеспечивая надежное прогнозирование прохождения материала и возможность дальнейшего совершенствования технологий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. С. Прокопенко

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlad.prokopenko1@yandex.ru

инженер, ст. преподаватель 

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

В. В. Строкова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: vvstrokova@gmail.com

д-р техн. наук 

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Т. Н. Орехова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: nefact@mail.ru

канд. техн. наук 

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Список литературы

  1. Семёнов А.А. Обзор российского рынка цемента: итоги 2022 г. // Строительные материалы. 2023. № 4. С. 4–6. EDN: THTWDO. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-812-4-4-6
  2. Казин А.С. Индустриальное домостроение: вчера, сегодня, завтра // Жилищное строительство. 2018. № 10. С. 22–26. EDN: YNJYLR
  3. Жученко Е.Л., Смирнов М.Е., Капустин Д.Е., Гузаев В.А. Перспективы развития газоочистного и пылеулавливающего оборудования // Цемент и его применение. 2024. № 4. С. 42–43. EDN: WUUKES
  4. Лохов Д.С. Тяжелосредный сепаратор DRMS // Уголь. 2024. № 8 (1183). С. 63–64. EDN: BLJXKQ
  5. Дмитриев А.В., Биккулов Р.Я., Мадышев И.Н., Маясова А.О., Семенычев П.А. Оценка эффективности осаждения аэрозолей при очистке газов в мультивихревом сепараторе // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 3. С. 4–9. EDN: JENPUW. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-4-9
  6. Жуков В.П., Беляков А.Н., Огурцов А.В. Шмелев А.С., Бараковский Д.С., Шувалов С.И. Моделирование и оптимизация регулярных многоступенчатых многопродуктовых гравитационных классификаторов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2023. № 4. С. 77–84. EDN: XJWHME. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2023.4.077-084
  7. Фадин Ю.М., Шеметова О.М., Лозовая С.Ю., Щендрыгина И.В. Анализ центробежных пылеуловителей для применения в производстве строительных материалов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2024. № 1. С. 87–94. EDN: ADABOH. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2023-9-1-87-94
  8. Colorado-Arango L., Osorio-Correa A., Bedoya-Restrepo C. et al. Grinding and classification efficiency evaluation in raw materials: cement plant study // DYNA. 2023. Vol. 90. No. 22, pp. 148–158. https://doi.org/10.15446/dyna.v90n229.110576
  9. Башмаков И.А., Потапова Е.Н., Борисов К.Б., Лебедев О.В., Гусева Т.В. Декарбонизация цементной отрасли и развитие систем экологического и энергетического менеджмента // Строительные материалы. 2023. № 9. С. 4–12. EDN: DVGDSP. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-817-9-4-12
  10. Патент РФ 2625841. Способ разделения тонкодисперсных порошков / Прокопенко В.С., Шарапов Р.Р., Агарков А.М. Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова». Заявл. 23.12.2015. Опубл. 19.07.2017. EDN: AXAXCY
  11. Агарков А.М., Шарапов Р.Р. К вопросу о скорости движения воздуха и давлении в инерционном концентраторе // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2020. № 1. С. 101–109. EDN: XKCJDS. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2020-5-1-101-109
  12. Жуков В.П., Беляков А.Н., Огурцов А.В., Шмелев А.С., Бараковских Д.С., Шувалов С.И. Моделирование и оптимизация регулярных многоступенчатых многопродуктовых гравитационных классификаторов // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2023. № 4. С. 77–84. EDN: XJWHME. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2023.4.077-084
  13. Barakovskikh D.S., Shishkin S.F. Calculation of a closed grinding cycle in a jet mill with two classifiers. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. 966 (1). EDN: WPLXFF. https://doi.org/10.1088/1757-899X/966/1/012005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Технологическая схема замкнутого аэродинамического комплекса: 1 – сепаратор; 2 – концентратор; 3 – циклон; 4 – вентилятор; 5 – рециркуляционный газоход. Структура потоков продуктов различного гранулометрического состава: R11 – исходный продукт; R21 – продукт, выделенный в сепараторе, размером d>80 мкм; R31=R12 – продукт, выделенный в сепараторе, d<80 мкм; R22 – продукт, выделенный в концентраторе, d>40 мкм; R32=R13 – продукт, выделенный в концентраторе, d<40 мкм; R33 – готовый продукт, d<40 мкм; R23 – воздушная смесь с материалом, которая не осела в циклоне

Скачать (79KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Содержание частиц различного размера в зависимости от вида продукта и вида оборудования при работе ЗАК: 1 – крупка из сепаратора R21(d); 2 – грубый продукт из концентратора R22(d); 3 – материал из циклона в газоход R23(d)

Скачать (54KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фракционный вынос тонкого продукта с учетом доли рециркуляции материала (a) согласно формуле (9), в зависимости от комплектации аэродинамического комплекса: a – «сепаратор+циклон»; b – «сепаратор+концентратор + циклон»; 1 – при a=0; 2 – при a=0,5; 3 – при a=0,9

Скачать (77KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025