РОЗРОБКА РЕСУРСО- І ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА УСТАТКУВАННЯ ПІДПРИЄМСТВ ГІРНИЧО-МЕТАЛУРГІЙНОГО І ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ УКРАЇНИ (заключний звіт) ГП-429

Abstract

РЕФЕРАТ Звіт по НДР: 241 с., 86 рис., 45 табл., 5 додатків, 120 джерел. Об'єкт дослідження – процес подрібнення руди в кульовому млині, що працює в замкнутому циклі зі спіральним класифікатором. Мета роботи – отримання залежностей між контрольованими параметрами і імовірнісними й гідродинамічними складовими процесів подрібнення в умовах невизначеності властивостей сировини та стану устаткування. Метод дослідження – імітаційне моделювання, метод по координатного спуска. Запропоновано інтегрована оцінка умов подрібнювання в середини барабану млина і модель руйнування залізорудної сировини в замкненому циклі подрібнення. Обґрунтована можливість використання стохастичної моделі в системі управління замкнутим циклом мокрго кульового подрібнення першої стадії залізної руди. Об’єкт дослідження – енергетика руйнування та силові впливи на робочі поверхні ресурсозберігаючого млина з обертальним інтенсифікатором. Мета роботи полягає у розробці інженерної методики, алгоритму і програм для визначення раціональних розмірів, швидкісних режимів та силових впливів на робочі поверхні ресурсозберігаючого млина. Наукова новизна роботи в тому, в проекті вперше пропонується визначати конструктивні і режимні параметри ресурсозберігаючих млинів промислового розміру на основі використання розробленої системи відносних одиниць, статистичних моделей енергетичних режимів та експертних оцінок вихідних даних для проектування млина із забезпеченням вимог щодо надій- ності його конструкції та ефективності використання. Практична цінність роботи – у обґрунтуванні та розробці алгоритму і програмного забезпечення для визначення раціональних розмірів та режимів робочих поверхонь нового млина на основі результатів експериментальних досліджень діючої моделі млина на конкретній сировині, що дасть змогу розробляти технічні вимоги до технічного завдання на створення енергозберігаючих млинів промислового розміру конкретного призначення та продуктивності. Практична цінність проекту і в пропозиції знизити запас встановленої потужності приводу за рахунок використання рекуперативного каскаду. Як приклад використання методики – розрахунки параметрів і режимів роботи робочих поверхонь млина МПС(Р)-3600х3000 для реконструкції секції кульового подрібнювання РЗФ-1 ВАТ «Інгулецький ГЗК». За експертними оцінками реконструкція забезпечує економічний ефект у розмірі $ 2,6 млн. із терміном окупності 2 роки. Основним предметом науково-дослідної роботи є дослідження електромагнітних полів і струмів шахтних трифазних силових кабелів. Метою науково-дослідної роботи є розробка датчика струму трифазного кабелю, для одержання об’єктивної інформації про споживання струму видобувною ділянкою шахти. При цьому датчик повинен мати просту конструкцію, малу трудоемність при установці на силову лінію й забезпечувати визначену точність показників. На підставі аналізу літературних джерел, всі датчики струмів були розділені на дві групи: контактні й безконтактні. Для забезпечення простоти й зручності установки датчику на силову лінію був обраний датчик струму безконтактного типу. 6 Практичний результат роботи складається в розробці безконтактного датчика струму. Для дослідження шахтної силової лінії був розроблений стенд, що реалізує трифазну силову лінію з різними марками силових кабелів і можливістю встановлення необхідного струму навантаження. На базі стенда було виконане дослідження розподілу електромагнітного полю силового кабелю. В результаті виконання роботи була здійснена розробка макету безконтактного датчику струму та проведена перевірка його робота на стенді та на реальних силових кабелях у умовах шахти «Тернівська» об'єднання «Павлоград-Вугілля». Отримані дані показали, що при припустимій загальний несиметричної трифазного навантаження в силовій лінії на рівні 3%, похибка виміру показників струму не перевищує 7%. Основними науковими результатами досліджень є визначення форми електромагнітного поля навколо шахтного силового трифазного кабелю. Для розробленого безконтактного датчик струму створено програмне забезпечення, що дозволяє знімати форму електромагнітного полю навколо шахтного силового трифазного кабелю з можливістю перетворювати його в значення струм кабелю. Датчик має стандартний цифровий інтерфейс RS-485, використовує протокол польової шини MODBUS RTU і може бути відносно легко інтегрований у систему моніторингу роботи видобувної ділянки. За результатами досліджень визначено, що у зв’язку з певними недоліками централізованого енергопостачання, економічно більш ефективним є варіант децентралізованого енергопостачання шахти або групи шахт від власного автономного джерела енергії з високим ККД і маневреністю, тим більш для його стійкої роботи є паливо – вугілля. Визначено, що мінімальної потужності АБ електропостачання, що вимагається нормативними документами, можна досягти вирівнюванням групового ГЕН шахти, що є необхідною і достатньою умовою, і зниженням споживаної електричної потужності і енергії кожним ЕП АБ за наявності такої можливості, що недостатньо для формування її мінімального рівня. В якості практичного результату досліджень розроблена імітаційна модель визначення потужності АБ електропостачання вугільних шахт, що ураховує гірничо-геологічні умови і технологічні обмеження функціонування вуглевидобувного підприємства і дозволяє моделювати індивідуальні й формувати групові ГЕН, за якими може бути визначена мінімальна потужність АБ.