Научные основы создания шаровых мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат наук Ханин, Сергей Иванович

• Ханин, Сергей Иванович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ханин, Сергей Иванович

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................11

1 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАБОТЫ ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ..................................................................19

1.1 Состояние и развитие техники и технологии для помола материалов......................................................................................................19

1.2 Конструктивно-технологические возможности повышения эффективности работы шаровых мельниц..................................................24

1.3 Анализ методик для расчёта конструктивных элементов мельницы. 34

1.4 Существующие подходы к математическому описанию процесса движения шаровой загрузки во вращающемся барабане..........................37

1.5 Основные теории расчёта мощности, потребляемой электродвигателем привода шаровой мельницы........................................44

1.6 Описание параметров, характеризующих процесс выделения частиц на просеивающих поверхностях внутримельничных устройств . 51

1.7 Основные теории в области измельчения материалов и их применение для измельчителей барабанного типа с

внутримельничными устройствами.............................................................53

Выводы............................................................................................................60

Цель работы и задачи исследований............................................................61

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОСТРАНСТВЕННОГО ДВИЖЕНИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ТЕЛА В КАМЕРАХ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ С ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ............................................................................................64

2.1 Особенности конструкций лопастных энергообменных устройств... 64

2.2 Определение параметров процесса движения сферического тела в корпусе шаровой мельницы..........................................................................69

2.2.1 Параметры процесса движения сферического тела до

взаимодействия с бронефутеровками конусообразной или цилидрческой камер...................................................................................69

2.2.2 Установление параметров процесса движения сферического

тела до взаимодействия с перегородкой общего положения.................76

2.2.3 Определение параметров процесса движения сферического тела до взаимодействия с вращающимся вместе с корпусом цилиндрическим стержнем общего положения......................................80

2.2.4 Параметры процесса движения сферического тела до взаимодействия с двухзаходной винтовой лопастью.............................83

2.2.5 Установление параметров процесса движения двух сферических тел до их взаимодействия...................................................85

Выводы............................................................................................................88

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СФЕРИЧЕСКОГО ТЕЛА С БРОНЕФУТЕРОВКОЙ И ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ............................................................................................90

3.1 Взаимодействие сферического тела с внутримельничными устройствами..................................................................................................90

3.1.1 Взаимодействие сферического тела с корпусом............................90

3.1.2 Взаимодействие сферического тела с конусообразной или цилиндрической поверхностью бронефутеровки камеры......................95

3.1.3 Алгоритм определения параметров взаимодействия сферического тела с бронефутеровкой.....................................................98

3.1.4 Получение аналитических выражений, описывающих заимодействие сферического тела с перегородкой общего положения 99

3.1.5 Описание взаимодействия сферического тела с двухзаходной винтовой лопастью.....................................................................................104

3.1.6 Взаимодействие двух сферических тел...........................................106

3.2 Энергетический расчёт мощности, необходимой для обеспечения движения шароматериальной загрузки.......................................................108

3.3 Установление динамических нагрузок от действия шароматериальной среды на конструкции внутримелышчных устройств и корпуса.......................................................................................110

3.4 Определение динамических нагрузок на подшипники корпуса.........116

3.5 Условия для реализации математических описаний параметров процессов пространственного движения и взаимодействия сферических тел друг с другом, бронефутеровкой и

внутримельничными устройствами.............................................................117

3.5.1 Определение количества сферических тел и формирование их исходного положения в камере мельницы-...............................................117

3.5.2 Математическое представление бронефутерованного корпуса и внутримельничных устройств...................................................................119

3.5.3 Алгоритм реализации математических описаний..........................124

Выводы............................................................................................................128

4 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ МАТЕРИАЛА В КАМЕРАХ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ С ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ............................................................................................130

4.1 Повышене эффективности процесса выделения материала из шароматериальной среды на стадии его грубого помола..........................130

4.2 Классификация внутримельничных классифицирующих устройств. 137

4.3 Математическое описание параметров процесса измельчения

частиц материала............................................................................................138

4.3.1 Принимаемые допущения и общие подходы.................................138

4.3.2 Описание взаимодействия частицы материала и мелющего тела сферических форм......................................................................................138

4.3.3 Взаимодействие частиц материала сферической формы друг с другом, поверхностями бронефутеровки и внутримельничных устройств.....................................................................................................152

4.4 Математическое описание параметров перемещения частиц материала через отверстия классифицирующего устройства...................157

4.4.1 Определение вероятности перемещения частиц материала через отверстия прямоугольной и эллипсообразной форм бронефутеровки классифицирующего устройства..............................................................157

4.4.2 Определение вероятности перемещения частиц материала через отверстия колосниковой классифицирующей поверхности..................163

4.5 Методика организации и проведения численных экспериментов по реализации процессов движения мелющих тел и материала; их взаимодействия друг с другом, бронефутеровкой, внутримельничными устройствами; измельчения и классификации материала.........................167

4.5.1 Общие положения и принимаемые допущения.............................167

4.5.2 Описание алгоритма процедуры реализации совмещённых процессов, происходящих в корпусе мельницы......................................173

Выводы............................................................................................................178

5 РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ; ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ, МЕТОДИК, ПРОГРАММ И ПЛАНОВ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ..............................................................180

5.1 Разработанное оборудование и средства для проведения исследований..................................................................................................180

5.2 Характеристика программ, планов и методик проведения экспериментальных исследований...............................................................198

5.2.1 Программа, планы и методики экспериментальных исследований на ШМ DxL = 0,45x0,5 м...................................................203

5.2.2 Характеристика программы, плана и методики проведения эксперимента при разрушении частиц материала на стенде.................206

5.2.3 Программа, планы и методики экспериментальных исследований на ШМ DxL = 1x0,6 м........................................................209

5.2.3.1 Мельница с установленным цилиндрическим классифицирующим устройством.........................................................209

5.2.3.2 Оснащённая конусообразным классифицирующим устройством мельница............................................................................213

5.2.3.3 Мельница с установленным энергообменным классифицирующим устройством.........................................................215

5.2.4 Программа, планы и методики экспериментальных

исследований на ШМ ЭхЬ = 0,5х 1,5 м.....................................................217

Выводы............................................................................................................223

6 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДВИЖЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ В КОРПУСЕ ШМ С ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ............................................................................................224

6.1 Движение мелющих тел в цилиндрической и конусообразной камерах без внутримельничных устройств.................................................224

6.2 Количественное распределение мелющих тел в цилиндрической

камере мельницы с ЛЭУ................................................................................232

6.3. Распределение мелющих тел по их крупности в камерах ШМ.........241

6.3.1 Обоснование использования и описание коэффициента сегрегации мелющих тел по их крупности..............................................241

6.3.2 Поперечная сегрегация мелющих тел в цилиндрическом корпусе.........................................................................................................243

6.3.3 Продольная сегрегация мелющих тел в камерах...........................251

6.4 Проверка адекватности математическй модели, описывающей параметры процесса движения мелющих тел, сопоставлением

значений коэффициента продольной сегрегации.......................................257

Выводы............................................................................................................258

7 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЛЮЩИХ ТЕЛ ДРУГ С ДРУГОМ, БРОНЕФУТЕРОВКОЙ И

ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ В КОРПУСЕ ШМ..........261

7.1 Распределения средних значений кинетической энергии мелющих тел в камерах цилиндрической и конусообразной формы........................261

7.2 Энергия мелющих тел, выделяющаяся при их взаимодействии друг

с другом, бронефутеровкой барабана, днищ и внутримельничными устройствами..................................................................................................264

7.3 Характеристика мощности, необходимой для преодоления сил сопротивления, возникающих при взаимодействии бронефутеровки корпуса и внутримельничных устройств с мелющей загрузкой..............272

7.4 Характеристика динамических нагрузок на подшипники мельницы 281

7.5 Проверка адекватности математической модели, описывающей параметры процесса движения сферического тела в корпусе ШМ по значению «полной затрачиваемой мощности»................j..........................286

7.5.1 Изменения «полной затрачиваемой мощности» для ШМ

DxL = 0,45x0,5 м с цилиндрическим корпусом без ЛЭУ.......................287

7.5.2 Сопоставление значений «полной затрачиваемой мощности» для ШМ DxL = 0,45x0,5 м с внутримельничными энергообменными устройствами...............................................................................................290

Выводы............................................................................................................291

8 КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.................................................................................................295

8.1 Определение взаимосвязи параметров, характеризующих процесс разрушения частиц цементного клинкера...................................................295

8.2 Исследование влияния конструктивно-технологических параметров ШМ DxL = 1 х0,6 м на процесс измельчения материалов при её оснащении различными конструкциями внутримельничных устройств.........................................................................................................301

8.2.1 Грубый помол клинкера в мельнице с цилиндрическим классифицирующим устройством............................................................301

8.2.2 Исследование процесса грубого помола мергеля в мельнице с конусообразным классифицирующим устройством...............................310

8.2.3 Грубоый помол клинкера в мельнице с энергообменным классифицирующим устройством............................................................316

8.2.4 Проверка адекватности разработанных моделей на примере измельчения известняка в ШМ с ЭКУ.....................................................322

8.3 Исследование процесса измельчения клинкера в ШМ с диаметром корпуса 0,5 м...................................................................................................324

8.3.1 Измельчение клинкера в камере грубого помола..........................325

8.3.2 Исследование процесса измельчения грубомолотого клинкера в камере тонкого помола...............................................................................330

8.3.3 Измельчение клинкера в корпусе ШМ при двухкамерном варианте.......................................................................................................335

8.4 Сопоставление эффективности применения внутримельничных классифицирующих устройств при тонком помоле клинкера в шаровых мельницах технологических помольных комплексов открытого цикла измельчения......................................................................339

8.5 Сравнение эффективности применения внутримельничных классифицирующих устройств при тонком помоле мергеля в шаровой мельнице БхЬ - 0,5x1,5м..............................................................................342

8.6 Сопоставление результатов численного и физического экспериментов при ударном взаимодействии меловой и известняковой частиц со стальной плитой............................................................................345

8.7 Рекомендации применения внутримельничных устройств.................345

8.7.1 Применение внутримельничных энергообменных устройств......345

8.7.2 Применение внутримельничных классифицирующих устройств 353 Выводы............................................................................................................357

9 ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................................................360

9.1 Разработка методики расчёта ШМ с классифицирующими и энергообменными устройствами..................................................................360

9.2 Конструктивное совершенствование внутримельничных классифицирующих и энергообменных устройств....................................372

9.3 Промышленное применение результатов работы................................379

9.3.1 Применение лопастных эллипсных энергообменных устройств. 379 9.3.1.1 Исследование влияния характеристик грубомолотого шлама

на производительность мельницы.........................................................379

9.3.1.2 Мельница БхЬ = 4x13,5 м с лопастными эллипсными сегментами...............................................................................................382

9.3.1.3 Применение лопастных эллипсных сегментов и лопасти двухстороннего действия на мельнице 0*Ь = 4х 13,5 м.....................387

9.3.2 Мельница Б><Ь=2х 10,5 м с двухзаходными винтовыми лопастями....................................................................................................391

9.3.3 Измельчение клинкера в мельнице БхЬ=3.2х15м с рациональными ассортиментом и массой мелющей загрузки...............393

9.3.4 Применение мельницы БхЬ = 1x0,6м с цилиндрическим классифицирующим устройством................................................................395

9.3.5 Перспективы промышленного применения внутримельничных

классифицирующих устройств.....................................................................397

Выводы............................................................................................................399

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ...........................................................................................402

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................407

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................443

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВО - выделенные объёмы в камере мельницы,

ВЭУ - внутримельничные энергообменные устройства,

ДВЛ - двухзаходная винтовя лопасть,

ЛВЭУ - лопастные винтовые энергообменные устройства,

ЛДД - лопасть двухстороннего действия,

ЛЭС - лопастной эллипсный сегмент,

ЛЭУ - лопастные энергообменные устройства,

ЛЭЧУ - лопастное эллипсное четвертькольцевое устройство,

ЛЭЭУ - лопастныее эллипсные энергообменные устройства,

МТ - мелющие тела,

НМЛ - наклонная межкамерная перегородка,

НПЛУ - наклонное продольное лопастное устройство,

ОВЛ - однозаходная винтовая лопасть,

ПЛУ - продольные лопастные устройства,

РПЛУ - радиальное продольное лопастное устройство,

ШМ - шаровая мельница.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы создания шаровых мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами»

ВВЕДЕНИЕ

Помол различных материалов является неотъемлемой частью многих производств как в промышленности строительных материалов, так и других отраслях. Увеличение дисперсности сред приводит к интенсификации протекающих в них химических процессов. От тонкости помола продуктов переработки, гранулометрического распределения во многом зависят качественные характеристики выпускаемой продукции - однородность распределения свойств, прочностные характеристики и ряд других. Различие свойств материалов, условий их помола и требований к характеристикам продуктов измельчения предопределило образование большого количества измельчителей, отличающихся как способом разрушающего воздействия на материал, так и конструктивно. Различие потребностей предприятий в измельчённых материалах способствовало появлению типоразмерных рядов машин.

Ежегодные потребности промышленного производства Российской Федерации в тонкомолотых материалах составляют сотни миллионов тонн в год. В цементном производстве процессу помола подвергаются более ста двадцати миллионов тонн. Вместе с тем этот процесс является одним из энергоёмких. Так, при помоле сырьевых материалов, клинкера и добавок расходуется около 60% электроэнергии, необходимой для производства цемента, и в зависимости от способа производства удельные энергозатраты составляют около (65 - 70) кВт-ч/т.

На предприятиях промышленности строительных материалов преимущественное распространение получили шаровые мельницы (ШМ), успешно применяемые на протяжении более ста лет для грубого и тонкого помола различных сред. Столь широкому их распространению способствовали универсальность применения; относительная простота конструкции и её эксплуатации; достаточно высокая производительность; возможность измельчения материалов с относительно большой исходной крупностью кусков, различной гаммой свойств, в том числе и с пониженной размалываемостыо как в

условиях сухого, так и мокрого помолов. К основному недостатку, способствующему вытеснению шаровых мельниц другими типами помольных агрегатов при помоле сырьевых материалов, следует отнести повышенный удельный расход электроэнергии; обуславливаемый несовершенством процессов движения мелющих тел и выделения из шароматериальной среды частиц материала, достигших определённой крупности.

Из существующих направлений повышения эффективности работы ШМ наиболее перспективным является совершенствование конструкций внутримельничных устройств, позволяющих управлять процессами движения мелющих тел и классификации материала. На ряде предприятий нашли применение внутримельничные энергообменные устройства (ВЭУ), интенсифицирующие процесс движения МТ, и внутримельничные классифицирующие устройства. Однако широкого распространения на эксплуатируемых в промышленности строительных материалов ШМ они не получили ввиду конструктивных и эксплуатационных особенностей.

В настоящее время отсутствует теория, объединяющая описания процессов движения мелющих тел и материала, его измельчения и классификации и описания конструктивно-технологических параметров мельниц с внут-римельничными энергообменными и классифицирующми устройствами.

В этой связи разработка рациональных конструкций ШМ, обладающих повышенной эффективностью процесса измельчения материала, и теоретических основ их расчёта, базирующихся на описаниях основных протекающих в мельницах процессов, является актуальной поблемой.

Цель работы заключается в разработке научных основ создания шаровых мельниц, оснащённых энергообменными и классифицирующими устройствами, с использованием объединяющего подхода к описаниям основных протекающих в корпусе процессов; методики расчёта мельниц, обеспечивающих повышенную производительность, снижение удельного расхода электроэнергии.

В соответствии с поставленной целыо решались следующие задачи.

1. Разработать математические модели, позволяющие определить параметры процессов пространственного движения сферического тела; его взаимодействия с различными конструкциями бронефутеровок, внутримельнич-ных устройств в шаровых мельницах, оснащённых различными конструкциями энергообменных и классифицирующих устройств.

2. Получить аналитические выражения, позволяющие рассчитать энергии взаимодействий сферического тела с различными конструкциями бронефутеровок, внутримельничных устройств и устанавливать значения мощности и её составляющих, затрачиваемых на преодоление сил сопротивления при взаимодействии сферических тел с каждым из внутримельничных устройств и бронефутерованными частями корпуса.

3. Получить аналитические выражения, позволяющие рассчитать значения передаваемых корпусом мельницы на подшипники динамических нагрузок, возникающих при взаимодействии сферических тел с каждым из внутримельничных устройств и бронефутерованными частями корпуса.

4. Разработать методику расчёта динамических нагрузок на конструкции корпуса и внутримельничных устройств при их взаимодействии с шаровой загрузкой.

5. Разработать математические модели, позволяющие определить параметры процессов разрушения частиц материала сферической формы при взаимодействии с мелющим телом, внутримельничными устройствами, друг с другом и их перемещения из шароматериальной загрузки через отверстия внутримельничных классифицирующих устройств.

6. Разработать методику расчёта шаровых мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами, позволяющую устанавливать параметры процессов движения мелющих тел, частиц материала; их взаимодействия друг с другом, бронефутеровкой, устройствами; измельчения, классификации материала; осуществлять поиск рациональных конструктивно-технологических параметров мельниц, обеспечивающих повышение

производительности, снижение удельного расхода электроэнергии; расчёт прочностных параметров корпуса, внутримельиичных устройств.

7. Исследовать закономерности процессов движения мелющих тел; их взаимодействия с бронефутеровкой, внутримельничными устройствами; измельчения материала в шаровых мельницах. Установить рациональные конструктивно-технологические параметры мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами.

8. Обосновать целесообразность применения энергообменных и классифицирующих устройств с учётом типоразмера мельниц, свойств измельчаемых материалов, способа и стадийности их измельчения. Разработать па-тентно-защищённые конструкции шаровых мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами, обеспечивающие повышение производительности и снижение удельного расхода электроэнергии.

9. Осуществить применение результатов работы на промышленных шаровых мельницах.

Методология и методы исследования. При выполнении работы изучены и обобщены результаты научных исследований и разработок в области оборудования и технологии измельчения материалов.

В процессе теоретических и экспериментальных исследований шаровых мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами применялись методы скоростной кинофотосъёмки, измерения электрических величин, конечных элементов; системный анализ; математическая статистика; математическое, физическое и компьютерное моделирования; теории подобия и размерностей.

Исследования проводились с использованием существующих методик на экспериментальном помольном комплексе и на помольном оборудовании промышленных производств.

Достоверность научных положений и выводов основывается на использовании современных методов и методик расчёта, применении контрольно - измерительного оборудования высокой точности и подтверждается

адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также положительными результатами реализации научно-технических разработок в промышленных условиях.

Научная новизна работы заключается в разработке научных основ и методики расчёта шаровых мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами, основанных на адекватных математических моделях, описывающих параметры процессов пространственного движения сферического тела; его взаимодействия с различными конструкциями бронефутеро-вок, внутримельничных устройств; измельчения частиц материала и их классификации. В исследовании и установлении закономерностей изменения: динамических нагрузок на подшипники корпуса; мощности, затрачиваемой на преодоление сил сопротивления при взаимодействии мелющих тел с внутри-мельничными устройствами и бронефутерованным корпусом; параметров процессов движения мелющих тел, их взаимодействия друг с другом, броне-футеровкой, внутримельничными устройствами; измельчения материала. В установлении рациональных конструктивно-технологических параметров па-тентно-защищённых конструкций шаровых мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами, обеспечивающих повышение производительности и снижение удельного расхода электроэнергии на процесс помола материала.

Автор защищает:

. 1. Математическую модель, описывающую параметры процессов пространственного движения сферического тела в камерах конусообразной и цилиндрической формы шаровой мельницы, оснащённых различными конструкциями бронефутеровок, перегородок, энергообменных и классифицирующих устройств.

2. Математическую модель, описывающую параметры процессов взаимодействия сферического тела с различными конструкциями бронефутеровок, перегородок, энергообменных и классифицирующих устройств в камерах конусообразной и цилиндрической форм шаровых мельниц.

3. Аналитические выражения, позволяющие рассчитать передаваемые корпусом мельницы на подшипники динамические нагрузки; методику расчёта динамических нагрузок на конструкции корпуса, устройств.

4. Математическую модель, описывающую параметры процессов разрушения частиц материала сферической формы при их взаимодействии друг с другом, мелющим телом, внутримельничным устройством.

5. Математическую модель, описывающую параметры процессов перемещения частицы материала сферической формы из шароматериальной загрузки через отверстия классифицирующих устройств.

6. Научно, обоснованные положения о закономерностях процессов движения МТ, их взаимодействия с бронефутеровкой, внутримельничными устройствами; измельчения материала в камерах конусообразной формы и цилиндрической формы с лопастными энергообменными, классифицирующими устройствами; обосновывающие целесообразность применения устройств с учётом типоразмера мельниц, характеристик измельчаемых материалов, способа, стадии их измельчения и позволяющие устанавливать рациональные конструктивно-технологические параметры мельниц.

7. Методику расчёта шаровых мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами.

8. Патентно-защищённые конструкции мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами, обеспечивающими повышение их производительности и снижение удельного расхода электроэнергии.

Практическая ценность работы. Полученные результаты объединены в систему, представляющую собой научные основы создания шаровых мельниц с энергообменными и классифицирующими устройствами.

Разработана методика расчёта шаровых мельниц с лопастными энергообменными и классифицирующими устройствами, подтверждённая свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ, позволяющая:

-осуществлять компьютерное моделирование взаимосвязанных процессов движения мелющих тел, частиц материала; их взаимодействия друг с другом, бронефутеровкой, устройствами; измельчения, классификации материала в мельнице и устанавливать характеризующие процессы параметры;

-осуществлять поиск рациональных конструктивно-технологических параметров мельниц, обеспечивающих повышение производительности, снижение удельного расхода электроэнергии; расчёт прочностных параметров корпуса, внутримельничных устройств.

Разработаны рекомендации применения в мельнице; с учётом её типоразмера, характеристик измельчаемых материалов, способа, стадии их измельчения; разработанных конструкций, схем установки защищённых авторскими свидетельствами, патентами лопастных энергообменных и классифицирующих устройств, обеспечивающих рациональные условия измельчения материалов.

Внедрение результатов работы. Основные результаты работы нашли применение:

- на Карачаево-Черкесском цементном заводе, ОАО «Завод силикатных стеновых материалов», ЗАО «Катавский цемент»; ООО «АЛНА»

- на ЗАО «Катавский цемент» передана техническая документация на классифицирующие устройства для цементной и сырьевой ШМ, внедрение которых реализуется в соответствии с программой модернизации предприятия.

- результаты работы используются в учебном процессе при чтении лекций, выполнении курсовых проектов и выпускных квалификационных работ в БГТУ им. В.Г. Шухова.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и практические результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседаниях технических советов Карачаево-Черкесского цементного завода, Старооскольского ЗСМ; ЗАО «Катавский цемент»; Международном конгрессе БГТУ (Белгород, 2003), Международном форуме Ака-

демии наук о Земле (2004, Москва), Международном конгрессе БГТУ им. В. Г. Шухова (2005, Белгород), Межрегиональной научной конференции с международным участием БрГУ (Братск, 2006), Международной научной конференции БГТУ им. В. Г. Шухова (2007, Белгород), Международной научной конференции БГТУ им. В. Г. Шухова (2010, Белгород), Международной научной конференции СГТУ (2010, Саратов), Международной научной конференции «ИНТЕРСТРОЙМЕХ 2010» (2010, Белгород), Всероссийской научной конференции БрГУ (Братск, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 работ, в том числе: монография, 36 научно-технических статей (1-4 из них в изданиях, аннотированных ВАК); получено 12 изобретений и патентов, 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 442 страницы, в том числе 348 страниц основного текста, 109 рисунков, 30 таблиц, список литературы из 340 наименований. Приложения на 79 страницах включают сведения о промышленном применении результатов исследований в виде актов внедрения, промышленных испытаний, технического состояния мельниц и расчётов экономической эффективности.

Диссертационная работа выполнена на кафедре механического оборудования Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

1 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

РАБОТЫ ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ

1.1 Состояние и развитие техники и технологии для помола материалов

Различия свойств материалов, подвергающихся измельчению на предприятиях строительной индустрии, масштабов и условий их переработки предопределили применение большого разнообразия видов помольного оборудования и их типоразмеров; технологических систем измельчения, объединяющих их и другие виды сопутствующего оборудования. Снижение себестоимости выпускаемой продукции положено в основу требований, определяющих их развитие: повышение эксплуатационной надёжности, производительности, универсальности применения, уровня автоматизации; снижение удельных энергозатрат.

При производстве строительных материалов для их измельчения достаточно широко применяются вертикальные мельницы [61, 83, 105, 111, 122, 150, 202, 203, 204, 306], в которых помолу подвергаются как исходные сырьевые материалы, так и продукты термической обработки твёрдостью до 8 единиц по шкале Мооса [136]. В отечественном цементном производстве этот вид производимых за рубежом помольных агрегатов начинает получать распространение при модернизации действующих технологических линий и строительстве новых. Вертикальные мельницы характеризуются высокой производительностью, достаточной эксплуатационной надёжностью, не высокими показателями удельного расхода электроэнергии на тонну тонкомолотого материала, достаточно высоким коэффициентом использования [38, 64, 102, 110, 123, 147, 151, 205, 296, 304, 335]. Так, согласно [123, 136, 296] компанией Loesche, занимающей одно из ведущих положений по поставкам вертикальных валковых мельниц, поставляется пять различных типоразмеров модулей для мельниц производительностью от 50 до 1400т/ч. При помоле цемента до удельной поверхности 3300 см2/г производительность мельниц этой компании достигает 450 т/ч. Сырьевая вертикальная шестивалковая

мельница LM 69/6 компании Loesche с диаметром размольных валков 2,4 м и стола 6,9 м имеет установочную мощность привода 6 МВт и обеспечивает производительность 420 т/ч при остатке измельчённого материала <20% на сите № 0,09. Сырьевая вертикальная роликовая мельница фирмы Polysius QUADROPOL 61/30, оснащённая приводом установочной мощностью 7 МВт, имеет производительность по сырьевой муке 600 т/ч при остатке измельчённого материала 12% на сте № 0,09 [151]. Компанией Gebr Pfaiffer AG выпускается вертикальная валковая мельница MVR 6700-С6 с общей установочной мощностью трёх приводов 9 мВт, обеспечивающая производительность более 400 т/ч в зависимости от соотношения клинкера и добавок [205].

В работах [58, 109, 145, 285, 294, 295, 297] в качестве положительных характеристик вертикальных мельниц отмечаются возможность совмещения процессов сушки, измельчения и классификации; достижение производительности 850 т/ч при измельчении сырьевых материалов; допустимая влажность исходного сырья до 20%; возможность измельчения материалов с исходной крупностью кусков от 0,06 до 0,12м. К преимуществам измельчения в вертикальных мельницах также относятся более низкий износ рабочих органов, составляющий от Зг/т до бг/т и на 20-25% более низкий удельный расход электроэнергии по сравнению с шаровыми мельницами (ШМ). Преимуществами вертикальных мельниц также отмечаются сравнительно низкий уровень шума, простота автоматизации процессов, возможность изменения гранулометрии готового продукта в широких пределах, невысокие эксплуатационные расходы. В различных публикациях отмечаются противоречивые сведения об эффективности измельчении клинкера в вертикальных мельницах, что даёт основание высказать предположение о существующих проблемах, возникающих при помоле, обусловленных особенностями его свойств. Так же отмечается предпочтительность использования мельниц на стадии предварительного измельчения.

В девяностые годы прошлого столетия компанией Five FCB для измельчения сырьевых материалов, клинкера, шлака разработана мельница

НоготШ [58, 285, 297, 299]. Не смотря на малый временной промежуток их существования к настоящему времени на промышленных предприятиях эксплуатируется более 50 этих помольных установок. Возможность совмещения процессов сушки, измельчения материала преимущественно раздавливанием при относительно малых удельных давлениях (2,4-3,5 МПа) и малое время пребывания материала в мельнице обеспечивают помольному агрегату близкие к вертикальным мельницам характеристики. Так, в работе [299] приводятся сведения о НоготШ 4400, обеспечивающей при помоле цемента производительность 420 т/ч, также отмечаются возможность измельчения материалов с влажностью до 20% и на 15-20% более низкий, в сравнении с вертикальными мельницами, удельный расход электроэнергии. Применение высокохромистых чугунов, карбидов титана и вольфрама для изготовления деталей конструкций размольных и скребковых элементов позволяет снизить удельный износ рабочих органов до 5 г/т при измельчении клинкера.

Применение прессвалковых измельчителей получило достаточно большое распространение для измельчения различных материалов как в виде самостоятельного измельчителя в комплексе с сепаратором, так и в виде пре-дизмельчителя перед мельницей тонкого помола. Измельчение материалов раздавливанием при давлении (15-70) МПа, в зависимости от их свойств, и малое время пребывания материала в зоне измельчения существенно сокращают затраты энергии на переизмельчение, что обеспечивает ПВИ заметное преимущество перед другими помольными агрегатами [58, 193, 212, 213, 214, 225, 285, 297, 324, 330]. При измельчении клинкера в комплексе прессвалко-вый измельчитель - сепаратор удельный расход электроэнергии по сравнению с ШМ снижается до 50%, а при работе в комплексе с мельницей доиз-мельчения и сепаратором уменьшение составляет 30-45%. Применение прессвалковых измельчителей в качестве предизмельчителя позволяет увеличить производительность помольного комплекса до 50%. Отмечаются компактность установки и достаточно низкий удельный износ рабочих органов - около 1 г/т при измельчении клинкера. В качестве недостатков

прессвалковых измельчителей указываются не равномерное изнашивание валков по их длине, приводящее к неоднородности измельчённого материала; нецелесообразность применения для финишного помола, особенно цемента высокой прочности, из-за узкого гранулометрического распределения продукта помола.

К общим недостаткам рассмотренных мельниц следует отнести зависимости эффективности работы и гранулометрической характеристики измельчённого материала от степени износа рабочих органов.

Высокоскоростное ударное воздействие на измельчаемый материал является эффективным способом помола, реализуемом в центробежно-ударных измельчителях, которые могут применяться как на стадиях предварительного измельчения, так и для тонкого помола [12, 49, 58, 86, 143, 228]. В мельницах обеспечивается совмещение процессов сушки, измельчения и классификации материала, они отличаются низкой металлоёмкостью, продукты измельчения имеют дефектную структуру частиц. К недостаткам центробежно-ударных измельчителей относят достаточно высокий уровень шума; чувствительность к недробимым включениям; повышенный износ рабочих органов и связанный с этим дисбаланс ротора, существенно снижающий эксплуатационную надёжность.

Струйные мельницы имеют различное конструктивное исполнение и применяются как для тонкого, так и сверхтонкого помола различных материалов [2, 3, 58, 237, 244, 245, 246]. К основным преимуществам струйных агрегатов следует отнести совмещение процессов сушки; измельчения и классификации материала; малое время нахождения в зоне измельчения кондиционных частиц, исключающее их переизмельчение. Шумовой уровень во время её работы не ысок, высокоскоростное взаимодействие измельчаемых частиц позволяет интенсифицировать процесс измельчения, усилить механоак-тивацию продукта. Характер измельчения материалов в струйной мельнице позволяет получить достаточно чистый от примесей продукт. К основным недостаткам струйных мельниц следует отнести увеличенные до 1,8 раз

удельные энергозатраты по сравнению с ШМ, возможность измельчения материалов с максимальной крупностью частиц (5-7)-10"3 м.

Вибромельницы применяются как для тонкого, так и сверхтонкого помола материалов, обеспечивая возможность получения материалов с крупностью частиц 1...10 мкм [53, 58, 115, 174, 230]. Виброизмельчение характеризуется высокой производительностью на единицу объёма. Однако, малая производительность, нестабильный во времени гранулометрический состав, повышенный удельный расход электроэнергии; необходимость принудительного охлаждения корпуса, эффективность использования мельницы только на стадии домола ограничили распространение вибромельниц.

Шаровые мельницы (ШМ) более века применяются на промышленных предприятиях и получили наибольшее распространение для грубого и тонкого помола различных материалов благодаря универсальности применения; простоте конструкции и её эксплуатации; достаточно высокой производительности, возможности измельчения материалов с достаточно большой исходной крупностью кусков (25. .35) 10"3 м, различной гаммой свойств, в том числе и с низкой размалываемостыо, как в условиях сухого, так и мокрого помолов [1,7, 26, 58, 90, 109, 140, 164, 212, 225, 245, 285, 294, 295]. Разнообразие свойств материалов, условия измельчения, требования к производительности и ряд других технологических факторов способствовали появлению большого количества различных типоразмеров ШМ как непрерывного, так и периодического действия. Так, мельница мокрого самоизмельчения ММС-7х2,3 с установочной мощностью привода 1,5 МВт обеспечивает производительность 500 т/ч по мело-глинистому шламу. ШМ 4,4x14м имеет установочную мощность привода 4,4 МВт и при регламентированной тонкости помола цемента обеспечивает производительность 135 т/ч. Вместе с тем ШМ характеризуется повышенными удельными расходами электроэнергии, материала бронеплит и мелющих тел (МТ); металлоёмкостью; шумом, превышающим допустимые нормы. Следует отнести основной недостаток ШМ-повышенный удельный расход электроэнергии на её не достаточно эффек-

тивное технологическое и конструктивное совершенствование. Особенностью процесса измельчения материала является длительное, до десяти минут и более, время его нахождения в корпусе. При продвижении измельчаемого материала вдоль корпуса в его среде увеличивается содержание кондиционной фракции и к концу камеры грубого помола её содержание может составлять до 50%. Наличие мелкой фракции материала в камере снижает эффективность измельчения крупной, поэтому целесообразно организовать её вывод из камеры по мере образования, совмещая процессы измельчения и классификации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ханин, Сергей Иванович, 2014 год

А. С.

, : ' 1998г.

/ , - г. Старый Оскол

¡г!'

АКТ

промышленных испытаний трубной шаровой мельницы размером 02x10,5м, оснащенной винтовыми энергообменными устройствами

Мы нижеподписавшиеся, комиссия в составе: от Открытого акционерного общества завод стеновых строительных материалов (ОАО ЗССМ): Климов В. Н. -главный механик,

Черникова Н. П. -главный технолог,

Плахотников В. В. -главный энергетик,

Аршинов Л. Л. -начальник цеха ячеистого бетона,

Васильева Л. М. -начальник лаборатории;

от Белгородской государственной технологической академии строительных материалов (БелГТАСМ):

Севостьянов В. С. -доктор технических наук, профессор кафедры

механического оборудования, Воробьев Н. Д. -кандидат технических наук, профессор кафедры

теоретической механики, Ханин С. И. -кандидат технических наук, доцент кафедры

механического оборудования, Шаталов А. В. -аспирант кафедры механического оборудования,

Варнавский Д.В. -научный сотрудник лаборатории моделирования и

автоматизации проектирования, Гордеев М. В. -инженер

составили настоящий акт в том, что согласно программы промышленных испытаний трубных шаровых мельниц работниками ОАО Старооскольский завод стеновых строительных материалов были проведены комплексные испытания трубной шаровой мельницы размером 02x10,5 м, оснащенной двухзаходными винтовыми лопастями (ДВЛ).

Цель испытаний - установление эффективности использования ДВЛ в ТШМ размером 02x10,5 м, при измельчении силикатных материалов, а также изучение влияния технологических и эксплуатационных режимов работы помольного агрегата на его выходные параметры.

Двухзаходные винтовые лопасти представляют собой часть винтовой поверхности, выполненную набором металлических прутков диаметром

090x10-3м (материал - Сталь Ст.З, ГОСТ 380 - 71). Винтовые лопасти (угол подъёма винтовой линии а=24,5°) повернуты относительно друг друга на угол 90°. Угол раскрытия сектора каждой винтовой лопасти составляет 180°. Направление винтовой поверхности лопасти, установленной у межкамерной перегородки, совпадает с направлением вращения барабана мельницы, а направление винтовой поверхности лопасти, установленной у загрузочной части днища мельницы, - противоположно.

Крепление прутков ДВЛ осуществлялось путем установки их по краям в цилиндрические отверстия в бронеплитах и сварки их в центральной части по .фрезерованным поверхностям. Зазор между прутками по краям ДВЛ устранялся с помощью специальных закладных пластин и не превышал 100x10-3м.

Расстояние между ДВЛ по оси мельницы составляет L,=3,5m, а длина каждой из ДВЛ 1Двл=0,7м.

Камера грубого помола мельницы, где установлены ДВЛ, отфутерована конусно - каблучковыми бронеплитами, а камера тонкого помола- рифлеными бронеплитами.

Паспортная загрузка мельницы составляла Gf= З2т (первая камера - шары (1ср.взв=60х10-3м, G,= 16т, вторая цильпебс Gn= 16т) при потребляемой мощности привода Nno-rp = 429 кВт (Nycr = 500 кВт). Частота вращения корпуса мельницы - п=21 об/мин. Производительность мельницы до внедрения ДВЛ -Q=9,8 т/ч, удельный расход электроэнергии (при Ыпотр = 429 кВт) Я=43,8кВт«ч/т.

В качестве измельчаемого материала был взят кварцевый песок (dep. взв= =0,2x10-3м). Регламентированная тонкость помола готового продукта -S>340M2/Kr.

Промышленные испытания мельницы проводились в соответствии с методиками Оргпроектцемента (Рекомендации по методам технологической наладки и испытанию помольных агрегатов в цементной промышленности -М. 1989.- 154с.).

В результате промышленных испытаний установлено:

1.При использовании в камерах мельницы мелющей загрузки: в первой камере - шаров (G,= 8т, dcp. взв.= 60*10-3м), и во второй- цильпебса (G„=12t) были достигнуты следующие показатели: тонкость помола шихты в конце первой камеры составила S=120M2/Kr, в конце второй камеры - Б=300м2/кг. При потребляемой мощности привода Nnoip = 324,6 кВт производительность мельницы достигала Q=7,2t/4, а удельный расход электроэнергии -Я=45,1кВт-ч/т.

2.С увеличением массы мелющих тел в первой и второй камерах мельницы с G,= 8т до G,= Ют и с G„= 12т до Gjf= 14т, тонкость помола шихты в конце первой камеры достигла 8,=150м2/кг, а готового продукта - Б=320м2/кг. При этом потребляемая мощность привода возросла с N = 324,6кВт до N = 362,3кВт, а производительность с Q=7,2t/4 до Q= 9,6т/ч. Удельный расход электроэнергии снизился с я=45,1кВт«ч/т до я=37,7кВт*ч/т.

3.При увеличении массы мелющих тел в первой камере с 0=1 От до 0=12т улучшились выходные показатели мельницы: производительность возросла с <3= 9,6т/ч до (3=10,9т/ч, тонкость помола составила: в конце первой камеры 8=160м2/кг, в конце второй камеры - 8=330м2/кг. Удельный расход электроэнергии (при некотором приросте потребляемой мощности с N = 362,3кВт до

N = 380,6кВт) снизился с я=36,1кВт* ч/т до я=35кВт* ч/т.

4.Повышение массы мелющих тел во второй камере мельницы (с 0,,= 14т

до 0„= 16т) обеспечило некоторый прирост производительности помольного агрегата и тонкости помола конечного продукта: с (3=10,9т/ч до (2=12,2т/ч, с 8=330м2/кг до Б=340м2/кг. Потребляемая мощность привода возросла с N = 380,6кВт до N = =414,5кВт, а удельный расход электроэнергии снизился с

ц=35,0кВт*ч/тдо ц=34,0кВт*ч/т.

5.Дальнейшее повышение массы мелющих тел в обоих камерах мельницы

(в первой камере до 0=14т, во второй до 0=18т) не привело к существенному улучшению выходных показателей мельницы: Ыпотр = 430,1 кВт, С>=12,4т/ч, Я=34,6кВт*ч/т.

6.Использование ДВЛ в мельнице интенсифицировало режим работы мелющих тел как в поперечном, так и в продольном направлениях рабочей камерах мельницы: перепад уровней мелющей загрузки (ДЬ=0,2м) наблюдался при различных вариантах расположения (углах поворота) ДВЛ. Воздействие ДВЛ на шаро - материальную загрузку осуществлялось по всей длине рабочей камеры. Потребляемая мощность привода составила N =414,5кВт (при массе мелющих тел в мельнице 0£= 28т) вместо N =429кВт (при 0£= 32т).

7.При повышении массы мелющей загрузки с Ом.т. = 20т до Ом.т. = 32т наблюдается пропорциональный прирост потребляемой мощности привода: на каждую тонну мелющих тел - примерно 10+16кВт потребляемой мощности. Площадь контакта ДВЛ с мелющими телами составляет примерно « 0,95м2, что составляет 58,2% от общей площади рабочей поверхности ДВЛ.

8.Мельница, оснащенная ДВЛ, обладает достаточной эксплуатационной надёжностью. Появление осевых усилий при использовании ДВЛ не обнаружено. Температура подшипников опор мельницы соответствовала норме Т=50°С.

9.Аспирационный режим мельницы, создаваемый вентилятором (тип В-Ц6-28=Ы5,6,8) и зернистым фильтром (тип ФЗГИО-1-02) соответствовал технологическим требованиям. Концентрация пыли в отходящем воздухе не превышала 80 мг/м3.

Выводы и рекомендации: 1. Использование ДВЛ в ТШМ размером 02x10,5 м при измельчении кварцевого песка при регламентированной тонкости помола конечного продукта (Б=340м2/кг) обеспечивает: повышение производительности мельницы с <3=9,8т/ч до (2=12,2т/ч (на 25,3%), снижение массы мелющих тел с О^ 32т до 0£= 28т (на 12,5%) и удельного расхода электроэнергии с я=43,8кВт*ч/т до Я=34,0кВт» ч/т (на 22,3%).

2. Конструктивное исполнение ДВЛ и способ их крепления в мельнице обеспечивает достаточную надёжность устройств и помольного агрегата в целом.

3. Для повышения эффективности процесса измельчения шихты во второй камере мельницы целесообразна установка в ней ДВЛ, обеспечивающих интенсивный раздавливающе - истирающий режим измельчения.

От ОАО завод стеновых строител Главный механик

Главный технолог

Главный энергетик

Начальник цеха ячеистого бетона

/

Начальник лаборатории

риалов (ОАО ЗССМ): Климов В. Н.

Черникова Н. П.

Плахотников В. В.

Аршинов Л. Л. Васильева Л. М.

От Белгородской государственной технологической академии строительных материалов (БелГТАСМ):

Профессор, д.т.н. Профессор, к.т.н. Доцент, к.т.н. Аспирант

Научный сотрудник Инженер

/'.с..

Л/1/33

Севостьянов В. С. Воробьев Н. Д. Ханин С. И. Шаталов А. В. Варнавский Д.В. Гордеев М. В.

/сдаю" чТтжеке^ ОАО ЗССМ

I О ^

^¡Литвинов А. С.

V >" ■ 19982

1 N , • '/^г.-Ртарый Оскол

■* »'* х „ /

Расчёт

технико-экономической эффективности от использования двухзаходных винтовых лопастей в трубной шаровой мельнице № 3 размером 02x10.5 м.

Использование в трубной шаровой мельнице № 3 размером 02x10.5м двухзаходных винтовых лопастей (ДВЛ) обеспечивает экономический эффект, складывающийся из следующих технико-экономических показателей:

1. Повышение производительности мельницы: с С> = 9.8 т/ч ди <3 = 12.2 т/ч

2.Снижение удельного расхода электроэнергии: с q = 43.8 кВтхч/т до я = 34.0 кВтхч/т

3. Экономия мелющих тел, по 4 т. при каждой полной перегрузке.

Расчёт технико-экономической эффективности от использования ДВЛ в ТШМ осуществлён согласно методических указаний по определению экономической эффективности от использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в промышленности строительных материалов ~М.: ЦНТИИТЭ-строймаш, 1988г.

Исходные данные для расчёта

№ Показатели Обозна- Единицы Величина показателей

п/п чения измерения до внедрения после внедрения

1 2 3 4 5 6

1. Удельный расход электроэнергии Чь 42 кВтхч/т 43.8 34.0

2. Стоимость 1 кВтхч электроэнергии Сэ руб. 0,52 0,52

3. Стоимость 1 т. мелющих тел См.Т руб. 4300 4300

4. Масса мелющих тел МЬМ2 т. 32 28

5. Условно-постоянные расходы в себестоимости продукции Уп руб. 74.79 74.79

6. Нормативный коэффициент капитальных вложений Ен 0.15 0.15

7. Дополнительные единовременные капитальные затраты Kj руб. 11000 11000

8. Коэффициент использования мельницы Кисп 0.75 0.75

1. Годовой выпуск продукции до внедрения мероприятия Ar8 Qi х Т х К™ = 9.8 х 8760 х 0.75 = 64386 т.,

где Q( - часовая производительность мельницы, т/ч; Т = 8760 ч. - календарный фонд рабочего времени; К„сп - коэффициент использования мельницы.

2. Годовой выпуск продукции после внедрения мероприятия А2= Q, х Т х i:HCn = 12.2 х 8760 х 0.75 = 80154 т.

3. Годовой прирост продукции составил ДА = А2 - А, =80154-64386= 15768 т.

4. Текущие расходы, связанные с увеличением основных фондов при единовременных капитальных затратах К, = 11000 руб.

Аф = К, - К„„х С^фб,

где Кпот - потери от ликвидации оборудования, руб.;

(Зфб - балансовая стоимость выбывших основных фондов, руб. при Кпот = 0, Аф = К3 = 11000 руб.

5. Дополнительные текущие затраты на содержание и эксплуатацию оборудования:

PCO = Дам + Дтр + Дэ.о.,

где Дам - расходы на амортизацию оборудования, руб.; Дтр - расходы на текущий ремонт, руб.; Дэ.о. - расходы на эксплуатацию оборудования, руб.

Расходы на амортизацию оборудования Дам= Aj,xH;„ llOOOx 10.1100руб., 100 100

где На= 10% - норма амортизационных отчислений по основным фондам. Расходы на текущий ремонт

Дтр= АфхНтп а 11000 х 1.3 = 143 руб., 100 100

где Нтр = 1,3% - норма амортизационных отчислений на текущий ремонт.

Расходы на эксплуатацию оборудования Аэ.о = АфхНто. = ПОООх 10 = 1100 руб.,

где Нэ.о. = 10% - норма амортизационных отчислений на эксплуатацию оборудования.

PCO = 1100 + 143 + 1100 = 2343 руб.

6. Снижение материальных затрат:

♦ за счёт прироста продукции:

Эпр=Уп х ДА = 74,76 х 15768 = 1178815,6руб.

♦ за счёт снижения удельного расхода электроэнергии:

Ээ = (ql - q2) х Сэ х А2=(43,8-34,0) х 0,52 х 80154 = 408464,78руб.

♦ за счёт экономии массы мелющих тел при двухразовой перегрузки мельниц в течении года:

Эм.т. = 2 х(М1 - М2) х См.т. = 2х (32-28) х 4300=34400руб.

7. Условно годовая экономия от внедрения:

Эусл =(С1-С2) А = Эпр + Ээ + Э м.т. - PCO = 1178815,6+ 408464,78+ + 34400 - 2343 = 1619337,3руб.

8. Годовой экономический эффект: Э=Эусл - Ен х Кз, руб.

Э = 1619337,3-0,15x 11000= 1619337,3- 1650 = 1617687,3руб.

100

100

Гл. бухгалтер ЗССМ

А. Н. Тюшкевич

Начальник планово-экономического отдела

В. Н. Фелькер

ПРИЛОЖЕНИЕ П 3

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИЗМЕНЕНИЮ АССОРТИМЕНТА МЕЛЮЩИХ ТЕЛ НА ЦЕМЕНТНОЙ МЕЛЬНИЦЕ

БхЬ = 3.2Х15М

«Утверждаю^ енеральный Директор

ский цемент» Чалов А.В. екабря2011г г. Катав-Ивановск

Акт

о внедрении рекомендаций по изменению ассортимента и массы мелющих тел в камерах цементной мельницы №3 типоразмером БхЬ = 3,2x15м

Мы, ниже подписавшиеся, комиссия в составе: От ЗАО «Катавский цемент»:

Любимцев B.C. - начальник производства цемента, Калинин М.В. - начальник производственно-технического отдела; от Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (БГТУ им.В.Г. Шухова):

Ханин С.И. - кандидат технических наук, доцент кафедры механического оборудования,

составили настоящий акт в том, что на ЗАО «Катавский цемент» в декабре 2011 года в соответствии с предложениями, разработанными в БГТУ им. В.Г. Шухова на двухкамерной шаровой мельнице №3 DxL = 3,2x15м# открытого цикла измельчения были осуществлены изменения ассортимента и массы мелющих тел в камерах. Испытания мельницы проводились при получении цемента марки 400-Д0 в течение 72 часов в соответствии с методикой ОРГ-ПРОЕКТЦЕМЕНТД (Рекомендации по методам технологической наладки, испытанию помольных агрегатов в цементной промышленности.-Л.:ОРГПРЕКТЦЕМЕНТ, 1990.-155с). Характеристика мельницы приведена в таблице.

Таблица Характеристика цементной мельницы №3

/п Наименование показателей Единица измерения Значения показателей

До внедрения После внедрения

Длина первой камеры м 6 6

Длина второй камеры м 8,3 8,3

Тип перегородки Двойная элеваторная Двойная элеваторная

Тип бронефутеровки в первой камере Конусная каблучковая Конусная каблучковая

Тип бронефутеровки во второй камере - ч Гребенчатая Гребенчатая

Тип мелющих тел в первой камере • Шары Шары

Ассортимент и масса мелющих тел в первой камере: 0100 090 080 070 060 050 Итого: т 10 10 13 13 6 52 1,8 7,8 14,8 15,8 6,8 7 54

Тип мелющих тел во второй камере Цильпебс Цильпебс

Масса мелющих тел во второй камере 89 87

Мощность, потребляемая электродвигателем кВт 1903 1886

Температура цемента: °С 97 95

0 Характеристика цемента: - удельная поверхность - остаток на сите № 008 м2/кг % 293 9,7 306 9,5

1 Производительность мельницы т/ч 39,3 43,78

2 Удельный расход электроэнергии кВт*ч/т 48,42 43,08

Подаваемый в мелышцу материал имел гранулометрический состав, характеризуемый полными остатками на ситах: Ию=5,14%, 11зо=7,18%, 1125=9,32%,

1^20=12,94%, 11,5=23,41%, Я,о=36,85%, 1^=55,11%, Я5=66,02%, Яг,5=84,87%, ^.25=90,1%, Ио,бз=92,89%, 1*0.2=93,96%, 1^,08=97,78%.

Применение на шаровой мельнице БхЬ = 3,2x15м разработанных рекомендаций обеспечивает достижение следующих технико-экономических показателей:

- повышение производительности мельницы с 39,3т/ч до 43,78т/ч - на 11,4%;

- снижение удельного расхода электроэнергии с 48,42 кВт*ч/т до 43,08 кВт*ч/т-на 11%.

Выводы:

Ханин С.И.

Калинин М.В.

Любимцев В.С.

«Утверждаю» Генеральный д]|ректор

цемент» А.В. 2013г Ивановск

Расчет экономической эффективности применения рекомендаций

по изменению ассортимента и массы мелющих тел в камерах цементной

«

мельницы №3 БхЬ=3,2х15 м на ЗАО «Катавскнй цемент».

Расчёт экономической эффективности применения рекомендаций в 2012г, обусловленной снижением удельного расхода электроэнергии на помол клинкера, выполнялся по ценам 2012 г. согласно данным ЗАО «Катавский цемент» о работе мельницы в 2011 и 2012 годах (табл.1). Данные и условные обозначения для расчета экономической эффективности приведены в табл.2.

Таблица 1. Данные ЗАО «Катавский цемент» о работе мельницы № 3

рхЬ=3,2х!5 м в 2011*2012 гг.

№ п/п Показатель Единицы измерения Период, год

2011 2012

1 Годовой объём выпуска цемента предприятием тонн 960139,5 1133399

2 Себестоимость 1 тонны цемента руб. 1443,83 1416

3 Цена (тариф) за единицу расхода электроэнергии в регионе руб/кВт-ч 2,18 2,21

4 Часовая производительность мельницы т/ч 45,2 45

5 Эффективный фонд времени работы оборудования маш-ч 4566 5319

6 Коэффициент экстенсивного использования мельницы - 0,5 0,607

7 Удельные нормы расхода электроэнергии кВт-ч/т 48,86 43,4

7 Норма амортизации на полное восстановление ОПФ % 7,7 7,7

Таблица 2. Данные и условные обозначения для расчета экономической

эффективности

№ п/п Показатель Условные, обозна чения Единицы измерения До модерни зации После модер низац ИИ

1 Часовая производительность мельницы й т/ч 45

2 Коэффициент экстенсивного использования мельницы Кзк - 0,607

3 Эффективный фонд времени работы мельницы Тзфм маш-ч 5319

4 Годовой объём выпуска цемента предприятием А тыс. тонн* 1133,399

5 Удельные нормы расхода электроэнергии Ун кВт-ч/т 48,86 43,4

б Цена (тариф) за единицу расхода электроэнергии ц руб/кВт-ч 2,21

7 Себестоимость I тонны цемента С руб/т 1443,83 См. расчет

8 Норма амортизации на полное восстановление ОПФ Н % 7,7

9 Капитальные вложения на модернизацию оборудования АК тыс. руб. - 546

Расчёт экономической эффективности осуществлён согласно «Методическим рекомендациям по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). Официальное издание. - Экономика, 2000 (Утверждены: Министерством экономики Р.Ф., Министерством финансов Р.Ф., Государственным "комитетом Р.Ф. по строительной, архитектурной и жилищной политике. № ВК 447 от 21.06.1999п>.

Сумма дополнительных капиталовложений, связанных с изменением ассортимента и массы мелющих тел:

ЛЯ" = 546 тыс. руб.

Нормативный (амортизационный) срок работы оборудования:

Фактический срок работы мельницы составляет 24 года и превышает нормативный, поэтому амортизационный срок истек, потери от ликвидации оборудования не учитываются.

С изменением капитальных вложений изменяются основные фонды АОф по следующей формуле:

АОф =АК - Оф.ба з • (2)

где Оф^а 3 —балансовая стоимость выбывающих основных фондов, тыс. руб.

Оф.ба 0 руб. А Оф =546 тыс. руб.

В результате модернизации снижаются удельные нормы расхода электроэнергии на помол клинкера. Экономия на энергозатратах составит:

Э3=(УнгУН2>ЦА2це\ (3)

где УнХ,Ун2 - удельные нормы расхода электроэнергии соответственно до и

после модернизации; А2цем - годовой выпуск цемента на мельнице №3 после модернизации в натуральном выражении, тыс. т.

Годовой выпуск цемента на мельнице после проведения модернизации определяется формулой:

А2«ем=8760 Кзкд. (4)

А?***8760-0,607-45 = 239,279 тыс.т.

Ээ=(48,86 - 43,4) 2,21'239,279 = 2887,288 тыс. руб.

В связи с ростом основных фондов изменяются текущие затраты (увеличение) на содержание и эксплуатацию оборудования АР СО:

АРСО=£а+б+в. (5)

а) на амортизацию

(6)

100

а = 54б"7,7 = 42,042 тыс. руб. 100

б) на капитальный и текущий ремонты

- 546-10 „ ,

б--=56,4 тыс. руб.;

100 *J

в) на эксплуатацию оборудования

(8)

100 4 ' в=-^ = 16,38тыс.руб.

АРСО=а+б+в АР СО= 42,042+56,04+16,38 = 113,022 тыс. руб. Таким образом, условно-годовая экономия равна:

3^=3,-АРСО (9)

Э^ = 2774,266тыс. руб. Снижение себестоимости на единицу продукции:

АС=^- (10)

АС = 2,44 руб/т.

В результате модернизации оборудования происходят изменение денежных притоков ьдп и денежных оттоков АДО, расчёт которых произведём по кварталам 2012 г.

ДЩП = Э3+0ф&о+0^ (11)

так как Оф,баз= 0 тыс.руб., то ликвидационная стоимость выбывающих основных фондов Оф, = 0 руб.

ДД77 = Э, =2887,288тыс. руб. С учётом разбивки по кварталам:

АДП" =АДП /4=2887,284/4=721,82тыс. руб. Так как не учитывается изменение показателей эффективности от изменения годового выпуска цемента на мельнице, то изменение денежных оттоков:

АДО = АК+АРСО+НАЛ ^ (12)

гдрНАЛ- налоги, тыс. руб.

Налоги принимают следующие:

1) на прибыль ( НАЛП) - 20% от ДЯ. Так как не учитывается изменение показателей эффективности от изменения годового выпуска цемента на мельнице, то прирост прибыли от модернизации:

Д77=Э^ ( 13)

НАЛП = 0,2-АЯ ( 14)

НАЛП =0,2-2774,266 = 554,853 тыс. руб.

*

С учётом разбивки по кварталам:

НАЛП* = НАЛ„ /4 = 554,853 /4 = 138,713 тыс. руб.

2) на имущество (НАЛИ) - 2% от ДОф>

НАЛИ = 0,02-Д Оф. (15)

НАЛИ =0,02-546 = 10,92 тыс. руб. С учётом разбивки по кварталам:

НАЛИК = 10,92/4 = 2,73 тыс. руб.

НАЛ=НАЛП+НАЛИ (16)

НАЛ = 565,773 тыс.руб. С учётом разбивки .по кварталам:

НАЛ" = НАЛКП + НАЛКИ (17)

»

НАЛ* = 141,443 тыс. руб. Расчёт денежных оттоков ведём по кварталам 2012 года:

ЬДОх -бК+ЬРСО! 4+НАЛ* (18)

ДЦО{ =715,698 тыс.руб. ЩОг = ДДО) = ДД04 = АРСО / 4+НАЛК (19)

ДЦ02=АД03=АД0а =169,698 тыс.руб. Чистый дисконтированный доход (с учётом фактора времени), или чистая текущая стоимость ЧДД:

1 (21)

(1+£)' т

I

¡-х

ЩЦ = %Щ-3>а-к (22)

где а, - коэффициент дисконтирования; ^ - результаты, достигнутые на ^м

шаге расчёта, тыс. руб.; 3, - затраты, осуществляемые на том же шаге (без

*

капитальных вложений первого шага), тыс. руб.; К(АК) - капитальные вложения (инвестиции) первого шага, тыс. руб.; Е - норма дисконта; / -номер шага расчёта, квартал; Г- горизонт расчёта, квартал. Чистый приток наличности за год:

Я=АП,+а, (23)

где АЛ, - прирост чистой прибыли (с учётом вычета налогов), тыс. руб.

Щ = М1-НАЛУ (24)

Капитальные вложения на первом шаге не входят вз;, тогда 3,'=0.

А/7, =2208,493 тыс. руб. Л=2250,535 тыс. руб.

^=Л/4, (25)

^ =562,634тыс. руб.

Коэффициент дисконтирования Е=18 %):

а -1—.—- = 0,957

1 (1+0,18/4)'

_1_

(1+0,18/4)2

аг~ п л , = 0> 915

«-цТаТЁмГ0'876

"-ЩТшГ0'838

Исходя из проведенных расчетов определяем пошагово ЧДД: '

ЩЦ1 =-7,594 тыс.руб.

(27)

=515,22 тыс.руб.; ЧДЦг =493,034 тыс.руб,; ЧЩА =471,803 тыс.руб.; Рассчитываем ЧДД нарастающим итогом:

ЩД\=ЩДх =-7,594 тыс.руб.;

ш.з.4=т'^+т«. (28)

=507,626 тыс.руб.;

=1000,66 тыс. руб.;

= 1472,463 тыс. руб.

Положительное значение ЧДД' свидетельствует об эффективности модернизация оборудования.

Срок окупаемости капитальных вложений:

<29>

Т^ =3 месяца.

Результаты полученных расчетов сведены в таблицу 3. Таблица 3. Изменение денежных потоков и показателей эффективности модернизации по кварталам 2012 года

Наименование показателей Услов. обозн. Ед. измерения Значение показателя поквартально

1 кв. 2 кв. 3 кв. 4 кв.

1 2 3 4 5 6 7

1.Денежные притоки АЦП тыс.руб. 721,! 322

Экономия на эл.энергии э, тыс.руб. - - - 2887,28

Н.Денежные оттоки АЛО тыс.руб. 715,698 169,698 169,698 169,698

Затраты на модернизацию АК тыс.руб. 546 - - -

1 2 3 4 5 6 7

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования АРСО тыс.руб. 28,255

Налоги, всего в том числе: на прибыль на имущество НАЛ НАЛП НАЛ,, тыс.руб. тыс.руб. тыс.руб. 141,443 138,713 2,73

Ш.Прнбыль от производства продукции Ш тыс.руб. - - - 2774,266

1У.Чистая прибыль Щ тыс.руб. - - - 2208,493

У.Амортизация оборудования а тыс.руб. 10,51

УЬЧистый приток наличности К тыс.руб. 562,633

УИ.Козффнциент дисконтирования - 0,957 0,915 0,876 0,838

УШ.ЧистыЙ дисконтированный доход чдд тыс.руб. -7,594 515,22 493,034 471,8

1Х,Интегральный экономический эффект ЧДД' тыс.руб. -7,594 507,656 1000,66 1472,463

Х.Срок окупаемости т с к месяцев - - - 3

В результате изменения ассортимента и массы мелющих тел в камерах мельницы снижение удельного расхода электроэнергии составило 11,1%. Капитальные вложения в проект составили 546 тыс.руб. Положительное значение интегрального экономического эффекта (1472,463 тыс.руб.) свидетельствует об эффективности проведенной модернизации, при этом окупаемость инвестиций составила 3 месяца.

Главный экономист:

Соловьёва В.ВЛ

ПРИЛОЖЕНИЕ П.4

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛЬНИЦЫ = 1x0,6М С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КЛАССИФИЦИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ ПОДГОТОВКИ ИЗ ШАМОТНОГО БОЯ ЗАПОЛНИТЕЛЯ ШАМОТНОГО ЗШБ И ТОНКОМОЛОТОЙ ШАМОТОЦЕМЕНТНОЙ ШИХТЫ

«Утверждаю» Директор ООО «АЛНА» А.П.Обод

Акт

промышленных испытаний энергосберегающего

помольного оборудования в технологической линии для производства изделий из шамотобетона

Настоящий акт составлен в том, что на ООО «АЛНА» в мае 2014года была внедрена в производство и успешно эксплуатируется шаровая мельница БхЬ = 1x0,6м с цилиндрическим классифицирующим устройством (ЦКУ), выполненным в соответствии с патентом РФ №2236298 МПК В02С 17/16. 2004г., «Трубная мельница». Осуществлены испытания применения мельницы в технологическом комплексе подготовки из шамотного боя заполнителя шамотного ЗШБ и тонкомолотой шамотоцементной шихты, включающего щековую дробилку ДГЩ - 160x100, грохот, шаровую мельницу грубого помола ОхЬ = 1 х0,6м непрерывного действия с цилиндрическим классифицирующим устройством, шаровую мельницу тонкого помола БхЬ = 0,5x0,5м периодического действия, питатели. Характеристики мельниц приведены в таблице.

Объектами испытаний являлись разработанная в БГТУ им. В.Г. Шухова шаровая мельница непрерывного действия БхЬ = 1x0,6м с ЦКУ и шаровая мельница БхЬ = 0,5x0,5м периодического действия.

Цель испытаний - установление эффективности применения шаровой мельницы с цилиндрическим классифицирующим устройством и её эксплуатационной надёжности.

Шаровая мельница ЭхЬ = 0,5x0,5м периодического действия имеет привод периферийного типа с электродвигателем АИР80В2 и используется для поготовки тонкомолотой шамотоцементной шихты с содержанием 40% глинозёмистого цемента.

Таблица

Характеристика шаровых мельниц

№ п / п Наименование показателя До реконструкции комплекса После реконструкции комплекса

0хь=0,5х0,5м DxL=1xO,6m DxL=0,5x0,5m

1 Число оборотов корпуса, праб., об/мин: 45,6 41,54 45,6

2 Масса мелющих тел, кг 114,45 105,64 114,45

3 Характеристика футеровки Резиновая плоская Стержневая стальная Резиновая плоская

3 Характеристика мелющих тел Ассортимент стальных шаров с максимальным диаметром 35мм Ассортимент стальных шаров с максимальным диаметром 80мм Ассортимент стальных шаров с максимальным диаметром 20мм

5 Максимальная крупность частиц загружаемого материала, а„х10-3м 7 20 1

4 Мощность, потребляемая электродвигателем, Р, кВт 0,958 0,894 0,947

6 Производительность, 0, кг/ч 17,16 102,52 25,73

7 Остаток измельчённого материала на сите № 0,063; Иообз, % 2 96,5 2

8 Удельный расход электроэнергии, q, кВт*ч/т 55,827 8,72 36,8 *

Шаровая мельница непрерывного действия ЭхЬ = 1x0,6м имеет центральные загрузку и разгрузку, привод периферийного типа с электродвигателем 5БОТ637У4. В корпусе мельницы неподвижно закреплены цилиндрическое классифицирующее устройство, классифицирующая межкамерная перегородка с шириной отверстий просеивающих поверхностей ¿>„=1x10* м,

винтовое транспортирующее и разгрузочное устройства. Камера измельчения цилиндрического классифицирующего устройства имеет диаметр «в свету» Бк = 0,6м; длину Ьк = 0,28м. Она образована цилиндрическими стержнями диаметром З1х10*3м из стали 65Г , расположенными по отношению друг к другу и к продольной оси мельницы параллельно и на одинаковом расстоянии от неё, с образованием сквозных щелевых отверстий шириной Ьу = Зх10"3м. Промежуточная камера, расположенная между корпусом мельницы и камерой измельчения цилиндрического классифицирующего устройства, сообщается с внутренней частью классифицирующей перегородки через отверстия в её кольцевом диске, ограничивающем промежуточную камеру. В промежуточной камере неподвижно закреплено на корпусе и стержнях, образующих камеру измельчения цилиндрического классифицирующего устройства, винтовое транспортирующее устройство. Мельница используется для приготовления заполнителя шамотного ЗШБ класса 6.

Проведённые промышленные испытания, а также опыт эксплуатации мельницы, оснащённой цилиндрическим классифицирующим устройством, показали достаточно высокую эксплуатационную надёжность классифицирующего устройства, эффективность его применения, обеспечивающего улучшение технико-экономических показателей помольного комплекса.

Выводы:

Применение в технологическом комплексе подготовки из шамотного боя заполнителя шамотного ЗШБ и тонкомолотой шамотоцементной шихты на стадии грубого помола шаровой мельницы непрерывного действия БхЬ = 1x0,6м; оснащённой цилиндрическим классифицирующим устройством; обеспечивает достижение следующих технико-экономических показателей:

- подготовку 76,79 кг/ч заполнителя шамотного ЗШБ класса 6 при грубом помоле в шаровой мельнице БхЬ = 1x0,6м шамотного щебня с удельным расходом электроэнергии я = 8,72 кВт*ч/т;

- повышение производительности шаровой мельницы ОхЬ — 0,5x0,5м тонкого помола шамотоцементной шихты, с 17,16 кг/ч до 25,73 кг/ч (на

49,9%) и снижение удельного расхода электроэнергии с 55,827 кВт*ч/т до 45,52 кВт*ч/т (на 18,46%), обеспечиваемые уменьшением крупности частиц загружаемого шамота, предварительно измельчённого в мельнице ЭхЬ = 1x0,6м.

От Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова: /и

доцент, к.т. н.,Ханин С.И. I

ПРИЛОЖЕНИЕ П. 5

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ ВНУТРИМЕЛЬНИЧНЫХ КЛАССИФИЦИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

«Утверждай)» неральныйу^нректор

ий цемент» алов А.В, преля 2014 г.

Акт

передачи технической документации ЗАО «Катавский цемент» на цилиндрическое классифицирующее устройство для цементной мельницы БхЬ = 3,2x15 м

От ЗАО «Катавский цемент»:

1. Любимцев B.C. - начальник производства цемента.

2. Калинин М.В. — начальник производственно-технологического отдела. От Белгородского государственного технологического университета

им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова): 1. Ханин С.И. -доцент, канд. техн. наук.

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что:

1. На ЗАО «Катавский цемент» передана техническая документация для осуществления промышленного применения цилиндрического классифицирующего устройства на цементной мельнице DxL = 3,2х 15 м, разработанная

i

на кафедре механического оборудования БГТУ им. В.Г. Шухова.

2. Конструктивное исполнение цилиндрического классифицирующего устройства и схема его установки в мельнице выполнены в соответствии с патентом РФ №223,6298 МПК В02С 17/16.2004г., «Трубная мельница».

3. Ожидаемый годовой интегральный экономический эффект от выполненных разработок составит 438,524 тыс. руб., при этом срок окупаемости проекта - 8,4 месяца.

4. Внедрение цилиндрического классифицирующего устройства будет осуществляться в соответствии с программой модернизации технологического оборудования предприятия.

Любимцев B.C.

Калинин М.В.

Ханин С.И.

«Утверждай»» Генеральный/директор

ский цемент» Чалов А.В. апреля 2014 г.

передачи технической документации ЗАО «Катавский цемент» на конусообразное классифицирующее устройство для сырьевой мельницы

В*Ь = 3}7х8,5м

От ЗАО «Катавский цемент»:

1. Любимцев B.C. - начальник производства цемента.

2. Калинин М.В. - начальник производственно-технического отдела.

От Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова); 1. Ханин С.И. -доцент, канд. техн. наук.

Мы, нижеподписавшиеся, составили настоящий акт в том, что:

1. На ЗАО «Катавский цемент» передана техническая документация для осуществления промышленного применения конусообразного классифицирующего устройства на сырьевой мельнице РхЬ = 3,7*8,5м; разработанная

____I

на кафедре механического оборудования БГТУ им. В.Г. Шухова.

2. Конструктивное исполнение конусообразного классифицирующего устройства и схема его установки в мельнице выполнены в соответствии с патентом РФ №57147 МПК В02С 17/16.2006г., «Трубная мельница».

3. Ожидаемый годовой интегральный экономический эффект от выполненных разработок составит 1673,87 тыс. руб., при этом срок окупаемости проекта - 5,2 месяца.

4. Внедрение конусообразного классифицирующего устройства будет осуществляться в соответствии с программой модернизации технологического оборудования предприятия.

Любимцев В.С. Калинин М.В. Ханин С.И.

«Утверждаю» енеральный директор «Катавсуши цемент» алов A.B. 2014 г. г. Катав-Ивановск

Расчет экономической эффективности предполагаемого применения цилиндрического классифицирующего устройства на цементной мельнице №3 БхЬ=3,2х15м ЗАО «Катавекин цемент».

Расчёт экономической эффективности применения цилиндрического классифицирующего устройства (ЦКУ) на мельнице выполнялся по ценам 2013 г. согласно данным ЗАО «Катавский цемент» о работе мельницы в 2013 году (табл.1) и результатов исследований, проведённых в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова). Данные и условные обозначения для расчета экономической эффективности приведены в табл.2.

Производственные мощности цеха помола цемента превышают поступающие на помол клинкер и необходимые к нему добавки, что обусловливает не высокий коэффициент использования мельниц. Поэтому не рассматриваем изменение экономической эффективности по статье «увеличение выпуска продукции», обусловленное увеличением производительности мельницы на 8,7%. Эффективность применения ЦКУ в мельнице рассчитывается исходя из снижения удельного расхода электроэнергии на 9,3%.

Расчёт экономической эффективности осуществлён согласно «Методическим рекомендациям по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). Официальное издание. - Экономика, 2000 (Утверждены: Министерством экономики Р.Ф., Министерством финансов Р.Ф., Государ-

ственным комитетом Р,Ф. по строительной, архитектурной и жилищной политике. № ВК 447 от 21.06.1999г».

Таблица 1. Данные ЗАО «Катавский цементе о работе мельницы № 3 Ох]>=3,2х15 м в

2013 г.

№ п/п Показатель Единицы измерения Период, год

2013 год внедрения

1 Годовой объём выпуска цемента предприятием тонн 1155,193 1155,193

2 Себестоимость 1 тонны цемента руб. 1407,2 -

3 Цена (тариф) за единицу расхода электроэнергии в регионе руб/кВт-ч 2,43 2,43

4 Часовая производительность мельницы т/ч 45 48,9

5 Эффективный фонд времени работы оборудования маш-ч 5766 5766

6 Коэффициент использования оборудования - 0,658 0,658

7 Удельные нормы расхода электроэнергии кВт-ч/т 43,7 39,63

7 Норма амортизации на полное восстановление ОПФ % 7,7 7,7

Таблица 2. Данные и условные обозначения для расчета экономической эффективности

Показатель Усл. обозначение Единицы измере-ния До модернизации) После модернизации