Основными факторами, снижающими эффективность угольной энергетики, являются повышение экологических требований к горным предприятиям, увеличение зольности угля (что эквивалентно снижению его качества, т. е. теплоты сгорания), возрастание стоимости электроэнергии. Основное негативное влияние на окружающую среду оказывают относительно высокозольные, мелкие фракции угля (-13+0 мм). Их выход при механизированной выемке может доходить практически до 80 %. Цель работы - обосновать конструктивные и режимные параметры фрикционно-воздушного сепаратора. Методология исследования включает в себя применение имитационных и физических моделей, проведение экспериментальных работ и статистическую обработку данных с использованием регрессионного анализа.
Процессы измельчения (доведение размеров куска полезного ископаемого до заданного размера перед дальнейшим обогащением) осуществляются различными типами мельниц. В горной промышленности России нашли применение центробежные (однороторные и двухроторные) мельницы, разрушение материала в которых происходит за счет удара. Недостатком таких мельниц являются относительно низкая эффективность, которая оценивается степенью измельчения, а также высокая энергоемкость процесса. При скоростях удара 30-50 м/с для горных пород крепостью 7-11 по М. М. Протодьяконову степень дробления не превышает 3. Увеличение степени дробления, как правило, достигается повышением скорости удара, что влечет за собой рост энергоемкости процесса. В некоторых случаях, для обеспечения заданной крупности готового продукта, в одной мельнице необходимо реализовать несколько стадий измельчения или увеличить величину циркулирующей нагрузки, что существенно усложняет конструкцию машины. Поэтому повышение эффективности работы за счет совершенствования конструкции центробежной мельницы является актуальной задачей. Методология проведения исследований. В Уральском государственном горном университете создана опытно-промышленная центробежная мельница, на которой проведено дробление образцов горных пород. В первой серии опытов дроблению подвергались медно-цинковая руда Молодежного месторождения (Южный Урал), содержащая халькопирит, теннантит, сфалерит, пирит и пустая порода. Во второй серии опытов - лещадный щебень из серого гранита, цель - получение кусков кубовидной формы и, соответственно, уменьшение потерь готовой продукции. Измельчение щебня производилось на относительно небольших скоростях.