Ссылка для цитирования: Закамалдин А.А., Перевощиков Ф.В., Шилин А.А. Эффективное использование электроэнергии при эксплуатации шаровой мельницы с постоянной скоростью вращения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – №9. – С. 115-127.

Актуальность. Шаровые мельницы широко применяются во многих отраслях промышленности для измельчения сыпучих материалов, а также на последних стадиях дробления руды, где достигаются необходимые размеры частиц для последующего обогащения. Несмотря на то, что шаровые мельницы имеют относительно простую конструкцию и были подвергнуты обширным исследованиям, промышленность все еще борется с очень низкой энергоэффективностью процесса измельчения. Поскольку модернизация тяжелого оборудования является затратным подходом, оптимизация процесса с помощью систем управления – наиболее предпочтительное решение для снижения энергопотребления. Как правило, для мельницы с постоянной скоростью вращения основным управляющим воздействием является производительность. Из-за недостаточной информативности, устаревших методов анализа и контроля внутренней динамики мельницы системы управления держат целевое значении производительности на заведомо низком уровне, чтобы не достичь перегрузки мельницы. В этой статье представлено объяснение того, как в таком случае могло бы повлиять повышение производительности мельницы на энергоэффективность измельчения, а именно на снижение энергопотребления. Цель: исследование энергоэффективных режимов работы мельницы; проверка на модели и подтверждение на экспериментальных данных обратной зависимости между загрузкой мельницы и показателями электропотребления; формирование рекомендаций для энергоэффективного управления шаровой мельницей. Объекты: процесс измельчения в шаровой мельнице с постоянной скоростью вращения. Методы: математическое описание поведения электромеханической части машины переменного тока, работающей на нагрузку в виде шаровой мельницы; имитационное моделирование работы электропривода мельницы; статистический анализ энергетических показателей работы мельниц. Результаты. Для шаровых мельниц с синхронным приводом 2500 кВт на основе моделирования и экспериментальных данных показана тенденция к увеличению потребления электроэнергии при уменьшении производительности, и наоборот, соответственно: при увеличении производительности в пределах 10–40 т/ч отмечается падение активной мощности на 0,48–1,57 %. Получены значения удельного расхода электроэнергии при измельчении апатитовой руды: ~5–8 кВт·ч/т. Увеличение производительности на 5 т/ч в среднем приводит к уменьшению удельных затрат электроэнергии на 0,12 кВт·ч/т. Повышать производительность при эксплуатации шаровых мельниц следует только после интеграции в систему управления мельницей средств измерений, которые позволяют делать точную оценку состояния загрузки барабана мельницы.