Геометрично-параметричне моделювання формування зон сегрегації при штабелюванні залізорудної шихти

Анотація

Статтю присвячено геометрично-параметричному моделюванню процесу формування зон сегрегації під час штабелювання залізорудної шихти на складах усереднення агломераційних фабрик. Нерівномірний розподіл частинок за розмірами та густиною у штабелі є однією з основних причин коливань хімічного складу шихти, що негативно впливає на стабільність агломераційного процесу та якість готового агломерату. Метою роботи є встановлення аналітичної залежності між технологічними параметрами штабелювання та об’ємом зон сегрегації, які визначають ступінь однорідності складу шихти перед подачею на агломераційну машину. Для досягнення цієї мети застосовано методику поєднання геометричного аналізу та параметричного моделювання руху частинок шихти уздовж вільної поверхні штабеля з урахуванням кута природного укосу, висоти скидання матеріалу та швидкості подачі конвеєра. На основі аналітичного опису траєкторій ковзання частинок запропоновано узагальнену геометрично-параметричну залежність, що пов’язує об’єм зон сегрегації з основними технологічними факторами штабелювання. Коефіцієнти моделі визначено шляхом параметричного підбору за результатами моделювання, що відповідають промисловим умовам агломераційного виробництва. Отримані результати дозволили кількісно оцінити вплив кожного параметра на інтенсивність сегрегації та визначити раціональні режими формування штабеля. Встановлено, що одностороння схема укладання забезпечує зменшення довжини шляхів ковзання частинок і зниження об’єму зон сегрегації у 1,8—2 рази порівняно із симетричним укладанням. Запропонована модель може бути використана для інженерного прогнозування рівня неоднорідності шихти, оптимізації режимів штабелювання та підвищення стабільності агломераційного процесу без застосування ресурсоємних чисельних методів моделювання.