НИТУ «МИСиС» (Москва, Россия)

И. И. Басыров, ст. преподаватель, basirovilnur@mail.ru
Н. А. Чиченев, докт. техн. наук, профессор, chich38@mail.ru
О. А. Кобелев, докт. техн. наук, профессор, o-kobelev@yandex.ru
О. Н. Чиченева, канд. техн. наук, доцент, ch-grafika@mail.ru

Рассмотрены вопросы, связанные с процессами дробления и измельчения на обогатительных фабриках, которые служат подготовительными операциями перед обогащением руд с целью разъединение зерен различных минералов, содержащихся в руде, тесно переплетенных и сросшихся между собой. Отмечено, что использующиеся в промышленности валковые дробилки имеют более простую конструкцию и пониженный удельный расход электроэнергии по сравнению с дробилками других типов. Одним из перспективных направлений является реконструкция схем рудоподготовки с применением валковых дробилок с вертикальными конусообразными валками, в которых разгрузочная щель непрерывно сокращается в осевом направлении, позволяет реализовать дробление раздавливанием с присутствием эффекта дробления истиранием. В статье предложена методика определения размеров валков в валковых дробилках с вертикальными конусообразными валками, которые применяются на стадии мелкого дробления. Впервые получена зависимость длины рабочей части конусных валков в валковой дробилке с вертикальными конусообразными валками от степени дробления и угла конуса валка. Даны рекомендации по выбору минимального и максимального диаметров рабочей части конических валков. Установлена зависимость расстояния между осями конусных валков валковой дробилки с вертикальными конусообразными валками от степени дробления и начального диаметра рабочей части валка. Методика определения размеров валков и межосевого расстояния между валками использована при разработке физической модели валковой дробилки с вертикальными конусообразными валками, на которой планируется проведение экспериментальных операций дробления с целью выявления отличий дробленых продуктов от полученных известными традиционными дробильными устройствами, такими как щековые, конусные, горизонтальные валковые и молотковые дробилки, и последующего изучения полноты раскрытия минералов, характера разрушения продуктов дробления, гранулометрического состава и энергетической эффективности.

1. Целиков А. И. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. Том 1. – М. : Металлургия, 1987. – 440 с.
2. Притыкин Д. П. Механическое оборудование заводов цветной металлургии. Ч. 1. – М. : Металлургия, 1988. – 392 с.
3. Вайсберг Л. А., Устинов И. Д. Введение в технологию разделения минералов. – СПб. : Русская коллекция, 2019. – 168 с.
4. Федотов К. В., Никольская Н. И. Проектирование обогатительных фабрик. – М. : Горная книга, 2014. – 536 с.
5. Андреев С. Е., Перов В. А., Зверевич В. В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. – М. : Недра, 1980. – 415 с.
6. Клушанцев Б. В., Косарев А. И., Муйземнек Ю. А. Дробилки. Конструкции, расчет, особенности эксплуатации. – М. : Машиностроение, 1990. – 320 с.
7. Борщев В. Я. и др. Оборудование для переработки сыпучих материалов: учебное пособие – М. : Машиностроение-1, 2006. – 208 с.
8. Dunne R. C., Kawatra S. K., Young C. A. SME Mineral Processing and Extractive Metallurgy Handbook. – Society for Mining, Metallurgy & Exploration, 2019. – 2312 p.
9. Gorbatyuk S. M., Zarapin A. Y., Chichenev N. A. Re-engineering of spiral classifier of “Catoca” mining company (Angola) // Mining Informational and Analytical Bulletin, 2018 (2), pp. 215–221.
10. Nefedov A. V., Svichkar V. V., Chicheneva O. N. Re-engineering of Equipment to Feed the Melting Furnace with Aluminum Charge // Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2021, p. 1198-1204. DOI: 10.1007/978-3-030-54817-9_139
11. Нефедов А. В., Танчук А. В., Чиченев Н. А. Модернизация привода опрокидывателя рудных вагонеток Донского ГОК АО «ТНК Казхром» // Горный журнал. 2022. № 8. С. 52–56.
12. Yurshev V. I., Boyko S. V., Kirilenko A. S., Yurshev I. V. Optimization of VK10-HOM cemented carbide mixture pressing modes // Non-ferrous Metals. 2023. № 2. pp. 57–65.
13. Gorbatyuk S. M., Zarapin A. Y., Chichenev N. A. Retrofit of vibrating screen of “Catoca” mining company (Angola) // Mining Informational and Analytical Bulletin, 2018, No 1, pp. 143–149.
14. Мележик Р. С., Власенко Д. А. Исследование надежности и анализ повышения эффективности дробилки ДЧГ 900Ч700 с усовершенствованным приводом в условиях агломерационного цеха АМК ООО «ЮГМК» // Черные металлы. 2025. № 4. С. 4–10.
15. Бардовский А. Д., Горбатюк С. М., Керопян А. М., Бибиков П. Я. Оценка параметров разгонных дисков центробежной мельницы с учетом характера движения частиц материала по их рабочим поверхностям // Трение и износ. 2018. Т. 39. № 4. С. 409–414.
16. Арабаджи Я. Н., Оленников А. С., Курчуков А. М., Лихачева Т. А. Реконструкция оборудования отделения сгущения Талнахской обогатительной фабрики по технологии HRT компании Outotec // Цветные металлы. 2018. № 6. С. 38–43
17. Bardovsky A. D., Gerasimova A. A., Basyrov I. I. Constructive solutions for upgrading of the drive of processing equipment // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 709. No. 2. 022015. DOI: 10.1088/1757-899X/709/2/022015
18. Bazhin V. Yu., Glazev M. V. Refractory materials of metallurgical furnaces with the addition of silicon production waste // Non-ferrous Metals. 2022. № 1. pp. 32–39.
19. Власенко Д. А., Левченко Э. П., Левченко О. А. и др. Вклад Донбасса в развитие теории и практики совершенствования процессов фракционной подготовки и дробильно-измельчительных машин // Черные металлы. 2026. № 4. С. 4–11
20. Иванов А.Н., Тихонов Н. О. Применение валковых дробилок высокого давления – перспективный путь модернизации рудоподготовки действующих горно-обогатительных предприятий // Горный журнал. 2014. № 11. С. 22–26.
21. Бурхадт Э., Кесслер М. Применение валковых дробилок высокого давления в горно-перерабатывающей промышленности // Горный журнал. 2014. № 11. с. 26–30.
22. Rashidi S., Rajamani R. K., Fuerstenan D. W. A review of high-pressure grinding rolls // KONA Powder and Particle Journal. 2017. No. 34. pp. 125–140. DOI: 10.14356/kona.2017017

23. Morsky P., Klemetti M., Knuutinen T. A comparison of high-pressure roller mill and conventional grinding // Proceedings of XIX International Mineral Processing Congress. 1995. Vol. 1. pp. 55–58. SME.
24. Klymowsky R., Cordes H. The Modern Roller Press - Practical Applications in the Ore and Minerals Industry // Aufbereitungs Technik. 1999. Vol. 40, Nо. 8. pp. 387–396.
25. Putzelt N., Knecht J., Burchardt E., Klymowsky R. Challenges for High Pressure Grinding in the New Millenium // Seventh Mill Operators Conference. Kalgoorlie, 2000. pp. 47–55.
26. Басыров И. И., Бардовский А. Д. Инновационный способ дробления и конструкция вертикальной валковой дробилки для дробления горной массы // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 2. С. 121–129. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-121-129
27. Пат. 2654788 Российская Федерация, МПК B02C 4/00, B02C 2/00, B02C 15/00. Способ дробления материалов и устройство для его осуществления / Бардовский А.Д., Рахутин М.Г., Бибиков П.Я., Басыров И.И.; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «НИТУ МИСиС». – № 2017123105; заявл. 30.06.2017, опубл. 22.05.2018, бюл. № 15. – 6 с.
28. Пат. 236-558. Российская Федерация. МПК B02C 4/00. Вертикальная валковая дробилка / Цыбулько И.В., Бардовский А.Д.; заявитель и патентообладатель Цыбулько Игорь Владимирович (RU). -
№ 2025111443, заявл. 30.04.2025, опубл. 13.08.2025 Бюл. № 23. – 7 с.
29. Бибиков П. Я., Вислогузов А. И., Елашко С. С. Определение основных параметров конструкции вертикальной валковой дробилки // Механическое оборудование металлургических заводов. 2021. № 2 (17). С. 28–34.
30. ГОСТ 8593-81 (СТ СЭВ 512-77). Нормальные конусности и углы конусов. – М. : Издательство стандартов, 1981. – 4 с.