ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2013. Вып. 4
ФИЗИКА И ХИМИЯ

Приборы и техника эксперимента

УДК 622.7

Д.К. Жиров 

ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ СЕПАРАЦИИ ДЛЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ 
ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МЕЛЬНИЦЫ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ЛИНИИ 
ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ*

Предложена математическая модель классификации частиц в многоступенчатой мельнице с использованием 
электростатического сепаратора. Теоретически обоснованный процесс классификации частиц в модели элек-
тростатической сепарации позволяет исследовать механику разделения измельченной массы. Использование 
электростатических сепараторов в технологиях получения и разделения порошков позволяет получать конеч-
ный продукт переработки с заданными свойствами.

Ключевые слова: электростатический сепаратор, гранулометрический состав, многоступенчатая мельница.

Существует много известных технологий, которые послужили основой для попыток обеспече-

ния постоянной информации о гранулометрическом распределении частиц в потоке вещества. Пол-
ный анализ известных методов гранулометрического контроля частиц в потоке был представлен в 
работах [1-10]. Каждая из известных технологий определения гранулометрического распределения 
частиц в потоке вещества, упомянутых выше, имеет определенные недостатки, например, отсутствие 
чувствительности к небольшим изменениям в гранулометрическом распределении, стоимость и 
сложность необходимой аппаратуры, а также отсутствие независимости полученных данных от таких 
факторов, как скорость расхода, состав частиц и концентрация частиц. В работе рассмотрены вопро-
сы контроля и автоматизации линии переработки многокомпонентных структурно-неопределенных 
материалов на примере алюминиевого шлака с использованием электростатической сепарации.

Обсуждение

Технологическая схема линии переработки многокомпонентных материалов представлена на рис. 1.

1 – приемный бункер; 
2 – щековая дробилка; 
3 – транспортер 1; 
4 – пневмоклассификатор;
5 – транспортер 2;
6 – многоступенчатая 
мельница; 
7 – транспортер 3; 
8 – магнитный барабан; 
9 – виброгрохот; 
10 – барабанный
сепаратор; 
11 – вентилятор 
высокого давления; 
12 – погрузчик; 
13 – пневмоциклон; 
14 – рукавный фильтр; 
15 – контейнеры 
для конечного продукта

Рис. 1. Технологическая схема линии переработки многокомпонентных материалов

* Работа выполнена при финансовой поддержке проекта УрО РАН № 14-1-ИП-2.

Процесс электростатической сепарации…
61

ФИЗИКА И ХИМИЯ
2013. Вып. 4

На рис. 2 представлена принципиальная технологическая схема АСУ процессом механоактива-

ции многокомпонентных структурно-неопределенных материалов с использованием способа для оп-
ределения гранулометрического распределения частиц в потоке вещества [11].

1 – транспортер
ленточный;
2 – электропривод
ленточного 
транспортера; 
3 – частотный преобразо-
ватель эл. привода ленточ-
ного транспортера; 
4 – многоступенчатая 
мельница; 
5 – электропривод 
мельницы;
6 – частотный 
преобразователь 
электропривода 
мельницы; 
7 - контейнер 
с готовым продуктом; 
8 – дисплей;
9 – главный контроллер; 
10 – электростатический 
сепаратор, 
установленный 
в корпусе мельницы;
11 – датчик заполнения 
бункера; 
12 – счетчик времени; 
13 – бункер; 
14 – разгрузочная 
задвижка

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема механоактивации и классификации 

многокомпонентных структурно-неопределенных материалов с использованием способа 

для определения гранулометрического распределения частиц в потоке вещества

Система непрерывного действия обеспечивает определение гранулометрического распределения 

частиц независимо от колебаний в концентрации, в режиме расхода и независимо от состава частиц. 

Определение гранулометрического распределения частиц в потоке вещества включает в себя: 

разделение потока на n-е количество фракций; измерение режима расхода материала в виде частиц 
каждой фракции с помощью измерителя скорости накопления материала этой фракции за ряд после-
довательных интервалов короткого времени; сравнение режима расхода этой гранулометрической 
фракции с режимом расхода других фракций. 

Соотношение между различными фракциями сравнивается с заданной величиной (эталоном) в 

контроллере, и в случае их несоответствия контроллер изменяет управляющий сигнал на частотном 
преобразователе электропривода мельницы 6 для корректировки частоты вращения ротора, тем са-