Науковий вісник НГУ

Комплексне вимірювання параметрів процесу магнітної сепарації залізорудної сировини на основі ультразвукових методів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2022

Останнє оновлення: 11 липня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2262

Authors:

Н.В.Моркун, orcid.org/0000-0002-1261-1170, Криворізький національний університет, м. Кривий Ріг, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.В.Тронь, orcid.org/0000-0002-6149-5794, Криворізький національний університет, м. Кривий Ріг, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.Ю.Сердюк, orcid.org/0000-0003-1244-7689, Криворізький національний університет, м. Кривий Ріг, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.А.Гапоненко, orcid.org/0000-0003-1128-5163, Криворізький національний університет, м. Кривий Ріг, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (3): 037 - 043

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-3/037

Abstract:

Мета. Розроблення методу комплексного ультразвукового вимірювання параметрів потоку залізорудної пульпи, що проходить через робочу камеру магнітного сепаратора: продуктивності; концентрації частинок твердої фази; розподілу по крупності частинок твердої фази.

Методика. У роботі використані методи моделювання процесів поширення ультразвукових хвиль у залізорудній пульпи. Розглянуті процеси поглинання й розсіяння ультразвукових хвиль у воді за наявності твердих частинок і повітряних бульбашок. Для характеристики поглинання й розсіяння акустичних коливань газовою бульбашкою, введені поняття ефективних поперечних перерізів погашення, поглинання й розсіяння.

Результати. Одержана залежність фазової швидкості асиметричних хвиль Лемба від товщини стінки магнітного сепаратора. У результаті комп’ютерного моделювання процесу поширення ультразвукових хвиль одержані його часові й частотні характеристики. На основі даних, отриманих із використанням ультразвукових вимірювань, обчислені коефіцієнти рівняння Розіна-Раммлера для характеристик рудного матеріалу в різних точках технологічної лінії.

Наукова новизна. Пропонований метод ультразвукового вимірювання характеристик залізорудної пульпи в робочій камері магнітного сепаратора відрізняється від існуючих тим, що джерело хвиль Лемба працює в режимі широкої діаграми спрямованості й підключене за V-подібною схемою, що дозволяє створити пучок когерентних хвиль, які поширюються як у стінці ємності (робочої камери сепаратора), так і у вимірюваному середовищі (залізорудній пульпі).

Практична значимість. Полягає в розробленні схеми ультразвукового вимірювального каналу для визначення характеристик залізорудної пульпи в робочій камері магнітного сепаратора.

Ключові слова: ультразвук, вимірювання, залізорудна пульпа, магнітний сепаратор

References.

1. Stupnik, M., Kalinichenko, V., Pysmennyi, S., Kalinichenko, О., & Fedko, M. (2016). Method of simulating rock mass stability in laboratory conditions using equivalent materials. Mining of Mineral Deposits, 10(3), 46-51. https://doi.org/10.15407/mining10.03.046.

2. Tkachov, V., Gruhler, G., Zaslavski, A., Bublikov, A., & Protsenko, S. (2018). Development of the algorithm for the automated synchronization of energy consumption by electric heaters under condition of limited energy resource. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(8(92)), 50-61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126949.

3. Stener, J. F., Carlson, J. E., Palsson, B. I., & Sand, A. (2016). Direct measurement of internal material flow in a bench scale wet low-intensity magnetic separator. Minerals Engineering, 91, 55-65. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2015.10.021.

4. Morkun, V., & Morkun, N. (2018). Estimation of the crushed ore particles density in the pulp flow based on the dynamic effects of high-energy ultrasound. Archives of Acoustics, 43(1), 61-67. https://doi.org/10.24425/118080.

5. Carrasco, C., Keeney, L., Napier-Munn, T.J., & Bode, P. (2017). Unlocking additional value by optimising comminution strategies to process Grade Engineering streams. Minerals Engineering, 103-104, 2-10. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2016.07.020.

6. Bondar, A. I., Degtyar, S. M., Pavlenko, S. A., Smolyakov, V. A., & Yudin, A.Y. (2010). Izmereniye raskhoda zhidkosti s pomoshchyu ultrazvukovogo raskhodomera. Mekhaníka ta mashinobuduvannya, 2, 189-193.

7. Morkun, V., Morkun, N., & Pikilnyak, A. (2015). The study of volume ultrasonic waves propagation in the gas-containing iron ore pulp. Ultrasonics, 56, 340-343. https://doi.org/10.1016/j.ultras.2014.08.022.

8. Morkun, V., Morkun, N., & Pikilnyak, A. (2014). Ultrasonic facilities for the ground materials characteristics control. Metallurgical and Mining Industry, 2, 31-35.

9. Eyo, E. N., Pilario, K. E. S., Lao, L., & Falcone, G. (2021). Development of a real-time objective gas-liquid flow regime identifier using kernel methods. IEEE Transactions on Cyberneticsthis, 51(5), 2688-2698. https://doi.org/10.1109/TCYB.2019.2910257.

10. Shi, J., Gourma, M., & Yeung, H. (2021). A CFD study on horizontal oil-water flow with high viscosity ratio. Chemical Engineering Science, 229, 116097. https://doi.org/10.1016/j.ces.2020.116097.

11. Khlebnova, V. I. (2016). Methods and instruments for measuring the rate of liquids and gases: prospects of application of ultrasonic transducers with a wide measuring beam. Proceedings of Higher Educational Institutions. Маchine Building, 9(678), 45-52. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2016-9-45-52.

12. Guo, P., Su, M., Cai, X., & Chen, L. (2015). Monte-Carlo simulation of multiple scattering of ultrasound by particles in liquid-solid two-phase flow. Procedia Engineering, 102, 1373-1379. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.269.

13. Splichal, J., & Hlinka, J. (2018). Modelling of health monitoring signals and detection areas for aerospace structures. Proceedings of 13^th Research and Education in Aircraft Design, 170-188. https://doi.org/10.13164/conf.read.2018.17.

14. Wada, S., Tezuka, K., & Furuichi, N. (2013). Effect of low-frequency ultrasound on flow rate measurements using the ultrasonic velocity profile method. Journal of Nuclear Science and Technology, 50(6), 654-663. https://doi.org/10.1080/00223131.2013.785269.

15. Tan, C., Murai, Y., Liu, W., Tasaka, Y., Dong, F., & Takeda, Y. (2021). Ultrasonic Doppler technique for application to multiphase flows: A Review. International Journal of Multiphase Flow, 144, 103811. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103811.

16. Nomura, S., De Cesare, G., Furuichi, M., Takeda, Y., & Sakaguchi, H. (2020). Quasi-stationary flow structure in turbidity currents. International Journal of Sediment Research, 35(6), 659-665. https://doi.org/10.1016/j.ijsrc.2020.04.003.

17. Giurgiutiu, V. (2014). Structural health monitoring with piezoelectric wafer active sensors. Elsevier: Academic Press. https://doi.org/10.1016/C2013-0-00155-7.

18. Shen, Y., & Giurgiutiu, V. (2014). Predictive modeling of nonlinear wave propagation for structural health monitoring with piezoelectric wafer active sensors. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 25(4), 506-520. https://doi.org/10.1177/1045389X13500572.

19. Morkun, V., Morkun, N., & Pikilnyak, A. (2014). The adaptive control for intensity of ultrasonic influence on iron ore pulp. Metallurgical and Mining Industry, 6(6), 8-11.

20. Kirac, F., & Guven, O. (2015). Gamma radiation induced synthesis of poly(N-isopropylacrylamide) mediated by Reversible Addition–Fragmentation Chain Transfer process. Radiation Physics and Chemistry, 112, 76-82. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2015.03.013.

• < Попередня
• Наступна >