|
|
ISSN 0536-1028 (Print) ISSN 2686-9853 (Online) |
УДК 622.341.14;622.7;622.778.2;622.788 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-55-68 |
Введение. В настоящее время основным сырьем для производства чугуна и стали на металлургических комбинатах являются железные концентраты, получаемые из магнетитовых или железистых кварцитов, титаномагнетитовых и скарновых руд. Существующие технологии переработки этих типов руд, включающие в основном процессы разделения по магнитным свойствам, крупности, равнопадаемости и смачиваемости, позволяют получать как рядовые железные концентраты, так и высококачественные. Использование таких схем при переработке бурых железняков не обеспечивает высокие показатели обогащения. Одним из способов переработки подобного типа руд является обжиг-магнитная схема обогащения, которая позволяет перевести слабомагнитные (немагнитные) формы железа в сильномагнитные.
Цель. Разработка режима магнетизирующего обжига бурожелезняковой руды, технологии обогащения обожженного продукта для получения железного концентрата и окисленных окатышей.
Методика. Определены продолжительность термообработки шихты, состоящей из железной руды месторождения Абаил и угля Экибастузского месторождения, и необходимая массовая доля углерода твердого, находящегося в составе угля. Проведены технологические исследования обожженного продукта с целью получения концентрата с массовой долей железа не менее 67 %. По разработанной технологии наработана партия железного концентрата с целью получения и исследования сырых и окисленных окатышей.
Результаты. Разработаны режимы магнетизирующего обжига окисленной железной руды месторождения Абаил и охлаждения обожженного материала. Разработана схема обогащения обожженного материала с целью получения концентрата с массовой долей железа не менее 67 %. Изучен процесс получения прочных сырых и обожженных окатышей из железного концентрата.
Выводы. Разработанный режим термообработки шихты, состоящей из угля и руды месторождения Абаил, позволяет получить обожженный продукт со степенью магнетизации 93 %. Использование предварительной дешламации обожженного продукта позволяет удалить из переработки магнитные флокулы, снижающие качество концентрата, и получить в последней стадии магнитного обогащения концентрат с массовой долей железа не менее 67 %. Из полученного железного концентрата возможно получение окисленных окатышей с прочностью не менее 200 кг/ок. при температуре обжига 1325 °C.
Ключевые слова: магнетизирующий обжиг; железный концентрат; окисленная железная руда; гетит и гидрогетит; окатыши; степень магнетизации; мокрая магнитная сепарация; дешламация.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Лопатин Ю. Н., Мушкетов А. А., Дмитриева Е. Г. Комплексные исследования по получению окисленных окатышей из бурожелезняковой руды // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 55–68. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-55-68
|
Юрий Николаевич Лопатин родился 15 мая 1947 года в г. Риге Латвийской ССР, где провел детство и юность. Позже переехал в г. Свердловск (ныне г. Екатеринбург), где в 1970 году окончил Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова по специальности «Физико-химические исследования металлургических процессов». Свой трудовой путь в институте «Уралмеханобр» начал в 1972 году с должности младшего научного сотрудника. Параллельно с работой в институте Юрий Николаевич защитил диссертацию, и в 1985 году ему было присвоено ученое звание кандидата технических наук. В тяжелые годы перестройки Юрий Николаевич ушел из института, но в 2007 году все же вернулся. Его приняли на должность старшего научного сотрудника отдела окускования руд и концентратов. Юрий Николаевич Лопатин был высококвалифицированным специалистом и хорошим экспериментатором, способным решать задачи любой сложности. Он с особенной ответственностью и щепетильностью выполнял методики измерений. Порученная ему работа всегда была выполнена в срок и профессионально. Юрий Николаевич Лопатин ушел из жизни 14 августа 2020 года. Последними и очень значимыми для «Уралмеханобра» работами стали проведенные при непосредственном участии Юрия Николаевича исследования в области магнетизирующего обжига, которые ранее в институте не выполнялись. Результаты разработки режима магнетизирующего обжига бурожелезняковой руды, технологии обогащения обожженного продукта для получения железного концентрата и окисленных окатышей, которыми занимался Ю. Н. Лопатин, опубликованы в № 7–2021 «Известия вузов. Горный журнал» в статье «Комплексные исследования по получению окисленных окатышей из бурожелезняковой руды». |
УДК 622.1+528 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-69-79 |
Введение. На месторождениях нефти используется большое количество стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти и других жидкостей. Их строительство требует непрерывного маркшейдерского контроля, но методики измерений, обработки результатов, исправления отклонений и документирования не отличаются универсальностью и не подходят по точности для резервуаров с объемом менее 3000 м3, а процесс исправления обнаруженных отклонений неровностей днища плохо обоснован и является интуитивным.
Цель работы. Выполнение исследований, направленных на повышение точности и достоверности исполнительной съемки днища металлического стального резервуара малого объема, обоснование минимальной высоты его неровностей, повышение объективности и производительности обработки измерений, разработка однозначного способа прогнозируемого по времени исправления неровностей днища и обоснование оптимального состава исполнительной схемы его рельефа.
Методология. Метод геометрического нивелирования съемки профиля днища, не обеспечивающий надлежащей точности, заменен методом тригонометрического нивелирования. Создан метод определения отклонений реального профиля днища резервуара от проектного положения посредством алгебраических действий с поверхностями топографического порядка. Выполнена оценка точности определения наименьшей высоты неровностей днища при тахеометрическом способе съемки. Предложена методика контроля исправления неровностей днища резервуара, основанная на оценочных расчетах деформаций днища методом конечных элементов.
Результаты работы. Все разработки проиллюстрированы на конкретном производственном примере. Установлено, что для полного завершения работы достаточно двух итераций исправления отклонений неровностей днища резервуара. Представлены способы оптимального оформления исполнительных схем объекта.
Выводы. Разработана простая, точная, малозатратная, производительная, прогнозируемая по времени выполнения методика маркшейдерской съемки, математической обработки и исправления отклонений профиля днища резервуара, сокращающая сроки его строительства и увеличивающая время эксплуатации.
Ключевые слова: резервуар; днище; картирование; обработка измерений; исправление отклонений; метод конечных элементов; исполнительная схема.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Барулин А. И. Методика маркшейдерской съемки и устранения деформаций днища стальных резервуаров // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 69–79. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-69-79
УДК 504.55.054:622(470.6) | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-92-98 |
Цель работы. Разработать методику оценки работоспособности буровых долот шарошечного типа по кинетическим критериям.
Введение. Определить абсолютные критерии работоспособности породоразрушающих инструментов затруднительно. Поэтому в качестве технологических критериев принимаются относительные величины износостойкости вооружения буровых шарошечных долот и их относительные механические скорости бурения.
Методика. Вычисление и анализ разных кинетических критериев оценки работоспособности буровых долот имеют существенные различия. Их учет важен при изучении различных модификаций породоразрушающих инструментов. Совокупность кинетических критериев дает картину относительной эффективности работы долота на модели забоя скважины, близкой к реальной. Совокупность кинетических характеристик (критериев) условно названа кинетическим паспортом бурового долота. Рассмотрены узловые моменты построения аналитической модели работы бурового долота на деформируемом забое скважины.
Область применения. Данная методика позволяет осуществлять сравнительную оценку буровых шарошечных долот различных модификаций, находить обратные связи, т. е. по заданным кинетическим характеристикам вести поиск соответствующего сочетания геометрических параметров породоразрушающего инструмента. Разносторонний подход, предполагаемый к использованию при осуществлении исследования работоспособности породоразрушающих инструментов, позволяет максимально полно и точно оценить влияние того или иного фактора на конечный результат.
Ключевые слова: кинетические критерии; оценка работоспособности; буровые шарошечные долота; эффективность работы; породоразрушающий инструмент.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Блинков О. Г. Кинетические критерии оценки работоспособности буровых долот шарошечного типа // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 92–98. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-92-98
УДК 504.55.054:622(470.6) | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-80-91 |
Целью работы является обоснование актуальности конверсии горного производства на технологии, обеспечивающие более безопасное для окружающей среды использование минеральных запасов недр.
Методика проведения исследований включает анализ теории и практики применения природоохранных технологий и многофакторный эксперимент.
Результаты. Предложен критерий эффективности технологий добычи минерального сырья в виде снижения влияния продуктов деятельности добычных и перерабатывающих предприятий на состояние окружающей природной среды. Рассмотрена проблема минимизации наносимого окружающей среде ущерба от хранения отходов обогащения углей в отвалах и хранилищах путем утилизации их компонентов. Сформулирован механизм загрязнения окружающей среды. Исследованы аспекты извлечения металлов из хвостов обогащения в мельнице-дезинтеграторе.
Дан прогноз уменьшения угрозы живому веществу путем реализации концепции радикальной безотходной переработки некондиционного минерального сырья. Отмечена необходимость совершенствования процессов дробления, тонкого измельчения и классификации минералов в
мельницах для уменьшения вредных для окружающей среды отходов угольного производства.
Выводы и область применения результатов. Показано, что ухудшение условий разработки месторождений минерального сырья повышает опасность техногенного воздействия на окружающую среду в регионах его добычи. Численность населения Земли увеличивается и, соответственно, растут объемы добычи ресурсов для удовлетворения его потребностей. Возрастающую угрозу живому веществу можно снизить радикальными мерами, среди которых приоритетна безотходная переработка некондиционного минерального сырья.
Результаты исследования могут быть востребованы при разработке месторождений твердых металлосодержащих технологически вскрываемых руд.
Ключевые слова: уголь; окружающая среда; отходы обогащения; утилизация; извлечение металлов; мельница-дезинтегратор
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Валиев Н. Г., Страданченко С. Г., Масленников С. А., Голодов М. А., Армейсков В. Н. К концепции охраны окружающей среды угледобывающего региона // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 80–91. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-80-91
УДК 004.05 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-99-108 |
Цель работы. Исследование возможности применения метода формального доказательства соответствия программной реализации модели заданным требованиям для систем, модели которых могут быть представлены в виде конечных автоматов.
Актуальность. Разработка программного обеспечения для систем контроля и управления на одном из первых этапов этого процесса предполагает создание модели системы. Эта модель строится на основе технического задания, спецификации и различной априорной информации. Большая часть таких моделей для технических систем, которые эксплуатируются на современных добычных предприятиях (конвейерные системы, системы проветривания и т. п.), может быть описана с помощью модели конечного автомата. Такая модель может быть
использована для решения широкого круга задач. Следующим шагом является программная реализация модели целиком либо какой-то ее части. В связи с этим возникает задача определения соответствия программной реализации модели ее исходному описанию.
Результаты. Один из способов решения данной задачи – это формальное доказательство наличия у программной модели свойств, которые определены в спецификации (описании) исходной модели. В статье на примере шахтной конвейерной системы показано применение метода, состоящего в программной реализации модели соответствующего конечного автомата, формировании предположений о наличии у модели свойств в виде теорем с их последующим доказательством с использованием специальных программных средств.
Выводы. Использование формальных методов для спецификации, разработки и верификации программных реализаций моделей систем в совокупности с другими методами позволит повысить качество и надежность разрабатываемых решений.
Ключевые слова: конечный автомат; формальное доказательство; тестирование; соответствие спецификации; корректность реализации модели; формализация требований; Coq; автоматизация доказательства теорем; конвейерная система шахты.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Наша электронная почта:
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.