Ансаган Дюсембаевич Сулейменов – доктор PhD, ассоциированный профессор факультета инженерии
140008, Павлодар, ул. Ломова, 64
Ansagan Suleimenov – PhD, Associate Professor at the Faculty of Engineering
140008, Pavlodar, Lomov str., 64
Самат Ракимгалиевич Байгереев – доктор PhD, ассоциированный профессор Международной школы инженерии
070003, Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева, 19
Samat Baigereyev – PhD, Associate Professor at the International School of Engineering
070003, Ust-Kamenogorsk, Serikbayev str., 19
Георгий Александрович Гурьянов – к.т.н., профессор Международной школы инженерии
070003, Усть-Каменогорск, ул. Серикбаева, 19
Georgiy Guryanov – Candidate of Technical Sciences, Professor at the International School of Engineering
070003, Ust-Kamenogorsk, Serikbayev str., 19
Процесс измельчения играет важную роль в различных отраслях, включая горнодобывающую, химическую и пищевую промышленность. Несмотря на технологические достижения, существующие технологии помола часто сталкиваются с проблемами, связанными с энергопотреблением, износом компонентов и сложностью управления процессом. В данном исследовании рассматриваются инновационные подходы к совершенствованию конструкции мельниц, в частности вибрационных и шаровых мельниц с новыми конструктивными улучшениями.
Был проведён патентный обзор для анализа различных технических решений, направленных на оптимизацию эффективности измельчения. Одним из ключевых нововведений является введение помольной камеры с наклонным углом, что способствует сложному движению измельчающих тел и увеличению направлений удара по частицам материала. Кроме того, исследованы вибрационные мельницы с независимыми несбалансированными приводами, которые способны усиливать колебания помольной камеры и повышать производительность. Однако данные конструкции не обеспечивают встречного движения измельчающих тел, что критически важно для максимального увеличения энергии удара.
Для устранения этого недостатка предложена новая конструкция мельницы, включающая V-образную помольную камеру, совмещённую с вибрационным приводом, создающим встречные столкновения шаров. Такая конфигурация значительно повышает энергию удара и эффективность измельчения. Предложенное решение объединяет все эффективные принципы измельчения, представляя собой новый подход к достижению высокой производительности обработки материалов. Рекомендуется дополнительная экспериментальная проверка для подтверждения его преимуществ перед существующими конструкциями.
The grinding process plays a crucial role in various industries, including mining, cement, chemical, and food production. Despite technological advancements, existing milling technologies often face challenges related to energy consumption, component wear, and process control complexity. This study explores innovative approaches to improve mill designs, focusing on vibratory and ball mills with novel structural enhancements.
A patent-based review was conducted to analyze different technical solutions aimed at optimizing grinding efficiency. A key innovation discussed is the introduction of an inclined-angle grinding chamber, which facilitates complex motion of grinding bodies, increasing impact directions on material particles. Additionally, vibratory mills with independent unbalanced drives were examined for their ability to enhance grinding chamber oscillations and increase productivity. However, these designs do not ensure counter-motion of grinding bodies, which is critical for maximizing impact energy.
To address this gap, a new mill design is proposed, featuring a V-shaped grinding chamber combined with a vibration drive to induce counter-collision of grinding balls. This configuration significantly enhances impact energy and grinding efficiency. The proposed solution integrates all effective grinding principles, offering a novel approach to achieving superior material processing performance. Further experimental validation is recommended to confirm its advantages over existing designs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.