Лента новостей

Снижение износа футеровки и рост производительности: как численное и системное моделирование оптимизирует барабанное измельчение руды

Последние новости
19-20 августа 2026 года состоялась вторая конференция «Измельчение минерального сырья. Технологии, материалы, практика», организованная холдингом ЕВРАЗ для представителей горно-металлургической отрасли. Участники обсудили широкий круг вопросов: от применения российского оборудования для тестовых процедур определения физико-механических свойств руд (ООО «ДИСПО») и обзора технико-экономических подходов к оптимизации передела измельчения (ООО «КЭПТ») до практического опыта использования машинного обучения в обогащении (ГК «Экспанта») и современных решений в области мельничной футеровки (АО «Север Минералс», ООО «Юрал Минералс», ООО «Амурметалл-литьё»). Компания ЕВРАЗ представила данные о росте поставок мелющих шаров собственного бренда ШАРМАКС — за первое полугодие 2026 года отгрузка составила 30,5 тыс. тонн – на 31% больше, чем за аналогичный период прошлого года. Завершили программу доклады о цифровом учете мелющих тел и решениях для защиты оборудования ГОКов на этапе рудоподготовки.

В конференции также принял участие Леонид Читалов, к.т.н., руководитель проектно-исследовательского центра сыпучих материалов GranumLab™ компании ООО «ГранумСолюшенс» (входит в состав ООО «Цифровые Инженерные Системы»). Он выступил с докладом «Комплексный подход GranumSolutions: натурные и численные испытания на пути к системной модели рудоподготовки» и продемонстрировал натурно-модельные методики борьбы с износом оборудования и оптимизации измельчения.

Стоимость одного часа простоя крупной шаровой мельницы диаметром 7–9 метров составляет от 1 до 5 млн рублей, затраты на ремонт одного пересыпного узла достигают 10–15 млн рублей, а упущенная прибыль из-за снижения эффективности тяжелого грохота всего на 20% оценивается в 100 млн рублей в год. Специалист предложил инженерный подход на основе лабораторных испытаний, численного и системного моделирования для минимизации этих потерь.
Разработанный подход объединяет три ключевых компонента экосистемы цифровых продуктов и услуг GRANUM™ для полного цикла оптимизации отдельных единиц оборудования до системного анализа всей технологии рудоподготовитеольного передела:

  • Лабораторная база: измерение контактных свойств материалов и классические рудоподготовительные испытания. Для проведения точного численного моделирования критически важны достоверные исходные данные. При калибровке моделей применяются шаровой тест Бонда для определения измельчаемости руд и выборе типоразмеров мельниц, а также тесты падающего груза (DWT и SMC) для оценки измельчаемости в мельницах полусамоизмельчения.
  • Математическое моделирование: метод дискретных элементов (DEM). Полученные лабораторные данные передаются в GranumFlow® — программное обеспечение для дискретно-элементного моделирования (DEM), позволяющее рассчитывать движение частиц, нагрузки и оптимизировать работу оборудования;
  • Интеллектуальное управление процессом. Финальным элементом экосистемы является SmartGranum® — система поддержки принятия решений на базе цифрового двойника, интегрирующая данные моделирования и АСУТП.

Эксперт также продемонстрировал участникам конференции, как выглядят этапы исследований с применением численного моделирования:

  • Сбор данных об объекте (20–25% общего времени работ): изучение ходимости футеровки, расхода шаров и фактического режима измельчения.
  • Подготовка модели и расчет (60–70% времени): настройка сеток геометрии оборудования, распределения частиц по размерам и параметризация физических сил.
  • Обработка результатов и расчет грансостава (10–20% времени): анализ износа стали, ударных нагрузок и расчет гранулометрического состава продукта по методике Моррелла и уравнению Розина-Раммлера.

Примером комплексного применения натурно-модельной методики стал проект по оценке абразивного износа кузова карьерного автосамосвала при транспортировке железной руды и вскрышной породы, выполненный для ПАО «Северсталь». Исследование выполнялось в несколько этапов:

  • На автоматизированном стенде были определены DEM-параметры взаимодействия сыпучего материала.
  • Проведены физические испытания износостойкости пяти марок стали при контакте с двумя типами сырья.
  • Выполнено DEM-моделирование лабораторных испытаний, позволивших выявить точную математическую зависимость реальной величины износа от работы сил трения в расчетной модели.
  • Специалисты подготовили геометрию кузова и воссоздали процессы погрузки, транспортировки и разгрузки горной массы в расчетной среде. В результате проведенной работы удалось спрогнозировать общий срок службы и локализовать зоны повышенного износа защитной футеровки кузова для всех пяти исследуемых марок стали. Это обеспечило обоснованный выбор материалов под конкретные условия эксплуатации.

Представители горно-обогатительных комбинатов и проектных институтов, участвовавшие в конференции, отметили практическую значимость представленного комплексного подхода, позволяющего заменить эмпирические методы проектирования и эксплуатации оборудования на научно обоснованные инженерные расчеты.

О компании «ГранумСолюшенс»

ООО «ГранумСолюшенс» – ведущий поставщик инженерных решений. Компания входит в состав холдинга ООО «Цифровые Инженерные системы» (ООО «ЦИС») и занимается лицензированием, внедрением и техническим сопровождением программных продуктов для численного моделирования. ООО «ГранумСолюшенс» оказывает клиентам учебно-консультационные, инженерные и ИТ услуги, включая многодисциплинарные инженерные расчеты, разработку и автоматизацию расчетных методик и расчетных процессов, адаптацию и интеграцию ПО, определение физико-механических свойств сыпучих материалов. Компания предлагает собственные высокоэффективные программные продукты и комплексные услуги по созданию цифровых двойников.

Подробнее о нас и наших проектах:

Официальный сайт – https://granumsolutions.ru/
Группа ВКонтакте - https://vk.com/granumsolutions

Форум по моделированию сыпучих сред для технических обсуждений и вопросов - https://forum.granumsolutions.ru/

О компании ООО «СмартГранум»

ООО «СмартГранум» — российская технологическая компания в составе холдинга ООО «Цифровые Инженерные системы» (ООО «ЦИС»), которая помогает промышленным предприятиям переходить от реактивного управления к предиктивному и интеллектуальному. ООО «СмартГранум» предлагает современный, научно обоснованный подход к цифровизации горно-обогатительных и металлургических предприятий. Компания создает программные решения, оптимизирующие технологические процессы обогащения и переработки. В их основе лежат динамические математические модели технологических процессов. Компания является разработчиком SmartGranum® – комплексной информационной платформы, которая использует математическое моделирование и анализ данных в реальном времени для формирования точных рекомендаций операторам или для прямого автоматизированного управления процессами. Система интегрируется с существующими системами предприятий, обеспечивая плавный переход к интеллектуальному управлению производством. Сайт компании: https://smartgranum.ru/