Оборудование для измельчения материалов Измельчение – процесс последовательного уменьшения размеров кусков материала от первоначальной (исходной) крупности до требуемой (конечной).
Классификация процессов измельчения Дробление: – крупное: размер кусков после измельчения – 100 – 350 мм; – среднее: размер кусков после измельчения – 40 – 100 мм; – мелкое: размер кусков после измельчения – 5 – 40 мм. Помол: – грубый: размер частиц после измельчения – 5 – 0, 1 мм; – тонкий: размер частиц после измельчения – 0, 1 – 0, 05 мм; – сверхтонкий: размер частиц после измельчения – менее 0, 05 мм. Машины – измельчители для осуществления процесса дробления называются дробилками, для осуществления процесса помола – мельницами.
Основные свойства измельчаемого материала Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под воздействием внешней нагрузки. Характеризуется прочностью при сжатии образцов – кубов размером 50 50 мм или образцов – кернов цилиндрической формы диаметром 40 – 110 мм и высотой, равной диаметру. – – Rсж. , МПа особопрочные …………………. . более 250; прочные …………………. . . ……… 150 – 250; средней прочности ………………. . 80 – 150; мягкие …………………………. . менее 80.
Основные свойства измельчаемого материала Хрупкость – свойство материала разрушаться при ударной нагрузке без заметных пластических деформаций. Оценка хрупкости производится на копрах ударного действия с гирей массой 2 кг, падающей каждый раз с высоты, превышающей на 1 см высоту предшествующего удара, до разрушения образца. – – очень хрупкие ………………. до 2 ударов; хрупкие ……………………. 2 – 5 ударов; вязкие ………………. . 5 – 10 ударов; очень вязкие ………… более 10 ударов.
Основные свойства измельчаемого материала Абразивность – способность измельчаемого материала истирать рабочие поверхности машин для измельчения. Абразивность материала зависит от его твердости по шкале Мооса. В соответствии с этой шкалой максимальной твердостью – 10 – обладает алмаз, минимальной – 1 – тальк. Влажность – количество воды, физически адсорбированной в материале, в процентах от веса абсолютно сухого материала. Влажность природных материалов колеблется в пределах – от 1 – 2 до 20 – 25 %. С увеличением влажности снижается хрупкость материала, увеличивается его склонность к агломерации и налипанию на рабочие поверхности агрегатов для его измельчения.
Способы измельчения материала а – раздавливание; б – удар; в – истирание; г – раздавливание с изгибом; д – раскалывание; е – резание; ж – взрыв. Если в измельчителе реализуются несколько способов измельчения материала одновременно – удельный расход энергии на измельчение материала как правило снижается
Выбор способа измельчения материала в зависимости от его свойств Свойства материала Способы измельчения Прочный и хрупкий Раздавливание, удар, излом Прочный и вязкий Раздавливание, истирание Хрупкий, средней прочности Удар, раскалывание, истирание Вязкий, средней прочности Истирание, удар, раскалывание
Характеристики качества измельчения материала – cтепень измельчения : – удельная поверхность: – остаток на стандартном сите:
Энергозатраты при измельчении материала Теория П. Риттингера (1867 г. ) – первый закон измельчения – закон поверхностей: Q – количество измельчаемого материала, кг; i –степень измельчения; Dср. – средний размер исходного куска материала; KR – коэффициент пропорциональности Риттингера Теория П. Риттингера плохо описывает процессы связанные раздавливанием, раскалыванием и ударом, т. к. не учитывает затраты энергии на деформацию, которая предшествует разрушению материала; удовлетворительно описывает процесс тонкого помола
Энергозатраты при измельчении материала Теория В. Л. Кирпичева – Ф. Кика (1885 г. ) – второй закон измельчения – закон объемов: Q – количество измельчаемого материала, кг; Dср. и dср. – средний размер куска материала до и после измельчения; Kk – коэффициент пропорциональности Кирпичева. Кика Теория Кирпичева – Кика удовлетворительно описывает процесс дробления и грубого помола материала, однако неприменима для тонкого помола материала
Энергозатраты при измельчении материала Объединенная теория П. А. Ребиндера (1940 г. ) К и – коэффициенты пропорциональности Теория Ребиндера не получила практической значимости из-за неопределенности нахождения коэффициентов К и Теория Ф. Бонда (1951 г. ) – третий закон измельчения Q – количество измельчаемого материала, кг; Dср. и dср. – средний размер куска материала до и после измельчения; KB – коэффициент пропорциональности
Энергозатраты при измельчении материала Современные представления о расходе энергии на измельчение материала Энергия расходуется на: – деформацию структуры материала; – разрыв межатомных валентных связей в структуре материала, образование и развитие микротрещин; – нейтрализацию и компенсацию разорванных валентных связей; – создание новых поверхностей; – поддержание поверхности и предотвращение явления агломерации частиц
Интенсификация процесса измельчении материала Эффект П. А. Ребиндера – адсорбционное понижение прочности твердых тел вследствие снижения энергии, необходимой для образования новой поверхности (ПАВ); Нейтрализация поверхностных зарядов, образующихся при разрыве валентных связей в структуре частиц (полярные вещества, вода, графит) - + + -
Скачать презентацию Оборудование для измельчения материалов Измельчение процесс последовательного
02 Оборудование для измельчения материалов1.ppt