Физико-химические основы ГДД 2

1.1. Asics gel nimbus pas cher Поверхностная структура и химическая связь измельчаемых материалов.

Измельчение включает все механизмы разрушения частиц твердого тела с целью сокращения их размеров, увеличения удельной поверхности и раскрытия минералов. Сокращение размеров частиц – активный механический процесс, сопровождающийся комбинацией ударов, сжатия и истирания, при которых энергия деформации, среза, тепловая, звуковая и кинетическая энергии изменяют состояние вещества. Другими словами, как утверждают Роуз и Салливен [168], энергия подводимая к частице в процессе измельчения, расходуется на упругую и пластическую деформации, сдвиг или скольжение кристаллографических плоскостей, скручивание и, возможно, другие перестройки кристаллической решетки внутри минерала, способствующие увеличению поверхностной энергии материала частицы. Поскольку образования новых поверхностей в процессе сокращения её размеров, сопровождается нарушением химических связей (ковалентных или электровалентных), Годен [ 91], очевидно, один из первых, указал, что этот процесс должен рассматриваться как химическая реакция. В настоящее время изучено большое количество примеров механо-химического разложения неорганических соединений. И хотя большинство исследованных физико-химических изменений не находят практического применения, многие из них непосредственно могут влиять на совершенствование промышленной продукции. При чем не последнюю роль в этом процессе может оказать правильный выбор механизма разрушения частиц. Следует подчеркнуть, что это, пожалуй, наименее изученный вопрос в проблеме получения тонкомолотых материалов. Повышению эффективности решения этой задачи будет способствовать разработка методов обеспечения требуемого качества измельченного материала, отвечающего требованиям потребителя и получения ожидаемого эффекта от применения измельченных материалов. Практические аспекты механо-химии охватывают широкий круг проблем, специфичных для каждой конкретной сферы применения измельченных материалов. Так, например, в строительной, горно-рудной и химической промышленности механо-химические процессы могут обеспечить: интенсификацию процессов растворения и выщелачивания; повышение степени разложения и синтеза; активации катализаторов; создание веществ с новыми свойствами; контроль свойств минералов в рудоподготовительных процессах; создание новых и совершенствование существующих технологических процессов. Для определения степени заданных механохимических изменений в общей массе структурных модификаций измельчаемых материалов, определения связей между интенсивностью этих изменений и механическими параметрами процессов измельчения, а также для изучения механо-химических реакций происходящих в твердофазном состоянии вещества, могут быть применены следующие методы: рентгено-дифракционный анализ для определения изменений в кристаллической структуре для изучения кинетики полиморфных переходов и образования новых продуктов; рентгеновский флюорисцентный метод для химического анализа поверхностей; диффереенциалъный термический анализ для изучения изменений температуры разложения карбонатов, высвобождения связанной вода в гидратах и т.п.- термогравиметрический анализ, для определения потерь СО ₂ при разложении карбонатов, и для обнаружения реакций в твердом состоянии; химический анализ для определения продуктов измельчения; гравиметрическо-объемные методы и т. д.; измерение плотности для прослежвания полиморфных переходов; металлографический анализ для прослеживания изменений свойств материалов; метод магнитного баланса, или магнитогидростатический метод для изучения изменений магнитных свойств материалов, связанных с процессом измельчения, а также для прослеживания таких трансформаций, как переход g-Fe ₂ O ₃ в a-Fe ₂ O₃ ; спектроскопия по Meccбayэpy, для прослеживания изменений в решетке на атомном уровне, реакций в твердом состоянии и т.д.; визуальный контроль химических реакций и физических изменений путем наблюдения за изменением цвета вещества; электронная микроскопия, для наблюдения за новыми кристаллическими структурами, за ростом ядер, за морфологией кристаллов, дислокациями, трещинами и другими их нарушениями; инфракрасная абсорбционная спектроскопия, для изучения прототропии в минералах и кристаллах, электронное микрозондирование для определения композиции материалов и типа распределения соответствующих элементов на поверхностях раздела.

1.2. Актуальность задачи развития техники и технологии тонкого измельчения материалов.

Актуальность задачи исследования механического и физико-химического аспектов измельчения обусловлена, в первую очередь необходимостью поиска путей повышения эффективности производства продукции, разработки и внедрения энергосберегающих технологий в наибольшей мере отвечающих намеченным целям функционирования производственных предприятий промышленной, сельскохозяйственной, медицинской и прочей направленности. Измельчение как способ изменения технологических свойств материалов используется с давних времен с целью сокращения размеров, увеличения удельной поверхности, раскрытия минералов и т. п. Интересно отметить, что еще более 300 лет назад Френше Бекон говоря о способах обработки материалов, выделил измельчение как один из основных. Позже установлено, что измельчение, наряду с другими методами механической обработки материалов (резание, шлифовка, растирание, металлообработка, сверление и т. п.) вызывает изменения в состоянии твердых веществ. При этом могут возникать целый ряд явлений: — изменение формы частиц, создание новых дислокаций (нарушение структуры с образованием трещин) и изменение механических свойств – прочностных, пластических, вязкостных, снятие остаточных напряжений; — повышение химической активация поверхности частиц, включая образование реакционно-способных поверхностей и увеличение каталической активности поверхностной фазы; — полиморфная трансформация материала – изменение кристаллографической структуры одной из полиморфной фазы в другую, декристаллизация и аморфизация; — механо-химические реакции, включая химические изменения на поверхности или внутри частицы, образование новых соединений, высвобождение газообразной фазы, ускорение реакций с окружающими веществами и твердыми растворами. Доказано также возможность полиморфных превращений некоторых материалов в процессе сухого измельчения. Различие в структуре обусловливает и значительные различия в свойствах полиморфных модификаций получаемого продукта, обеспечивая, тем самым, возможность создавть материалы с различными свойствами. Учитывая комплексный характер воздействия измельчения на процесс преобразования твердых материалов, потребность в более тонком измельчении возрастает в связи с созданием новых процессов и продуктов в химической, горнорудной, керамической. лакокрасочной, металлургической, пищевой и других областях производства. Имеющие место физические ограничения в достижимой при измельчении тонкости продукта, а также ограничения, накладываемые на неё объемами производства и стоимостью процессов измельчения, приобретают все возрастающее значение для этих отраслей промышленности. Более тонкое измельчение может обеспечить реализацию всех, упомянутых выше, эффектов, . Струйные мельницы с момента их практического применения открыли широкие возможности в области производства высокоактивного продукта с высокоразвитой поверхностью частиц. Однако не все измельчительные установки и, в частности, струйные мельницы, в сравнении с другими методами измельчения потребления энергии, отсутствие методов их исследования и проектирования , сдерживает их развитие. Многие энергетические процессы в мельнице и явления сопровождающие процесс измельчение до сих пор не изучены. Не совсем ясен механизм и характер изменения физико-химических свойств измельчаемого материала, а также факторы, обуславливающие эти изменения. Струйные мельницы обеспечивают совмещение с процессом измельчения ряда других процессов, трудно осуществимых в других измельчительных установках. Изучение физико-химических и механических основ этих процессов будет способствовать более эффективному использованию оборудования, экономии энергоресурсов. В настоящее время нет ни одной отрасли перерабатывающей тонкодисперсные материалы, которая, так или иначе, связана с техникой измельчения и не была бы заинтересована в получении тех преимуществ, которые дают струйные мельницы: высокая дисперсность получаемого продукта, низкая металлоемкость и простота конструкции, возможность совмещения с процессом измельчения других процессов. Необходимость широкого развития техники тонкого измельчения выдвигает на первый план прикладное исследование, в частности изучение условий и факторов, определяющих характеристики мельниц тонкого помола, а также влияния этих характеристик на изменение физико-механических свойств измельчаемого материала и, в свою очередь, степени влияния этого изменения на технологический передел измельченного материала. При этом следует иметь в виду, что в процессе измельчения могут возникать целый ряд явлений, имеющих большое прикладное значение: — увеличение удельной поверхности и раскрытие заключенных в породе минералов; — изменение формы частиц, создание в их объеме новых систем трещин, снятие остаточных напряжений, изменение плотности размещения дислокаций и изменение их механических свойств; — активация поверхности, включая образование реакционно-способных поверхностей и увеличение каталической активности поверхностной фазы; — механо-химические реакции, включая химические изменения на поверхности или внутри, образование новых соединений, высвобождение газообразной фазы, ускорение реакций с окружающими веществами и твердыми растворами. — полиморфная трансформация – изменение кристаллографической структуры из одной полиморфной фазы в другую, декристаллизация и аморфизаци; Так, например, Бэрнс и Бредиг наблюдали при сухом измельчении частичный переход кальцита, характеризующегося ромбоэдральной кристаллической решеткой, с плотностью 2,72 и твердостью 3,0 в арагонит с орторомбической кристаллической решеткой, удельным весом 2,95 и твердостью 3,5 – 4. Кальцит является стабильной фазой при нормальной температуре и давлении, в то время как арагонит является метастабильной фазой, химический потенциал или свободная энергия по Гиббсу выше, чем у любой другой, известной для данной композиции, фазы, и которая отличается от стабильной фазы предельным барьером энергии активации. При нагреве арагонита свыше 450 ⁰С он снова превращается в кальцит. Цунасима и др. [ ] с помощью измельчения изучали превращения кристаллов красителя – сернокислого кадмия. При размоле цвет вещества изменялся до темнокрасного, а после нагрева восстанавливался до исходного. Поведение кварца, каменной соли, твердого угля и карбида кальция в процессе размола в процессе исследовались Шнайдером. В случае кварца и твердого угля он установил наличие непрерывного прогрессирующего разрушения структуры; у карбида кальция – изменение фазового состояния, у каменной соли, помимо искажений решетки, были установлены прокаливания и рекристаллизации. Не менее принципиальным превращением структуры измельчаемого материала является аморфизация его поверхности. Так, при измельчении кристаллического кварца и силикатов на частицах образуются поверхностные слои с нарушенной кристаллической решеткой (аморфные слои), толщиной до 0,2 мкм, в зависимости от размера частиц SiO₂, времени и способа измельчения. На образование аморфных слоев в процессе измельчения расходуется в процессе измельчения расходуется большая часть подводимой к измельчительному агрегату энергии. Изменения в структуре кварца, включая аморфные превращения и снижение общей его плотности в процессе сухого измельчения были изучены рядом ученых Реем, Мартином, Демпстером и Ритчи и др. Было утановлено, что полиморфные превращения при сухом измельчении происходят без каких-либо изменений температуры и давлении, кроме тех локальных изменений, которые обусловливаются самим процессом. Изучение измельченного сухим способом кварца показало, что сухое измельчение приводит к искажению решетки со статическим смещением атомов с их идеальных позиций и образованием аморфной структуры SiO₂. Необходимость познания механизма указанных явлений возрастает вследствие создания новых процессов и продуктов: пищевой, химической, горнорудной, керамической, лакокрасочной, металлургической и других областей производства. Ограничения достижимой, в процессе измельчения крупности, а также ограничения накладываемые на нее объемами производства и затратами (стоимостью) процессов измельчения, обусловливает их актуальность для этих отраслей промышленности. В процессе газодинамического диспергирования могут реализоваться все вышеупомянутые физические эффекты. Физические аспекты различных форм диспергирования материалов в струях газа. Любое разрушение твердого тела связанное с преодолением его прочности, по сути представляет поверхностные явления развивающиеся на основе дефектов кристаллической решетки и выражается в образовании новой поверхности раздела. Нарушение равновесного состояния частиц твердого тела может быть вызвано различными механизмами: адсорбционными, тепловыми, механическими, аэродинамическими и другими явлениями, Из трех основных механизмов разрушения материалов: аэродинамический, термичесий и механический, — в процессе газодинамического диспергирования, несомненно, действует каждый из них, однако не в равной степени. Прогрев крупных частиц, как отмечается в работе В. А. Бронштена [ ] в газовой среде, при кратковременном её воздействии, происходит на глубину не более 0,5 – 1 мм и, поэтому, не может играть существенную роль в их дроблении. Напротив, механическое диспергирование в гетерогенных струях газа, обусловленное соударением частиц между собой и с ограничивающей поток преградой, по мнению многих исследователей, играет определяющую роль. Роль аэродинамических нагрузок особенно возрастает в связи с неправильной формой частиц. На основе анализа различных форм дробления метеоритов в атмосфере Земли составлена классификация различных форм их дробления при входе вплотные слои атмосферы (табл.. 1) Таблица 1

Преобладание того или иного типа дробления зависит от структуры и размеров метеоритов, а также, по-видимому, от скорости входа в атмосферу. Физические аспекты указанных видов дробления различных материалов, в соответствии с концепцией В. А. Бронштена, заключается в следующем. Наиболее энергоемким, с позиций разрушения, материалом, являются металлы. В кристаллической структуре железа, никеля и других металлов всегда существуют дефекты, в частности, линейные дефекты, называемые дислокациями. Благодаря наличию дислокаций, под действием сильных нагрузок (в данном случае — аэродинамического давления, динамической нагрузки в процессе соударения) частица испытывает пластические деформации, в ходе которых скопления дислокаций образуют микротрещины с характерными размерами 10 ^-3 – 10 ^{— 4} см ( 10 – 1 мкм) [187]. Далее происходит подрастание и накопление микротрещин и образуются макротрещииы, на которых и происходит разрыв. Наличие дислокаций и микротрещин понижает прочность металла. Помимо общего давления газа, к факторам, в большей мере приводящих к поперечному сдвигу и способствующих разрыву сплошности материала частиц, относятся большие градиенты компонент вектора скорости обтекания и неправильности формы частиц, создающие неравномерность напряжений. Как показали эксперименты Т. Я. Гораздовского [70], приложение касательного напряжения при наличии сильного всестороннего давления может привести к взрывоподобному дроблению образца, причем часть вещества образца вылетает в форме мелких пылинок размерами ~10 мкм. Такое явление называется реологи-ческим взрывом. Было замечено, что взрыв наступал при достижении определенного критического значения касательных напряжении. Хотя эксперименты Т. И. Гораздовского проводились не на металлах, а на разнообразных полиикристаллических веществах (мрамор, базальт, уголь и др.), не было замечено каких-либо вариаций протекания явления в зависимости от вида вещества. Эти эксперименты показывают, что вероятность взрывоподобного дробления возрастает с ростом напряжений, т. е. с ростом плотности среды, с которой контактируют частицы. В ходе описанных экспериментов наблюдался ряд сопутствующих явлений: свечение в фиолетовом и ультрафиолетовом диапазонах, появление жесткой радиации с длиной волны l< 0,5Å, трибоэлектричество (электризация при трении, в данном случае — при взаимном трении взаимодействующих частиц). Близким к вышеописанному является л механизм дробления типа С (крошение каменных метеороидов), с той лишь разницей, что они имеют гораздо менее однородное строение, меньшую прочность и включения аморфных компонент, что облегчает процесс дробления. Поля напряжений становятся неоднородными, а градиенты напряжений оказывают сильное влияние на величину предельного напряжения и ориентацию поверхностей разрушения. Чаще вceго сдвиговое разрушение развивается в плоскости, образующей угол в 45° к направлению максимального главного напряжения. Однако этот угол, вообще говоря, по постоянен, а зависит от величины прилагаемых нагрузок [174] Чем крупнее тело, тем больше для него вероятность дробления. Процесс шелушения (тип И), механизм которого состоит в аэродинамическом отрыве частиц с краевых зон. Как известно [210а], касательные напряжении для большинства минералов на порядок меньше, чем сжимающие напряжении. В частности, для тела из бронзита массой п 1 г, по данным Г. Болдуина и И. Шеффер [269], касательное напряжение s_t =2^.10⁸ дин/см² , тогда, как сжимающие s_с = 2^.10⁹ дин/см² . Для сферического тела в свободно-молекулярном потоке газа отделение частиц будет происходить не со всей лобовой поверхности тела, а с краевой зоны, где создадутся достаточные касательные напряжения. Её площадь будет равна S₁ = 2pRùR (41.1) где R — радиус тела, ùR — ширина проекции пояса, откуда отделяются частицы, на плоскость, перпендикулярную к потоку. Пусть этот пояс ограничен позиционным углом . Тогда = 2(1 -sin,). (41.2) Угол определяется из условия, sin 41 .И) где v_кр — критическая тангенциальная скорость, достаточная для отрыва частиц tipn выполнении условия — касательное напряжение 41.4) Можно предполагать, в соответствии со сказанным выше, что скорость потери массы за счет «шелушения» определяется формулой, аналогичной формуле (3.2), см. (Бронштен) где E_св — энергия связи частиц («зерен»), иначе говоря. энергия, необходимая для отрыва частиц от тела, рассчитанная на единицу массы, — коэффициент, аналогичный в (3.2). Тогда отношение скорости потери массы за счет шелушения и испарения выразится так: (41.6) Из(41.6) следует, что y должно расти с v, даже если считать, что Е_св от v не зависит. В действитс.н.ностп К..» не постоянна, она надает с ростом температуры, а температура краевой ионы должна расти с ростом и, поскольку при лтом резко подрастает перенос тен.ча. Н результате Л’_г» также падает с ростом г, что еще более увелпчивает зависимость \f от скорости. Идея лтого механизм.) (нрапдл, не п связи с шелушением, а с дроблением вообще) Пыла высказана еще If). Эпиком и 19Г>8 г. 1428]. Скоростная .чаннсимость интенсивности дробления при данном механизме позволяет объяснить и рассмотренную » § 20 фиктивную зависимость т(у), полученную Ф. Нер-ипаин [479]. Явление разбрызгивания (срыв капель расплавленной пленки, тин S) качественно рассматривалось в § 13. Как показано в § 0, почти у всех каменных метсоропдов (при v > 14 км/с) и у быстрых железных (при г > .40 км/с) происходит кипение пленки расплава и срыв капелек для них маловероятен. Но у медленных железных метеорондо в он возможен. К сожалению, теоретическое решение задачи о течении жидкой пленки вблизи точки срыва наталкивается на большие трудности, решение становится неустойчивым. Испарение с поверхности расплава, оттесняя набегающий поток и пограничный слой, уменьшает трение, и наоборот, уменьшение испарения приводит к усилению трения и может даже привести к увеличению общего уноса массы за счет жидкой фазы 141. Поскольку при малых радиусах затуплепия градиент давления больше, унос массы в жидкой фазе сильнее проявляется у малых тел (по не настолько малых, чтобы проплавнтьсн насквозь). Этому способствует и еще одно обстоятельство: при большом радиусе закругления больший часть вещества пленки испаряется, не успев достигнуть критического пояса, где начинается сброс пленки и ее разбрызгивание, тогда как при малом радиусе на достижение :»того пояса требуется столь мало времени, что испарение не успевает существенно уменьшить массу рассматриваемого элемента пленки, П работе 1177] приводятся результаты экспериментов, в которых изучалось плавление моделей с // = 0,7 см из сплавов Вуда и Розе, выстреливавшихся со скоростью

II Анализ направлений развития измельчительного оборудования.

2.1. Общие положения.

Измельчение как метод получения тонкозернистых материалов – наиболее распространенный вид процессов подготовки сырья к технологичкскому переделу современных производств. Именно оно лежит в основе получения и переработки самых разнообразных материалов, применяемых в очень широких масштабах и во многих отраслях промышленности, сельского хозяйства, медицины является одним из обязательных технологических процессов. Одни технологические процессы предваряются образованием тонкозернистых материалов, получаемых с помощью специального измельчительного оборудования, а другие ( производство цемента, производство муки и т. п.) – тонкое измельчение применяют на заключительной стадии. Процесс измельчения представляет собой сокращение размеров твердого тела (образование новых поверхностей) путем преобразования энергии подводимой к измельчительному аппарату в энергию разрушения. Получение тонкозернистых материалов в мельницах тонкого измельчения представляет весьма трудоемкий процесс, требующий больших затрат времени и энергии. Поэтому, наряду с механическими методами измельчения широкое применение находят физико-химические методы. Среди этих методов можно выделить: метод сушки распылением и термического разложения, метод совместного осаждения и термического крекинга, Сверхтонкие металлические порошки получают методами осаждения в газовой фазе, в том числе испарительно-конденсационным методом. Высокая энергоемкость отмеченных методов обусловливает тот факт, что механический метод измельчения остается ключевым в схеме получения тонкомолотых материалов. Ограниченные энергетические возможности механических измельчительных аппаратов ограничивают также их возможность по степени сокращения размеров измельчаемых твердых тел. Поэтому для получения требуемой крупности частиц часто прибегают к организации определенной последовательности — стадий сокращения размеров. В этой связи определилась и соответствующая терминология, применяющая термин «дробление» при получении крупных кусков материала и «размалывание» («помол») – при производстве порошкообразных продуктов. Применение указанных терминов способствовало разделению измельчительных агрегатов (аппаратов) на две класса – дробилки и мельницы, однако не обеспечило четкого определения границ такого важного параметра, как целесообразной величины достигаемых на каждой стадии предельных размеров частиц измельченного материала. Гранулометрический состав и форма кусков дробленого или размолотого продукта в значительной степени зависит от принципа действия измельчающего аппарата и условий его эксплуатации. Эти факторы имеют первостепенную важность, поскольку не только определяют эксплуатационные расходы, но и оказывают решающее влияние на физико-механические и химические свойства получаемого продукта: на величину площади поверхности, химическую активность, прочность частиц, плотность материала при упаковке и т.п. Выход (процентное содержание) дробленого продукта требуемой крупности имеет важное значение, поскольку непосредственно влияет на стоимость производства, повышая её при увеличении отбракованных (не кондиционных) отходов. По данным фирмы «Алис-Чалмерз» (США) наибольшие часть капиталовложений на энергетические и производственные затраты в сфере измельчения относятся к процессам переработки материалов с крупностью частиц от 12,7 мм и до размеров задаваемых технологическим регламентом получения конечного продукта. Т. е. исследованиям процессов сокращения размеров перерабатываемых материалов измельчению отдается предпочтение. Еще одной причиной того, что исследованиям в области измельчения отдается предпочтение по сравнению с исследованием дробления является то, что физические свойства измельченного продукта обычно оказывают жизненно важное влияние на степень извлечения, сортность концентрата и другие факторы, которые могут воздействовать на возможности реализации готового продукта на рынке. Всегда имелась тенденция рассматривать операции дробления и грохочения в технологическом цикле подготовки материала, включающем мельницы для измельчения, просто в качестве выполняющих функции подготовки питания для этих мельниц. В результате стремления повысить производительность цикла подготовки материала к технологическому переделу, на большинстве предприятий операторы дробилок увеличивают их производительность, загружая, тем самым, мельницы крупным материалом, что при любой последующей операции измельчения ведет к снижению производительности мельниц, увеличению удельной энергоемкости, измельчающей среды, расхода футеровки и т. п. Имеется такой интервал крупности частиц между продуктом дробильного устройства и питанием для мельниц, при котором дробилки могут использовать энергию эффективней, чем мельница. Но при современных методах применения машин инженеры не могут применить машину с достаточной гибкостью для использования преимущества коэффициента мощности дробилки. В большинстве случаев режимы дробления и грохочения устанавливаются на змпирических данных фирм-поставщиков этого оборудования. Применимость такой информации в случае изменения условий работы оборудования может оказаться не адекватной. Многие устройства для дробления и грохочения, даже при тщательной их разработке, в изменяющихся условиях работы могут оказаться малоэффективными. Это дает основание считать оптимизацию режимов дробления и грохочения наиболее эффективным средством повышения экономических показателей процесса получения тонкомолотых материалов.

2.2. Характеристика дробильного оборудования

Для реализации первых стадий измельчения – дробления, разработан ряд способов, в основу которых положены принципы ударного, сжимающего (раздавливающего), истирающего разрушений. В зависимости от размеров, получаемых фракций выделяют крупное дробление, среднее дробление, мелкое дробление. Все эти виды дробления предваряют, в случае необходимости, процесс измельчения. Для первичного измельчения (дробления) твердых материалов разработаны несколько модификаций дробилок: дробилки раздавливающего действия для крупного и среднего дробления (щековая, конусная, роторная, валковые, зубовалковые дробилки). nike pas cher Все указанные типы дробилок являются дробилками раздавливающего типа и пригодны как для первичного измельчения твердых материалов, так и для промежуточных стадий измельчения. Величина фракций, получаемых в дробилках, использующих раздавливающий принцип разрушения, определяется величиной зазора выгрузочной щели дробилки в нижней части её рабочего пространства. Для первичного измельчения материалов минерального происхождения хорошо приспособлены щековые дробилки, но, если требуется более высокая производительность, то конусные дробилки обладают рядом преимуществ. Щековые и валковые дробилки пригодны для получения мелких фракций при умеренном объеме производства, конусные дробилки способны перерабатывать значительно больший объем. Зубовалковые дробилки, которые также производят измельчение путем раздавливания, могут давать продукт с ещё более точными размерами фракций при условии применения дробящих зубьев требуемой формы. Степень измельчения в этих дробилках невелика, если машина не оборудована стержневыми зубьями для разбивания крупных кусков породы. Однако применение таких зубьев способствует увеличению разброса по крупности получаемых кусков. Для крупного дробления разработаны также дробилки срезающего действия: ножевая, фрезерная и ударного действия – молотковая дробилка …(см.перевод Дзинбо Гендзи)

2.2.1. Щековые дробилки

Из всего многообразия конструктивных вариантов щековых дробилок, наибольшее распространение получили дробилки с вертикальной или слегка наклонной неподвижной щекой и с подвижной щекой, которая изменяет размер разгрузочной щели при помощи одной или двух распорных плит. Для первичного дробления твердых, крепких и абразивных материалов наиболее пригодна щековая дробилка с двумя распорными плитами. В этом типе дробилки вал с эксцентриком приводит в движен6ие шатун. Который подымает и опускает пару распорных плит, за счет чего происходит качание подвижной щеки, подвешенной на неподвижном валу. У дробилки с одной распорной плитой подвижная щека подвешена на эксцентриковом валу. А её нижняя часть опирается на распорную плиту. Вращение эксцентрикового вала создает практически круговое движение верхнего конца подвижной щеки и движение по эллипсу её нижнего конца. В настоящее время имеется тенденция к применению дробилок с одной распорной плитой. Меньшая первоначальная стоимость дробилок с одной распорной плитой для многих условий эксплуатации перевешивает более высокие затраты на техническое обслуживание, вызываемое повышенным износом дробящих поверхностей щек из-за вертикального перемещения подвижной щеки, что является характерной особенностью дробилок с одной распорной плитой. Но эта особенность дробилок с одной распорной плитой способствует перемещению материала через рабочую камеру, благотворно влияя на режим дробления. Размер щековой дробилки определяется размерами загрузочного отверстия через которое подается материал. Загрузочное отверстие малых промышленных дробилок равно 610 х 152 мм, у более крупных первичного дробления размер загрузочного отверстия составляет 2130 х1520 мм; производительность этих дробилок колеблется от 600 до 800 тонн в час. Степень измельчения, обеспечиваемая щековой дробилкой. определяется отношением размера загрузочного отверстия к размеру выпускной щели и может колебаться от 5 : 1 до 10 : 1 в зависимости от свойств материала. new balance pas cher Любое проскальзывание материала во время рабочего хода дробления означает потерю мощности, потерю производительности и повышение износа рабочих поверхностей щек. Примерно две трети продукта может измельчаться до размеров, меньших установленной ширины щели дробилки, но этот показатель меняется в значительной степени. Для поддержания высокой производительности важно иметь устройства, обеспечивающие регулярную подачу материала в дробилку. …(с.8).

2.2.2. Конусные дробилки

Факторы, определяющие степень измельчения в конусных дробилках, подобны факторам, характерных для щековых дробилок. Для заданного размера выгрузочной щели конусная дробилка имеет производительность, превышающую в два раза производительность щековой дробилки, но и стоимость её выше почти в два раза. С другой стороны, конусную дробилку, как аппарат первичного дробления, легче освобождать от завалов с помощью соответствующего подъемного крана. Поэтому на практике подачу материала осуществляют непосредственно в дробилку, что исключает необходимость применения тяжелых питателей с вытекающими отсюда экономическими преимуществами. Конусные дробилки также не требуют постоянного наблюдения. Размер дробилки первичного дробления в большей степени определяется размером кусков подаваемого в дробилку материала. Если более высокая производительность конусной дробилки подтверждается экономической целесообразностью, то её часто предпочитают щековой дробилке, в силу её простоты и надежности в эксплуатации.

III Размольное оборудование

3.1.

Для тонкого измельчения промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, приспосабливаемого для различных материалов и условий работы в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, медицины. Шаровые и трубные мельницы, молотковые мельницы, дисковые мельницы с пальцами, мельницы с кольцами, струйные мельницы – каждая их разновидность обладает характерными особенностями и может включаться в различные технологические системы для получения тонкомолотых материалов с различными физико-механическими и химическими свойствами. На базе мельниц тонкого помола созданы специализированные технологии по переработке материалов чувствительных к нагреванию, технологии, отвечающие требованиям переработки металлических и неметаллических, минеральных и органических материалов: фосфатов, серы, баритов, а также для производства пластмасс. Выбор подходящего измельчительного оборудования для конкретных технологий производится путем лабораторных испытаний измельчаемости или требуемых изменений используемого в них материала. При этом различают: грубый помол, при котором частицы измельченного материала проходят через сито №10 (диаметр отверстий сита равен 1, 67 мм); мелкий помол, обеспечивающий получение частиц, +проходящих через сито № 200, с диаметром отверстий 0, 076 мм; «тонкий» помол, при котором 99,9 % измельченного продукта проходит через сито №300, с диаметром отверстий 0,053 мм; «сверхтонкий» помол характеризуется размером частиц менее 44 мкм, не укладывающимся в ситовый анализ.

3.1.1 Подготовка материала

3.1.2 Дисковая мельница

Струйная мельница МС-100M с плоской помольной камерой Ø100мм. Мельница типа МС-100М предназначается для измельчения неорганических и органических материалов в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства, а также минеральных продуктов с твердостью до 10 ед. по шкале Мооса, включая самые твёрдые: алмазы и карбиды, нитриды и пр. Основные области применения струйной мельницы. Порошковая металлургия Получение классифицированных алмазных порошков для инструментальной и ювелирной промышленности. Изготовление металлокерамического инструмента: резцы, фрезы, фильеры и т.д. на основе карбидов, нитридов и алмазов, включая измельчение всех компонентов. Переработка цветных и черных металлов в высокодисперсные порошки. Производство высокодисперсных порошков для высокотемпературной керамики. Энергетическая промышленность. Измельчение материалов для атомной энергетики: ТВЭЛов, различных композиционных материалов для токосъёмников, контактов и пр. Пищевая промышленность Измельчение муки и др. продуктов детского питания. Производство муки тонкого помола (менее 20 мкм) из риса гречихи, овса, кукурузы, гороха, фасоли и т.д; Производство порошков тонкого помола из высушенного картофеля, свеклы, моркови и т. д; производство высокодисперсной костной муки; Производство высокодисперсных быстрорастворимых пищевых добавок и красителей из растительного сырья; производство высокодисперсных порошков сахара, соли (увеличивается скорость растворения). adidas zx Измельчение на струйной мельнице происходит в струях охлаждённого воздуха, что позволяет сохранить биологические качества продукции, а высокая интенсивность измельчения отрицательно влияет на споры вредителей и позволяет увеличивать срок годности продукции. Измельчение смеси из разных сортов сырья с добавками (сахар, соль, перец, тмин и др.) позволяет получить муку — полуфабрикат для конкретного потребителя. Переход от одного вида сырья к измельчению другого вида сырья не требует переналадки струйной мельницы, а заключается в продувке системы сжатым воздухом.