Дроблення і подрібнення матеріалів

Практична робота №1

Дроблення і подрібнення матеріалів

Мета роботи - ознайомити студентів з процесами і показниками дроблення сирих матеріалів. Навчити візуально визначати крупність і гранулометричний (фракційний) склад матеріалів.

1.1 Теоретичні положення

Дроблення матеріалів служить для отримання шматків певної крупності, а також для розкриття зерен рудного матеріалу, що є дуже важливим при подальшому збагаченні. Дробленню можуть піддаватися руди, флюси, паливо, а також агломерати перед завантаженням у доменну піч.

Існують наступні стадії дроблення: велике - до розміру кусків 100 - 350 мм; середнє - до 40 - 60 мм; дрібне - до 6 - 25 мм; подрібнення - до 1 мм; тонке подрібнення - менше 1 мм.

Дроблення здійснюють в дробарках, а подрібнення - в млинах.

За формою дробильного органу дробарки підрозділяються на наступні різновиди: щокові, конусні, короткоконусние (грибоподібний) валкові, молоткові, роторні, зубчасті.

Руйнування шматків матеріалу в них відбувається в результаті розчавлюючих, розколюючих, истирающих зусиль і ударів.

В щокових дробарках матеріал дробиться роздавлюванням, вигином, інколи стиранням між двома прямокутними плитами - щоками, створюючими робочий простір клиноподібної форми. Одна щока зазвичай нерухома, інша гойдається від приводного механізму. При зближенні щік матеріал роздавлюється, а при відході рухомої щоки випадає з дробарки.

У конусних дробарках дроблення матеріалу проводиться всередині нерухомої конусної чаші конусом, що чинять кругове гойдання (гіраційний рух). У місці зближення конусів матеріал роздавлюється, розламується вигином і випадає вниз при відході конуса. У конусних дробарках великого дроблення нерухома конусна чаша встановлена вершиною вниз, що дробить конус крутий, кут при вершині близько 20 град. У конусних дробарках середнього й дрібного дроблення дробильна чаша встановлена вершиною вгору, дробильний конус пологий, кут при вершині близько 100 град, розвантажувальний кільцевий отвір великої площі.

Рис. 1 - Конструктивные схемы дробилок

У валкові дробарки матеріал затягується силами тертя і роздавлюється між двома паралельними циліндричними валками, що обертаються з однаковою швидкістю назустріч один одному. Валки затягують шматок матеріалу, якщо діаметр валка приблизно в 20 разів більше розміру шматка.

Молоткові дробарки дроблять матеріал ударами молотків, шарнірно закріплених на рлторі,який швидко обертається (окружна швидкість на кінці молотка до 55 м / сек), шматки руйнуються також при ударах о плити корпусу дробарок.

Роторні дробарки дроблять масивним швидко обертовим ротором з жорстко закріпленими молотками (біламі) і багаторазовими ударами шматків по відбійним плитам або гратам.

Дробарки трьох перших видів використовують для дроблення твердих матеріалів (руд, будівельного каменю та ін.) Молоткові дробарки працюють на крихких і м’яких матеріалах (вугілля, вапняки, боксити та ін.)

Дробарки ударної дії призначені для дроблення різних матеріалів за допомогою ударників, жорстко закріплених на обертовому роторі (роторні дробарки), або молотків, шарнірно закріплених на роторі (молоткові дробарки). Дробарка подрібнює матеріал шляхом ударів: або по шматку матеріалу, який лежить на поверхні, або ударом швидко рухомої деталі (до 70 м/сек.) по шматку матеріалу, або ударом шматка матеріалу, що рухається з великою швидкістю, о нерухому плиту.

Для попереднього дроблення крихких і м’яких матеріалів, наприклад (вугілля, сіль) застосовують також двовалкової зубчасті дробарки. Вони захоплюють шматки, які тільки в 1,5-4 рази менше діаметра валка.

/

Рис. 2 - Валок зубчатой дробилки

На збагачувальних фабриках тонке подрібнення руди перед збагаченням виробляють в кульових млинах або в млинах бесшарового помелу. Кульові млини являють собою пустотілі барабани, футеровані плитами з зносостійкої сталі з порожнистими цапфами, що спираються на підшипники. Подрібнений матеріал крупністю 5-12 мм разом з водою вводиться в одну з цапф, а пульпа (подрібнений продукт з водою) виводиться через протилежну цапфу. Робочий простір млина майже наполовину заповнено сталевими або чавунними кулями, які при обертанні барабана приводом через зубчатий вінець рухаються в млині в каскадному або водоспадному режимі. Шматочки руди, відчуваючи удари падаючих куль, розколюються, роздавлюются і істіраються.

Рис. З - Шаровая мельница (а) и мельница для бесшарового помола (б)

В останні роки поширення набув бесшаровой помел. Сутність процесу полягає в тому, що в млин завантажують тільки дрібницю і великі шматки руди, які в цьому випадку грають роль дробильних куль. У млині типу «Аерофол» великі й дрібні шматки руди вводять у обертовий барабан через живильник разом зі стисненим повітрям. Утворений в барабані подрібнений продукт несеться повітрям через порожнисту цапфу в шахту видачі, а потім скупчується в пилоуловлювачах. Якщо використовується гаряче повітря, то поряд з дробленням здійснюється і подсушка матеріалу.

Технологічними показниками процесу дроблення є ступінь і ефективність дроблення. Ступенем дроблення називається ступінь зменшення розміру шматків матеріалу в результаті дроблення і визначається з виразу:

де: Б і сі - максимальний (або середній) розмір куш матка до і після дроблення відповідно, мм.

Ефективність дроблення визначається масою подробленного матеріалу, одержуваної при витраті одиниці енергії. Вона визначається головним чином міцністю матеріалу, що піддається дробленню.

1.2 Порядок виконання роботи

1. Навішування матеріалу (агломерату, вапняку, щебеню коксу або ін) крупністю більше 40 мм масою 1-2 кг піддається дроблення в щокові дробарці.

2. Для визначення середнього діаметра шматків проводиться розсівання матеріалу після дроблення на фракції, мм <1; 1 — 3; 3 — 5; 5 — 10; > 10 с подальшим визначенням ситового складу.

3. Ситовий склад визначається діленням маси кожної фракції на вихідну масу матеріалу (суму усіх фракцій). Результати заносять до таблиці 1.

4. Подроблений матеріал в щокові дробарці піддають дробленню в валковій дробарці; аналогічно попередньому виробляють розсівання на фракції і визначають ситовий склад. Результати заносять в таблиці 1.

Таблиця 1 - Ситовий склад матеріалу

Фракції, мм	Матеріал до дроблення	Матеріал після дроблення в щокові дробарці	Матеріал після дроблення в валковій дробарці
кг	%	кг	%	кг	%
< 1

1-3
3-5
5-10
> 10
Разом

За даними розсіву визначається середній розмір шматків до і після дроблення за формулою:

де: ..._п - середній діаметр шматків данної фракції, мм;

…_n- зміст даної фракції в матеріалі,%

Ступінь дроблення розраховується за виразом (1.1)

1.3 Зміст звіту

1. Найменування та мета роботи.

2. Теоретичні положення.

3. Опис порядку проведення роботи.

4. Таблиця ситового складу матеріалу до і після дроблення.

5. Розрахунок ступіня дроблення.

6. Висновки.

1.4 Контрольні питання

1. Що таке дроблення (подрібнення)?

2. Основні стадіі дроблення.

3. Різновиди дробарок і млинів.

4. Принципи роботи дробарок і млинів.

5. Ступінь дроблення (подрібнення).

Дата добавления: 2015-09-29