Классификация методов измельчения

Класс измельчения	Размер кусков до измельчения, мм	Размер кусков после измельчения,мм
Дробление
крупное
среднее
мелкое		1-5
Помол
грубый	1-5	0,1-0,04
средний	0,1-0,04	0,005-0,015
тонкий	0,1-0,02	0,001-0,005
коллоидный	-0,1	-0,001

измельчение условно делят на несколько классов, исходя из которых выбирают измельчающее оборудование. Приблизительная характеристика принятой классификации измельчения приведена в табл. 2.2.

В СССР и за рубежом для измельчения промышленных и бытовых отходов применяют различные измельчители, работающие по принципам, описанным выше. Их можно классифицировать по следующим признакам:

конструкция и частота вращения рабочих органов;

вид разрушающей нагрузки, линейные размеры частиц до и после дробления.

Естественно, что в процессе утилизации отходов главным является последний признак, определяющий конструкцию рабочих органов, частоту вращения и вид разрушающей нагрузки, т.е. конструкцию дробилки.

При выборе тех или иных измельчителей необходимо учитывать ряд факторов, главными из которых являются вид и характер отходов,их размеры и количество, необходимая степень измельчения и конечный размер дробленого материала, особые свойства измельчаемых отходов. Иногда, если необходимо измельчить очень крупные отходы, их предварительно режут, используя дисковые пилы и ленточнопильные станки на более мелкие куски, которые могут быть далее измельчены на стандартном оборудовании вплоть до самой тонкой фракции помола. Например, для переработки кусковых отходов лесопиления и деревообработки в технологическую щепу используются рубильные машины следующих марок:

МРН-25 - производительность 25 плотных м³/ч, проходное сечение загрузочного патрона 250х250мм; диаметр диска 1270мм; частота вращения диска 740 мин^--1; число ножей 16; мощность электродвигателя 75 кВт (щепа предназначается для целлюлозно-бумажного производства);

МРН-30 Н — производительность 30 плотных м³/ч; максимальный размер поперечного сечения камеры 220мм при длине до 1600 мм; диаметр диска 1270мм; частота вращения диска 740 мин-¹; мощность электродвигателя 8,9 кВт; машина предназначена для переработки короткомерных отходов лесопиления и деревообработки.

Для получения более мелких частиц, например, в процессе приготовления компоста, используют молотковые шахтные мельницы типа ММТ и ММА, выпускаемые Черновицким машиностроительным заводом [25].

Шахтная мельница (рис. 36) представляет собой молотковую дробилку, материал из которой эвакуируется восходящим потоком воздуха. Корпус мельницы монтируется на отдельном фундаменте и соединен с двигателем упругой муфтой.. Ротор вращения - в опорно-упорных подшипниках. На роторе шарнирно закреплены билодержатели и билы. Изнутри к корпусу крепятся съемные бронеплиты. Со стороны за-

Рис. 37. Дробилка типа РО

I - корпус; 2 - бункер; 3 - гидравлический толкатель: 4 - литые валы; 5 - противоперегрузочное устройство; 6 - полость для обслуживания; 7 - бункер

грузки в корпусе предусмотрены закрывающиеся люки для ревизии бил и билодержателей.

К достоинству конструкции следует отнести возможность доизмельчения недостаточно измельченных частиц, которые пневматически возвращаются в корпус мельницы. Основная сложность при эксплуатации дробилок и шахтных мельниц связана с необходимостью периодической замены изнашиваемых элементов.

рис. 38. Роторно-ножевой измельчитель с водяным охлаждением

1 - поворотная плита; 2 электродвигатель; 3 -лоток; 4 - съемная калибрующая решетка; 5 - ро-люр; 6 - статор: 7 - маслоотражатели; 8 - ножи ротора; 9 - загрузочный бункер; 10 - маховик; 11 -упорные подшипники; 12 -массодробители; 13 - регулируемые ножи статора; 14 - штуцер для подачи воды

Другим примером специализированной универсальной дробилки для ПО и бытового мусора является роторная дробилка типа РО, выпускаемая в ФРГ (рис. 37). Дробилка предназначена для измельчения отходов древесины, пластмасс, обрезков листового алюминия и других металлов, затвердевших лаков и красок, упаковочной тары, резины, обрезков кабелей и т.д.

На станине смонтирован корпус дробилки 1, в котором расположена пара валов 4 с выступающими заостренными кромками. Кромки одного вала входят в промежуток между режущими кромками второго. В процессе работы валы медленно вращаются навстречу друг другу. Загружаемые отходы поступают в приемный бункер 2 и прижимаются к валам 4 при помощи гидравлического толкателя 3. Захватываемый зубьями валов материал испытывает режущее, раскалывающее и разламывающее воздействие, измельчается и падает в бункер 7, откуда удаляется для классификации и дальнейшей переработки. Во избежание поломки валов предусмотрено противоперегрузочное устройство 5 в полости для обслуживания 6.

Для получения мелкой крошки, например в процессе переработки отходов пластмасс, часто используют роторно-ножевые измельчители (рис. 38). В них измельчение происходит в узком зазоре между неподвижными ножами, закрепленными внутри статора, и ножами, установленными на вращающемся роторе. Этот метод пригоден для получения крошки диаметром частиц до 2мм, при этом размер кротки регулируется сменными решетками с различными диаметрами отверстий. В большинстве дробилок такого типа подвижные ножи смонтированы на горизонтальном роторе, и число их может меняться.

Молотковые дробилки с горизонтальной осью фирмы "Гондард" (Франция) предназначены для измельчения широкого спектра отходов, включая пластмассы, жестяные банки и т.п. Отходы измельчаются в зазорах между молотками и решетками. Производительность дробилки 10—15 т/ч.

Фирма"Альпине" (ФРГ) выпускает такие дробилки Ротоплекс с вертикальной осью ротора. При небольших габаритах они имеют высокую производительность и способны перерабатывать громоздкие и объемные отходы.

Молотковые дробилки с вертикальной осью фирмы "Толемар" при мощности 149 кВт могут перерабатывать 10—15 т, включая шины с металлокордом [30].

Более высокая дисперсность в процессе измельчения может быть достигнута при использовании измельчителей (мельниц) других конструкций, которые основаны на ударном, ударно-режущем или ударно-импульсном действии.

Один из недостатков, возникающих при измельчении вязких, упругих и вязкоупругих материалов (резина, некоторые виды термопластов и др.), заключается в том, что при комнатной температуре энергозатраты наих переработку очень велики, хотя непосредственно на измельчение расходуется не более 1 % энергии, основная же ее часть преобразуется в теплоту. Поэтому в последние 15—20 лет все большее применение находит техника криогенного измельчения, которая позволяет охлаждать материал ниже температуры хрупкости. Как правило, в качестве охлаждающего агента используют жидкий азот, имеющий температуру - 196°С, что ниже температуры хрупкости большинства полимерных материалов.

При таком способе дробления резко возрастает степень измельчения, повышается производительность процесса, снижаются удельные энергозатраты, предотвращается окисление продукта.

При необходимости получения особой тонины помола, например, в конечной стадии процесса регенерации лакокрасочных отходов, применяют ударно-истирающие измельчители.

На рис. 39 показана вибрационная мельница с внутренним вибратором, предназначенная для измельчения материалов с исходным размером частиц 1-2мм до 1-5 мкм. Высокая степень измельчения и такая дисперсность продуктов измельчения достигаются как за счет самого способа обработки (удар с истиранием), так и за счет состояния материала в из-

Рис. 39. Схема вибрационной мельницы с внутренним вибратором

а - инерционным: б - вибрационным; 1 - корпус 2 - вибратор; 3 - опоры; 4 - рама; 5 - электродвигатель: 6 - муфта; 7 - мелющие тела (шары); 8 - люк

мельчителе. Частицы материала все время находятся во взвешенном состоянии и вибрируют. За счет соударения вибрирующих шаров, заполняющих корпус мельницы, а также их взаимного перемещения происходит интенсивное измельчение поступающего в корпус материала.

Более тонкую степень помола (порядка единиц или даже долей мкм) можно получить только в коллоидных мельницах различных вариантов.

Дата добавления: 2015-07-19