ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-механические основы измельчения. Расход энергии из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8" Скорость химических и диффузионных процессов, протекающих с уча стием твердой фазы, повышается при увеличении ее поверхности. Увеличить поверхность обрабатываемого твердого материала можно, уменьшая размеры его кусков, т. е. путем и з -мельчения. [c.721] Процессы измельчения условно подразделяют на дробление (крупное, среднее и мелкое) и и з -мельчение (тонкое и сверхтонкое). Измельчение материалов осуществляют путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара (рис. ХУП 1-1). В большинстве случаев эти виды воздействия на материал используют комбинированно при этом обычно основное значение имеет один из них, что обусловлено конструкцией машины, применяемой для измельчения. [c.721] В зависимости от физико-механических свойств и размеров кусков (крупности) измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твердых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом, твердых и вязких —раздавливанием и истиранием. [c.721] Дробление материалов обычно ос уществляется сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды). При мокром измельчении пылеобразо-вания не наблюдается и облегчается транспортирование измельченных продуктов. [c.721] Практически размер максимальных кусков определяется размером отверстий сита, через которое проходит весь материал данной фракции, а размер минимальных кусков — размером отверстий сита, на котором данная фракция материала остается. [c.722] Найденные таким образом средние характерные размеры кусков D и й исходного и измельченного материала используются для расчета степени измельчения по формуле (ХУП1, 1). [c.722] Способы дробления крупнокусковых материалов и размеры дробильного оборудования зависят от размеров самых крупных кусков исходного и дробленого материала. Поэтому степень дробления часто определяется отношением характерного размера наиболее крупных кусков до измельчения к характерному размеру наиболее крупных кусков после измельчения. [c.722] В промышленности в большинстве случаев требуются высокие степени измельчения. Часто размеры кусков исходного материала достигают 1500 мм, тогда как в технологических процессах иногда используется материал, размеры частиц которого составляют доли микрона. Такие степени измельчения достигаются при измельчении в несколько стадий, поскольку за один прием (на одной машине) не удается получить продукт заданной конечной крупности. [c.722] По своему назначению измельчающие машины условно делятся на дробилки крупного, среднего и мелкого дробления и м е л ь н и-ц ы тонкого и сверхтонкого измельчения. [c.722] По основному способу механического воздействия на материал измельчающие машины можно разделить на следующие основные группы раскалывающего действия, раздавливающего действия, истирающе-раздав-ливающего действия, ударного действия, ударно-истирающего действия,, коллоидные измельчители. [c.722] Дробилки и мельницы работают в открытом и замкнутом циклах. [c.723] При измельчении в открыто м цикле (рис. ХУП1-2, а) материал проходит через измельчающую машину один раз. В открытом цикле проводят крупное и среднее дробление, когда не требуется получать максимальные зерна конечного продукта определенного размера. При наличии мелочи в исходном материале его предварительно классифицируют (рис. ХУП 1-2, б), при этом мелочь не подают в измельчитель, а сразу присоединяют к конечному продукту. [c.723] При измельчении в замкнутом цикле (рис. ХУ1П-2, в) материал неоднократно проходит через дробилку (мельницу). Измельченный продукт из измельчителя поступает в классификатор, выделяющий из него куски (зерна) размерами больше допустимого предела, которые возвращаются в ту же дробилку (мельницу). Часто такую поверочную классификацию совмещают с предварительной классификацией исходного продукта (рис. ХУП 1-2, г). [c.723] Работа по замкнутому циклу широко применяется при тонком измельчении. При этом благодаря предварительной и поверочной классификации в измельчитель практически не попадает ничего лишнего . При осуществлении многостадийного размола измельчающая машина последней стадии обычно работает в замкнутом цикле. [c.723] Измельчение осуществляется под действием внещних сил, преодолевающих силы взаимного сцепления частиц материала. При дроблении куски твердого материала сначала подвергаются объемной, деформации, а затем разрушаются по ослабленным дефектами (макро- и микротрещинами) сечениям с образованием новых поверхностей. Куски продукта дробления ослаблены трещинами значительно меньше исходных. Поэтому с увеличением степени измельчения возрастает расход энергии на измельчение. [c.724] Таким образом, работа, полезно затрачиваемая на дробление, расходуется на объемную деформацию разрушаемых кусков и на образование новых поверхностей. [c.724] Уравнение (XVIП, 3) выражает гипотезу дробления Ки-ка—Кирпичева, согласно которой работа дробления пропорциональна объему (или массе) дробимого куска. При этом полная работа дробления определяется приближенно лишь для случая крупного дробления с малой степенью измельчения, поскольку учитывается только работа деформирования объема. [c.724] Уравнение (XVIII, 4) является выражением гипотезы Риттин-г е р а, согласно которой работа дробления пропорциональна величине вновь образованной при дроблении поверхности. [c.725] Гипотеза Риттингера применима для приближенного определения полной работы только, при дроблении с большими степенями измельчения (тонкое измельчение), так как ею учитывается лишь работа образования новых поверхностей. [c.725] По уравнению (XVIII, 5) можно приближенно найти работу, затраченную на измельчение со средними (по величине) степенями измельчения. [c.725] Вернуться к основной статье