Лабораторна робота № 6

1. ТЕМА: Дроблення матеріалу в молотковій дробарці.

2. МЕТА: Вивчити конструкцію і принцип дії молоткової дробарки і визначити її основні характеристики.

3. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Дроблення і розмелювання представляють собою процеси механічного подрібнення твердих речовин. В результаті подрібнення значно збільшується поверхня матеріалу, що обробляється.

Застосування твердих матеріалів, роздроблених на мілкі куски (шляхом дроблення) або подрібнених в порошок (шляхом розмелу) дозволяють значно прискорити розчинення, випалювання, хімічну взаємодію, тобто різні процеси, які протікають тим швидше, чим більша поверхня твердої речовини, що бере у них участь.

В даний час для подрібнення матеріалів застосовують машини різних типів, починаючи від крупних щекових дробарок, що обробляють глиби матеріалу об'ємом до 2 м3, і закінчуючи колоїдними млинами, які подрібнюють продукти на частинки розміром до 0,1 мк.

Дроблення і розмелювання характеризуються ступенем подрібнення - відношенням діаметра dn шматків матеріалу до подрібнення і діаметра dk кусків після подрібнення:

Шматки вихідного матеріалу і частинки або зерна, одержані в результаті подрібнення, не мають правильної (симетричної) форми. Тому на практиці розміри кусків (dn і dk) визначають розміром отворів сит, через які просіюють сипучий матеріал, тобто з допомогою ситового аналізу.

Подрібнення проводиться в одну або декілька стадій. Кожна машина, в алежності від будови, може забезпечувати обмежений ступінь подрібнення, який коливається від і = 3ч6, для щекових дробарок, до і = 100 і більше для млинів. Для досягнення високих ступенів подрібнення цей процес проводять в декілька стадій, використовуючи послідовно з'єднані дробильно-розмольні машини, так як за один захід (на одній машині) не вдається одержати куски заданих кінцевих розмірів.

В залежності від початкового і кінцевого розміру найбільших шматків умовно розрізняють наступні види подрібнення:

Подрібнення dn, мм dк, мм

Крупне (дроблення) 1500-150 250-40

Середнє (дроблення) 250-40 40-6

Мілке (дроблення) 25-3 6-1

Тонке (розмол) 10-1 1-0,075

Надтонке (розмол) 12-0,1 0,075-0,0001

Крупне і середнє дроблення проводиться, як правило, сухим способом, мілке дроблення і розмелювання - сухим або мокрим способом (у водному середовищі). При мокрому подрібненні зменшується пилоутворення, і частинки одержуваного продукту мають більш рівномірні розміри; крім того полегшується вивантаження продукту.

Подрібнення матеріалів проводиться роздавлюванням, ударом, розтиранням і розколюванням. Вибір того чи іншого виду механічної дії залежить від розмірів і міцності матеріалу. В залежності від межі міцності при роздавлюванні (о) матеріали умовно ділять на такі групи: |

у, кгс/см2 | у, МН/м2

Тверді (граніт, діабаз і ін.) | Більше 500 | Більше 500

Середньої твердості (вапняк кам'яна сіль, антрацит) | 100-500 | 10-50

М'які (вугілля, глина і ін.) | Менше 100 | Менше 10

Як правило, при подрібненні матеріалу комбінуються ті чи інші зусилля, наприклад, роздавлювання і удар, розтирання і удар. Роздавлювання застосовують головним чином при крупному і середньому дробленні, розтирання - при тонкому подрібненні. В залежності від фізико-механічних властивостей матеріалів вибирають наступні методи подрібнення

Матеріал Метод подрібнення

Твердий і крихкий Роздавлювання, удар

Твердий і в'язкий Роздавлювання

Крихкий, середньої твердості Удар, розколювання і розтирання

В'язкий, середньої твердості Розтирання або розтирання і удар

При виборі методу подрібнення необхідно враховувати властивості матеріалу, наприклад його схильність до комкування, вологість і ін.

Подрібнення проводиться по двох основних схемах - у відкритому або закритому циклі. При роботі по першій схемі весь матеріал проходить через дробарку (млин) тільки один раз, при роботі по замкненому циклі більша частина матеріалу приходить через дробарку (млин) багатократно, так як матеріал з розмірами кусків більше допустимої межі повертаються на повторне дроблення. Це досягається при з'єднанні дробарки або млина з пристроями для розділення подрібненого матеріалу по величині частинок - грохотами або класифікаторами.

Подрібнення у замкнутому циклі дозволяє значно збільшити продуктивність установки і одержати більш рівномірний по величині продукт.

Машини для подрібнення (дроблення і розмолу) ділять на дробарки і млини. Як правило, млинами називають машини для тонкого і надтонкого дроблення, дробарками - машини для крупного, середнього і мілкого дроблення, але таке ділення є дуже умовним.

По конструктивних особливостях машини для подрібнення класифікуються наступним чином:

Крупне дроблення - щекові і конусні дробарки;

Середнє дроблення - конусні валкові дробарки;

Мілке дроблення - валкові, молоткові і ударно-відцентрові дробарки і млини;

Тонке подрібнення - ударно-відцентрові, барабанні і ролико-кільцеві млини;

Надтонке подрібнення - вібраційні, струминно-вібраційні і колоїдні млини.

4. ОПИС УСТАНОВКИ І ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

У молотковій дробарці (рис. 1) матеріал, що подрібнюється, поступає зверху і дробиться на льоту ударами молотків 3, шарнірно підвішених до швидкообертаючого ротора 4. Матеріал відкидається молотками і розбивається до плит 1, які покривають корпус 2; крім того куски матеріалу роздавлюються і розтираються на колосниковій решітці 5. Подрібнений матеріал випадає через щілини решітки. Степінь подрібнення регулюється зміною окружної швидкості молотків або ширини щілин решітки.

Молоткові дробарки для крупного і середнього дроблення подрібнюють матеріал головним чином ударами молотків. При мілкому дробленні основне значення мають розколювання і зріз, а також розтирання матеріалу по решітці. Тому для мілкого дроблення застосовують полегшені загострені молотки, які обертаються з великою швидкістю (до 55 м/с).

Молотки, плити і решітку виготовляють із зносостійкої марганцевистої
сталі або вуглецевої сталі, наплавленої твердим сплавом - сталінітом.

Рис. 1. Молоткова дробарка:

1 - плита;

2 - корпус;

3 - молоток;

4 - ротор;

5 - колосникова решітка.

Молоткові дробарки розрізняють по кількості роторів (однороторні і двохроторні), а також по розміщенні молотків в одній або декількох площинах обертання (однорядні і багаторядні). Степінь подрібнення коливається від і = 10-15 в однороторних дробарках до і = 30-40 в двохроторних.