Процесс
уменьшения размеров упруго – хрупкого
тела от исходной крупности до требуемой
путем воздействия внешних сил называется
дроблением или помолом, а машины,
применяемые для этих целей, дробилками
или мельницами.
Использование
измельченных материалов позволяет
значительно интенсифицировать такие
процессы как растворение,
экстрагирование, обжиг, химическое
взаимодействие и др. Интенсификация
перечисленных процессов обусловлена
увеличением поверхности фазового
контакта взаимодействующих масс.
В
некоторых отраслях промышленности
дробление является подготовительным
процессом, после которого продукт
направляется на дальнейшую переработку.
В других случаях после дробилок
получается конечный продукт, т.е. процесс
дробления является завершающей стадией.
В
дробильной машине в зависимости от ее
назначения и принципа действия могут
использоваться следующие виды нагрузок:
раздавливание, удар, раскалывание, излом,
истирание. В большинстве случаев
различные виды нагрузок действуют
одновременно, например раздавливание и
истирание и др. Необходимость в различных
видах нагрузок, а также в различных по
принципу действия конструкциях и
размерах машин вызывается многообразием
свойств и размеров измельчаемых
материалов, а также различными
требованиями к крупности исходного и
готового продуктов.
По
принципу действия и конструкции
различают следующие виды дробилок:
щековые, конусные, валковые, ударного
действия. Выбор типа дробилки
осуществляется с обязательным учетом
физико – механических свойств исходного
материала: прочность, хрупкость,
абразивность, крупность кусков, а также
необходимой крупности кусков готового
продукта. Процесс дробления
характеризуется отношением размера
кусков исходного материала к размеру
кусков готового продукта. Данное
отношение называют степенью дробления, и
оно является важнейшим качественным
показателем как самого процесса, так и
каждой дробилки в отдельности.
Существуют различные оценки степени
дробления. Например, ее можно выразить
как отношение размера максимального
куска в исходном материале к размеру
максимального куска в готовом продукте
или
как отношение средней крупности
Для
ориентировочной оценки дробилки ее
возможную степень дробления определяют
по формуле:
,
где В – ширина
премного отверстия; b – ширина выходной щели.
Важнейшим
технико – экономическим показателем
процесса измельчения твердых материалов
является расход энергии.
Количество
энергии, необходимое для измельчения
какого – либо материала до определенного
размера, зависит от многих факторов:
размера, формы, взаимного расположения
кусков, прочности, хрупкости,
однородности исходного материала, его
влажности, вида и состояния рабочих
поверхностей машины и др.
В
настоящее время для расчета мощности
двигателя щековой дробилки предложены
несколько групп формул, в том числе
эмпирические формулы, рекомендующие
определять мощность двигателя в
зависимости от площади приемного
отверстия дробилки и от
производительности; аналитические
зависимости, учитывающие усилия
дробления; зависимости, выведенные на
основе основных энергетических законов
дробления. Наиболее удобной для
практических расчетов мощности привода
щековых дробилок является эмпирическая
формула, учитывающая реальные условия
дробления материала:
где
=3.2 кВт*ч/т
– энергетический показатель, зависящий
от физико – механических свойств
перерабатываемого материала;
=1.85 – коэффициент масштабного фактора;
-
средневзвешенный размер исходного
материала, м;
-
производительность, кг/с.
Эффективность
работы дробильных машин оценивается
количеством измельченного материала при
расходе электроэнергии в 1 кВт*ч. Для
характеристики процесса измельчения
пользуются также понятием
сопротивляемости материала измельчению
или удельным расходом энергии
измельчения.