Что характеризует процесс дробления
Дробилки и дробление
Дробление это процесс механического разрушения твердого сырья (более широкий термин дезинтеграция).
Очевидно, что дробить твердое сырье необходимо для получения из него кусков меньшей крупности по сравнению с исходным материалом, поскольку изначально этот материал, например добытая в карьере руда, может быть весьма крупным – с кусками размером до 1-1,5 м.
Операции дробления, как правило, применяют в связке с процессами классификации по крупности (грохочением) твердого сырья.
Операции дробления, как и другие методы дезинтеграции, применяют в основном для решения следующих задач:
Щековые дробилки
Одни из самых старых типов дробилок, применяемых до сих пор – дробилки щековые (ДЩ). Дробление в них осуществляется преимущественно за счет сил сжатия. Конструкция ДЩ; характеризуется простотой и надежностью в эксплуатации. Дробильный узел ЩД состоит из неподвижной и подвижной плит (щек). Последняя осуществляет возвратно-поступательные движения (качания) в сужающемся книзу пространстве. Несколько более сложные модификации щековых дробилок – дробилки со сложным движением щеки (ЩДС) сочетают возвратно-поступательные и эллиптические колебания щеки, что облегчает транспортировку материала вниз по дробящей камере и, кроме того, обеспечивает приложение к дробимому материалу комбинаций усилий сжатия и сдвига, улучшая энергоэффективность процесса дробления.
Конусные дробилки
Другой распространенный тип дробилок – конусные дробилки (КД). Дробление в КД осуществляется за счет приложения сил сжатия и частично сдвига, формируемых в дробящей камере конусной формы, внутри которой совершает «обкатывание» пространства дробящий конус, подвешенный в своей верхней точке, и приводимый в движение посредством эксцентрикового механизма, расположенного под нижней кромкой дробящего конуса.
В горно-перерабатывающей промышленности свыше 90% всех применяемых дробилок – это щековые и конусные дробилки. Принципиальной особенностью дробления в ДЩ и КД – это их ограниченные возможности по степени сокращения крупности дробимого материала. Обычно степень сокращения в них не превышает 4-5. Поэтому в традиционных схемах рудоподготовки используют три, а иногда четыре последовательные стадии дробления.
Сравнительно новыми энергоэффективными принципами дробления полезных ископаемых, реализующими принципы разрушения материала; за счет усилий сдвига и частично сжатия, являются дезинтеграция в конусных вибрационных (инерционных) дробилках типа КИД и в пресс-валковых дробилках высокого давления. В таких дробилках можно добиться степени сокращении крупности материала в 5-10 раз. Таким образом, иногда удается заменить две стадии дробления или стадию дробления и измельчения на одну технологическую операцию, или существенно понизить среднюю крупность мелкодробленого материала.
Молотковые дробилки
Для дробления менее прочного материала, чем массивное рудное сырье, или для дробления неоднородного материала применяют роторные дробилки. Самым распространенный тип быстроходных роторных дробилок это молотковые дробилки (МД), у которых дробящими элементами являются свободно подвешенные на горизонтальном валу пластинчатые била (молотки), изготовленные из ударно-прочных сортов стали. МД применяют для дробления сравнительно мягких горных пород – гипса, известняка, или для дробления различных типов твердых бытовых отходов. Тихоходные роторные дробилки представлены преимущественно зубчатыми машинами, используемыми для разрушения, например, фрагментов отходов железобетона или старых автомобильных покрышек.
Дробление твердого сырья, в частности полезных ископаемых, это весьма энергозатратный процесс. Кроме того, дробилки в ходе эксплуатации нуждаются в систематической замене изношенных металлических футеровок и дробящих элементов.
Дробление в процессе переработки полезных ископаемых и немного о дробилках.
Дробилка это специальное оборудование, предназначенное для измельчение минерального сырья и различных твёрдых материалов.
Процессы дробления и измельчения.
Дробление — процесс разрушения крупных твердых элементов, например кусков руды или угля с целью уменьшения их размеров до заданных, обеспечения определенного гранулометрического состава фракций. Так же в результате дробления происходит раскрытие зерен минерала до заданной степени.
Дробление крупнокускового материала на более мелкий происходит под действии внешних сил. Для того чтобы произошло разрушение исходный материал в процессе дробления сжимают, растягивают, изгибают или обеспечивают сдвиг одной части относительно другой. В результате такого воздействия происходит разрушение исходного материала в слабых местах структуры имеющих дефекты.
Разрушение произойдет после того, как будет достигнут и превышен предел прочности материала от напряжений, возникающих при упругих деформациях. Как известно предел прочности это такое значение напряжения, при превышении которого материал разрушается практически мгновенно.
В зависимости от предела прочности при сжатии или раздавливании полезные ископаемые подразделяют на четыре группы:
В первую очередь она пытается дать ответ на вопрос о количестве работы, требуемой для получения результата. Теория дробления позволяет описать процессы дробления, происходящие в дробилках различных типов и рассчитать для производителей их основные параметры — мощность двигателя, производительность, наибольшие усилия дробления. Наиболее важные для дробления характеристики материала — его прочность и дробимость, т.е. способность делиться при ударе на части различных размеров и форм.
В общем, как с точки зрения конечного результата, так и процессов происходящих во время дробления современные дробилки подразделяются на машины крупного дробления (размер на выходе 100-350 мм), среднего дробления (размер 40-100 мм) и мелкого дробления (5-40 мм). Если в требуется получить фракцию конечного продукта менее 5 мм, то эти процессы относятся к истиранию.
При этом при крупном дроблении, когда приращение поверхности достаточно мало работу необходимую для дробления определяют по гипотезе Кирпичёва, согласно которой работа требуемая для деформации куска пропорциональна изменению его первоначального объёма.
При среднем дроблении в основу расчетов кладется гипотеза Бонда утверждающая, что требуемая работа дробления пропорциональна среднегеометрическому приращению объёма и площади поверхности матеиала.
При мелком дроблении (измельчении, истирании) отлично работает гипотеза Риттингера о пропорциональности необходимой затрачиваемой работы для дробления увеличению площади поверхности материала. 
Различные способы дробления и измельчения отличаются видом основной необратимой деформации, вызывающей разрушение материала. В соответствии с этим способы разрушения делятся на:
Предел прочности материала на растяжение значительно ниже чем на сжатие, но в современной практике дробления основным разрушающим воздействием остается раздавливание. Это связано с конструктивным особенностями, определяемыми уровнем развития технологий.
Классификация процессов дробления.
По виду реализации дробления его методы делят на:
По способу воздействия на материал процессы дробления подразделяются на:
По крупности конечного продукта дробление делятся на:
По технологическому назначению процессы дробления подразделяются:
Процессы дробления могут быть в открытом или замкнутом цикле. Процесс дробления как правило идет в сочетании с предварительным грохочением, когда весь исходный материал сначала поступает на грохот, а в дробилку направляются лишь крупные куски, а остальное идет далее, не требуя дробления.
При открытом цикле дробления продукт подается в дробилку только один раз, при замкнутом цикле дробления — материал из дробилки поступает на грохот, где происходит его сортировка и крупные куски возвращаются на следующий цикл дробления, а мелкие — на дальнейшую обработку. При замкнутом цикле дробления достигается лучший результат, так как получаемый гранулометрический состав однороден, так же уменьшается расход энергии и износ частей дробилки.
Дробилки и их конструкция.
Основная классификация дробилок производится по особенностям конструктивного исполнения рабочего органа.
В процессе дробления материал в камере дробления непрерывно перемещается, постепенно измельчаясь и поступая в более узкую её часть. Частицы, достигшие заданного размера, выгружаются из зоны дробления через выходное отверстие.
Выбор типа дробилки зависит от типа материала и поставленных задач.
Путь совершенствование дробилок направлен в сторону увеличения мощности, срока службы, снижения уровня шума и запылённости. Это достигается применением в их конструкции гидравлических систем защиты от поломок и регулирования размеров дробления. На современные дробилки устанавливаются системы автоматического контроля и управления режимами работы дробилок. На смену классическим механическим дробилкам постоянно разрабатываются дробилки с электрическим, термическим, взрывным и другими способами дробления.
Завод нестандартного оборудования «Машинопромышленное объединение», имея высококвалифицированные кадры и огромный опыт всегда готов прийти на помощь на любом этапе эксплуатации и обслуживания дробильного оборудования различных конструкций. Более подробно о дробилках определенных конструкции будет написано в следующих наших статьях. О некоторых дробилках, которые мы производим читайте в разделе нашего сайта ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДРОБИЛОК
Дробление
Дробление – это процесс разрушения кусков полезного ископаемого под действием внешних сил.
По технологическому назначению различают следующие виды дробления:
По различию использованных сил различают следующие типы дробления:
В обогащении полезных ископаемых применяется механическое дробление, остальные типы дробления относятся к другим сферам. Дробление полезного ископаемого осуществляется только в воздушной среде (сухое дробление), вода может подаваться в процесс лишь для пылеподавления.
По виду основной необратимой деформации различают следующие способы дробления:
Пределы крупности дробления и последующего измельчения определяются многими факторами, основными из которых являются дробимость, крупность вкрапленности полезного ископаемого и применяемые методы обогащения.
Основным показателем, характеризующим интенсивность процесса дробления, является степень дробления. Степень дробления показывает во сколько раз первоначальный размер куска полезного ископаемого уменьшился в результате дробления.
Степень дробления – это отношение размера максимальных кусков исходного материала к размеру максимальных кусков дроблёного продукта.
Степень дробления – всегда целая величина, при расчёте полученные результаты округляются в большую строну. Для определения степени дробления вычисляют максимальный среднеарифметический или среднегеометрический диаметр кусков исходного питания и дроблённого продукта. Максимальная величина степени дробления, которую можно получить в одной дробилке, не превышает 8-10, исключение составляют лишь конусные инерционные дробилки, где степень дробления может достигать 15-20. Поэтому дробление руды на обогатительных фабриках никогда не осуществляется в одну стадию, как правило, это 3-4 стадии дробления. При дроблении в несколько последовательных стадий общая степень дробления будет равна произведению стадиальных степеней дробления.
Стадия дробления – это часть общего процесса дробления, которую можно осуществить в одном аппарате. Стадии дробления в зависимости от верхнего предела крупности дроблённого продукта принято условно различать на:
Оборудование для дробления
Аппараты, в которых производится процесс дробления называются дробилками. Различают следующие типы дробилок:
В зависимости от производительности, условий работы, крупности питания, дробимости, наличия глинистых и илистых частиц в исходном питании, требуемого гранулометрического состава продукта дробления и других факторов на ОФ для крупного дробления применяют конусные, щековые дробилки и гирационные дробилки; для среднего дробления – конусные, валковые, молотковые; для мелкого дробления – конусные, валковые, ударного действия, с безударным ротором (центробежные однодисковые и центробежные многодисковые).
Дробилки могут работать в:
Если грохочение предшествует операции дробления, то оно называется предварительным, если осуществляется после дробления – поверочным (контрольным).
Схема дробления – графическое изображение последовательности операций при дроблении. Схемы дробления могут быть одно-, двух- и многостадиальными. Для предотвращения переизмельчения раскрытых рудных и нерудных минералов в схему дробления можно включать отдельные операции обогащения (межстадиальное обогащение).
Процесс дробления полезных ископаемых оценивается следующими показателями:
Перед дроблением угля необходимо предусмотреть устройство для удаления деревянных и металлических предметов, поступающих вместе с углём. Деревянные и другие предметы удаляются с ленточного конвейера. Для удаления из угля металлических предметов применяются электромагнитные шкивы и подвесные электромагнитные железоотделители.
Дробление негабаритов
Часто в рабочее пространство щековых дробилок попадают крупные куски округлой формы или куски, размер которых превышает ширину загрузочного отверстия. Крепкий кусок округлой формы не захватывается щеками и не дробится. Подвижная щека скользит по его поверхности и при приближении к неподвижной выталкивает его вверх. При отходе щеки кусок под тяжестью своей массы снова опускается вниз. Кусок большого размера может даже перекрыть загрузочное отверстие. В том и другом случае необходимо или принять меры, обеспечивающие прохождение куска через дробилку, т.е. раздробить его, или удалить этот кусок. Для этих целей изготавливают специальные устройства и инструменты:
При дроблении крепкого куска округлой формы при помощи клина, клин, подвешенный на длинный трос на крюк крана, опускается в щель между куском и неподвижной или подвижной щекой. В результате изменяется угол захвата куска между щеками, и кусок может быть раздроблен. Если использование клина не дает желаемых результатов или загрузочное отверстие дробилки перекрыто куском, имеющим размер больший размера загрузочного отверстия, то кусок поворачивают при помощи так называемых «кошек» или специально для этой цели изготовленных клещей. «Кошки» в виде крюка большого размера с зубьями или без них вырезают обычно из листа железа толщиной 30-50 мм и подвешивают на крюк крана при помощи троса. В том случае, когда раздробить кусок не удается, его удаляют из рабочего пространства, обвязав тросом, концы которого закрепляются на крюке крана.
Все работы по дроблению или удалению крупного куска могут производиться при работающей дробилке, но с обязательным соблюдением правил техники безопасности, предусмотренных в специально разработанной для выполнения этих работ инструкции. Поэтому в здании, где работает щековая дробилка, всегда должны быть в наличии исправный, готовый к работе кран и указанные приспособления.
В случае забивки рабочего пространства щековой дробилки мелким материалом очистка производится при остановленной дробилке с выполнением правил техники безопасности. Очистку производят сверху. Материал вручную нагружают в бадью с открывающимся днищем, которую при помощи крана поднимают из рабочего пространства и выгружают.
Очистка рабочего пространства конусной дробилки для среднего и мелкого дробления производится при помощи крючков и пик, специально изготовленных для этой цели. При спуске в рабочее пространство дробилки необходимо пользоваться предохранительными поясами. Загрузочные отверстия в этом случае перекрываются настилом для предотвращения падения на людей случайных предметов. Разбутовка, очистка и пуск дробилок после их аварийной остановки должны производиться по специальной инструкции, утвержденной главным инженером фабрики, а резка металла, застрявшего в рабочей зоне, – только под наблюдением лица технического надзора. Иногда удаление застрявших в рабочем пространстве дробилки кусков руды осуществляют с помощью взрыва, при этом необходимо соблюдать Правила безопасности при взрывных работах. Разбивать в рабочем пространстве дробилки куски руды молотками или кувалдами запрещается.
ДРОБЛЕНИЕ
ТЕМА 5 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
1. Способы разрушения горных пород при дроблении и измельчении.
2. Свойства горных пород, имеющие значение при разрушении.
3. Стадии дробления. Степень дробления.
4. Гипотезы дробления и измельчения.
Процессы дробления и измельчения применяются для доведения материала до необходимой крупности, гранулометрического состава или заданной степени раскрытия минералов, т. е. для получения свободных минеральных зерен. При этом куски горных пород разрушаются внешними силами. Разрушение – это процесс зарождения и роста трещин и пор. Происходит по ослабленным сечениям, имеющим трещиноватости или другие дефекты структуры. Разрушение наступает после перехода за предел прочности нормальных и касательных напряжений, возникающих в материале при его упругих деформациях: сжатии, растяжении, изгибе или сдвиге. Предел прочности – предельное значение напряжения, выше которого образец разрушается практически мгновенно, а ниже – живет неограниченно долго.
Различные способы дробления и измельчения отличаются видом основной необратимой деформации, вызвавшей разрушение. В соответствии с этим способы разрушения делятся на (рис. 2.1):
1) раздавливание – наступает после перехода напряжений за предел прочности на сжатие;
2) раскалывание – после перехода напряжений за предел прочности на растяжение;
Раздавливание Раскалывание Излом
Срезывание Истирание Удар
 |
Рисунок 2.1 – Способы разрушения материалов
Эти способы разрушения являются общими и для операций дробления, и для операций измельчения, однако эти процессы различаются по своему технологическому назначению. Принято считать дроблением такой процесс разрушения, в результате которого большая часть продукта имеет крупность выше 5 мм. При измельчении получают продукт мельче 5 мм. Размер 5 мм принят условно.
Все машины, применяемые для разрушения кусков горных пород делятся по технологическому назначению на дробилки и мельницы. Отличительными особенностями этих типов машин являются:
Дробилки – 1) между дробящими телами всегда есть зазор, который свободен на холостом ходу и заполнен материалом на рабочем ходу; 2) выдают в основном кусковой продукт с преобладанием крупных фракций.
Мельницы – 1) измельчающие детали соприкасаются на холостом ходу, а на рабочем – разделены слоем материала; 2) выдают порошкообразный продукт с преобладанием мелких фракций.
В различных конструкциях машин могут использоваться сразу несколько способов разрушения, но преобладающим является один из них:
— раздавливание – в щековых, валковых и конусных дробилках;
— раскалывание – в зубчатых и игольчатых дробилках;
— истирание – в мельницах.
Для процессов разрушения наиболее важны прочность (крепость), дробимость, измельчаемость и абразивность горных пород. Прочность – способность твердого тела сопротивляться разрушению от действия внешних сил. Характеризуется предельными напряжениями, которые могут быть созданы в опасном сечении тела.
С точки зрения физико-механических свойств пород наиболее выгодно разрушать их растяжением. Но по конструктивным соображениям в основном используется раздавливание. Поэтому для сравнения прочностных свойств пород используют напряжение на сжатие или коэффициент крепости, разработанный проф. Протодьяконовым М. М. По шкале Протодьяконова все породы делятся на 10 категорий с коэффициентами крепости от 0.3 для самых слабых до 20 для наиболее прочных пород.
Дробимость – это обобщающий параметр для многих механических свойств пород и выражает энергоемкость процесса дробления.
Измельчаемость оценивают по удельной производительности мельницы по вновь образованному расчетному классу.
Абразивность оценивают по износу материала рабочих поверхностей машин в процессе дробления (измельчения) при трении.
Оценка результатов дробления (измельчения) производится по степени дробления (измельчения) и эффективности работы машин. Степень дробления – отношение размеров кусков исходного материала к размеру кусков продукта дробления.
Где i – степень дробления, D, d – средний или максимальный размер куска в питании и дробленом продукте, соответственно.
Нет таких дробильных машин, которые могли бы принимать исходную руду и выдавать конечный продукт. Поэтому применяют несколько приемов (стадий) дробления (см. схему). В зависимости от крупности исходного и дробленого материала различают следующие стадии дробления и измельчения, показатели для которых приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 – Стадии дробления и измельчения
Дробление
Полезное
Смотреть что такое «Дробление» в других словарях:
дробление — См. разделение. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. дробление разбиение, разделение, раздел, деление, членение, расчленение; размежевание, литотрипсия, толочение,… … Словарь синонимов
Дробление — (a. breaking, crushing; н. Brechen, Zerkleinerung, Quetschen; ф. broyage, concassage; и. molienda) процесс разрушения кусков руды, угля и другого твёрдого материала с целью получения требуемой крупности (более 5 мм), гранулометрич.… … Геологическая энциклопедия
Дробление — Дробление: Дробление (технология) измельчение твёрдого тела до определенного размера; Дробление (полиграфия) воспроизведение на оттиске одного и того же печатающего элемента дважды, со смещением; Дробление (эмбриология) ряд… … Википедия
ДРОБЛЕНИЕ — ДРОБЛЕНИЕ, дробления, мн. нет, ср. (книжн.). 1. Действие по гл. дробить и дробиться. Дробление камня. Дробление темы. 2. Процесс деления оплодотворенного яйца на отдельные клетки (биол.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Дробление — (помол, измельчение) – (керам.) уменьшение размеров материалов в зависимости от их твердости. [ГОСТ Р 54868 2011] Дробление огнеупорного сырья [неформованного огнеупора] – измельчение кусков огнеупорного сырья [неформованного… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ДРОБЛЕНИЕ — в технике процесс разрушения кусков твердого материала на более мелкие. В зависимости от крупности исходного материала различают: крупное (от 1000 до 100 мм), среднее (от 100 до 40 мм), мелкое (30 5 мм) дробление … Большой Энциклопедический словарь
ДРОБЛЕНИЕ — яйца, ряд последовательных митотич. делений оплодотворённого яйца, в результате к рых оно, не увеличиваясь в размерах, разделяется на всё более мелкие клетки бластомеры. Д. непременный период онтогенеза всех многоклеточных животных. Обычно… … Биологический энциклопедический словарь
ДРОБЛЕНИЕ — ДРОБЛЕНИЕ, в эмбриологии последовательный ряд ДЕЛЕНИЙ КЛЕТКИ, который превращает оплодотворенную яйцеклетку (яйцо) в первичный зародыш, или БЛАСТУЛУ. Яйцо делится на бластомеры (меньшие клетки), в каждой из которых содержится ДИПЛОИДНЫЙ набор… … Научно-технический энциклопедический словарь
Дробление — Уменьшение пропорций дохода на каждую акцию. Терминологический словарь банковских и финансовых терминов. 2011 … Финансовый словарь
ДРОБЛЕНИЕ — (син. сегментация), эмбриологический термин, обозначающий ряд последовательных делений оплодотворенной яйцевой клетки, в результате к рых яйцо образует зародыш в виде кучки клеток (мо рула). Клетки, возникающие в процессе Д., носят название шаров … Большая медицинская энциклопедия
дробление — Разрушение твердого кускового материала на мелкие куски [ГОСТ 14916 82] Тематики дробилки EN crushing DE Zerkleinerung FR concassage … Справочник технического переводчика