Подрібнення матеріалів - Студопедія

Схема подрібнення матеріалів електродних покриттів із доведенням їх до необхідного гранулометричного складу визначається конкретними умовами даного електродного виробництва. Однак для всіх електродних виробництв, що подрібнюють кускові матеріали, основними та необхідними операціями є: • крупне дроблення, середнє дроблення та тонке подрібнення з наступною класифікацією для відділення матеріалу необхідної грануляції.

Велике і середнє дроблення забрудненого шматкового матеріалу (мармур, польовий шпат та ін.) доцільно проводити безпосередньо після промивання, оскільки зволожений матеріал буде значно менше «пиляти». У цьому випадку матеріал сушать перед тонким подрібненням.

Велике дроблення. Для великого дроблення застосовуються щокові дробарки, що забезпечують поряд з високою продуктивністю, і високий рівень скорочення - в межах 5-6 (ступінь скорочення - це відношення розмірів шматка матеріалу до і після дроблення). Процес дроблення зводиться до роздавлювання шматків матеріалу між щоками (ребристими плитами), у тому числі одна здійснює коливальні рухи, забезпечуючи періодичне зближення і розбіжність щік, а друга — нерухома (рис. 3.15).

Малюнок 3.15 Схема щокової дробарки:

Розмір шматків матеріалу, що завантажується в дробарку, залежить від її потужності та твердості матеріалу. Наприклад, при дробленні мармуру подрібнювач можна живити шматками максимально допустимого розміру. При дробленні феросплавів високої твердості розмір шматків має перевищувати 140—160 мм. Феросплави з високою в'язкістю, такі як маловуглецевий ферохром або феровольфрам, слід дробити після загартування (нагрів до 850-900°С, витримка 30 хв, охолодження в холоднійводі).

Середнє дроблення. Типовим обладнанням для середнього дроблення шматкових матеріалів є валкова дробарка з гладкими валками (рис. 3.16).

Малюнок 3.16 Валкова дробарка з гладкими валками:

Валкові дробарки прості за конструкцією, надійні в експлуатації і мають високу продуктивність, забезпечуючи ступінь скорочення в межах 3-5. Процес дроблення зводиться до роздавлювання шматків матеріалу між гладкими валками, що обертаються назустріч один одному.

Сушіння матеріалів. Для забезпечення необхідної вологості компонентів у ряді випадків необхідна їх сушка. При подрібненні вологого матеріалу можливе його комкування, налипання на футерування млинів, накопичення в транспортних системах. Зволожені матеріали забиватимуть сита при просіванні та класифікації. Опресовування електродів із застосуванням зволожених матеріалів значно погіршується.

Кускові компоненти сушать у печах з висувним подом, дрібніші - у сушильних механізованих лініях.

Тонке подрібнення. Залежно від виду тіл, що мелють, використовуються в устаткуванні для тонкого подрібнення, розрізняють кульові і стрижневі млини.

У перших тілами, що мелють, служать сталеві кулі, у других — металеві стрижні. Найбільш поширені кульові млини. При подрібненні матеріалів у стрижневих млинах готовий продукт містить менше дрібних фракцій, ніж при подрібненні у кульових.

Зазвичай кульовий млин є циліндричною обічайкою, з внутрішньої сторони якої болтами через гумову прокладку кріпляться броньові плити (футерування), виготовлені з марганцевої або хромистої сталі. Іноді обичайки збирають і зварюють із окремих плит, робоча поверхня яких наплавлена зносостійким сплавом. Дляпідвищення ефективності роботи млинів футерувальні плити відливають із потовщеними ребрами. При складанні футерування ці потовщення утворюють пороги, що затримують зісковзування куль і стрижнів при обертанні млинів. В даний час як футерування іноді використовують бруски зі спеціальної гуми. Застосування гумового футерування не призводить до втрати продуктивності, але зменшує витрату куль і значно покращує умови праці внаслідок зниження шуму.

За принципом роботи розрізняють кульові або стрижневі млини:

з періодичним завантаженням (млини періодичної дії);

з безперервним завантаженням:

а) працюючі на прохід;

б) з периферичним розвантаженням (з безперервним просівом).

Млини з періодичним завантаженням. У цих млинах кусковий матеріал завантажують, а подрібнений періодично вивантажують, через люк (рис. 3.17). Для завантаження зупиняють млин і замінюють кришку люка ґратами. Після цього закривають кожух млина і вмикають його. При обертанні млина подрібнений матеріал висипається через грати, а кулі і великі шматки подрібнюваного матеріалу, що залишилися, залишаються в млині.

Малюнок 3.17 Схема млина періодичної дії:

Млини періодичної дії не відрізняються високою продуктивністю. Однак вони незамінні при подрібненні ряду компонентів, що вводяться в невеликих кількостях покриття електродів спеціального призначення: фероніобія, металевого хрому, феромолібдену та ін. Ці млини дозволяють отримувати бажаний гранулометричний склад подрібнюваних компонентів, що також має велике значення при виробництві електродів багатьох марок.

Млини, що працюють на прохід (рис. 3.18), мають порожнисті цапфи. Через одну цапфу матеріал безперервно подається до млина, ачерез інший матеріал різного ступеня подрібнення безперервно витікає і надходить на механічне сито або повітряний сепаратор. Млини можуть працювати у відкритому та у замкнутому циклах. При роботі у відкритому циклі подрібнений матеріал, що безперервно випливає з цапфи млина, надходить на класифікацію. При цьому велика фракція накопичується і періодично подається на доподрібнення. Працюючи у замкнутому циклі велика фракція, виділена при класифікації, надходить на доподрібнення безперервно. У схемах, що працюють у замкнутому циклі, повернення може здійснюватися механізмами, наприклад ковшовим елеватором, повітрям по спеціальному трубопроводу або з пульпою, якщо подрібнення виконується в мокрому процесі (мокрий процес іноді застосовується при подрібненні феромарганця).

Малюнок 3.18 Схема млина, що працює на прохід:

При безперервній подачі матеріалу на подрібнення з більшою повнотою забезпечується сталість гранулометричного складу кінцевого продукту.

У звичайному кульовому або стрижневому млині матеріал подрібнюється за рахунок удару і стирання тілами, що мелють, у вібромлинці - тільки за рахунок стирання. Тому, якщо кульовий або стрижневий млин можна завантажувати матеріалом з розміром шматків до 20 - 30 мм, то вібромлин - тільки матеріалом не більше 3-5 мм.

Мелючі тіла. Як тіл, що мелють, зазвичай застосовують кулі або стрижні. Кулі можуть бути кованими, штампованими або катаними з марганцевої, хромистої або вуглецевої сталі; стрижні - сталевими. Сталеві кулі, що мелють, для кульових млинів поставляють за ГОСТ 7524-83. Твердість поверхні куль у термічно обробленому стані повинна становити для куль звичайної твердості 400-450 НВ, підвищеної твердості 451-550 НВ. Діаметр куль від 50 до 100 мм, діаметрстрижнів 50-120 мм.

При заповненні досить великого обсягу кулями одного діаметра ступінь заповнення становитиме близько 62%, а частка порожнеч між кулями - близько 38%. При різних діаметрах куль ступінь заповнення дещо змінюватиметься. Кулі великого діаметра в основному працюють на удар, дрібні кулі - на стирання. Оптимальний набір куль за діаметрами залежить від крупності вихідного матеріалу, його твердості та необхідного ступеня подрібнення. Для вібраційних млинів діаметр куль зазвичай становить 16-20 мм. Практично дотримуються ступеня заповнення млина кулями на 40-45% обсягу світла. Правильний підбір тіл, що мелють, надає вирішальний вплив на продуктивність млина.

Швидкість обертання млина залежить від його діаметра. Чим менший діаметр млина, тим більшою має бути швидкість його обертання.

Подрібнення матеріалу в кульовому або стрижневому млині протікає наступним чином. У перший момент обертання тіла, що мелють, і матеріал, що підлягає подрібненню, під дією відцентрової сили відкидаються і притискаються до стінок млина. У наступний момент тіла, що мелють, і матеріал, піднявшись на деяку висоту, відриваються від стінки млина і падають по параболічній кривій. У момент падіння частина тіл, що мелють, розбиває шматки матеріалу, а частина, скачуючись по стінках млина, стирає їх. Залежно від швидкості обертання млина змінюється характер роботи тіл, що мелють. При малій кількості обертів тіл, що мелють, і матеріал піднімаються по стінці млина на висоту, що визначається кутом природного укосу, після чого починають скочуватися; тіл, що мелють, тільки стирають матеріал. Били число обертів млина занадто велике, тіло, що мелє, і матеріал за рахунок відцентрової сили притискаються до стінки млина — подрібнення відбуватися не буде.

Особливо негативно на продуктивність впливає наявність у млині вже подрібненого матеріалу, який, розташовуючись при обертанні млина по його стінках, створює прошарок, що гасить силу удару куль.

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: