Akademia Górniczo - Hutnicza Maszynoznawstwo Ceramiczne Teorie i hipotezy rozdrabniania Wstęp. Proces rozdrabniania Rozdrabnianiem nazywamy proces rozdziału ciał stałych na części mniejsze - ziarna, przy użyciu sił zewnętrznych niszczących wewnętrzną spoistość struktury tych ciał.
Proces ten może zachodzić na dwojaki sposób co prezentuje poniższy schemat:
Aby móc dokładnie opisywać proces rozdrabniania należy zauważyć, iż dzieli się on dodatkowo na dwa procesy: kruszenie i mielenie, przy czym jako kryterium podziału przyjmuje się dla procesu mielenia większy udział w produkcie ziarn powyżej lub poniżej 1 mm, natomiast w produkcie procesu kruszenia większa część ziarn ma powyżej 1mm. W poniższej tabeli przedstawiamy dokładny podział na kruszenie i mielenie ze względu na wielkość ziarn Należy jednak zauważyć, iż jest to mało precyzyjny podział, ponieważ w wielu technologiach produkt procesu mielenia charakteryzuje się w całości ziarnami mniejszymi od 200μm czy 100μm, a nawet 10μm czy 5μm Bardziej precyzyjny podział samego procesu mielenia zaproponował Koch, przyjmując za kryterium udział ponad 50% masy ziaren w produkcie mielenia: -mielenie zgrubne- 0,5: 5mm
-mielenie średnie- 50- 500μm
-mielenie drobne- 5- 50μm
-mielenie koloidalne-
(…)
…- procentowy stopień rozdrobnienia stanowi stosunek wymiaru, których n% jest mniejszych od tego wymiaru i dotyczy zarówno nadawy jak i produktu
Dodatkowo, klasyfikacja produktu mielenia może zachodzić przez określenie jego uziarnienia lub powierzchni właściwej. Pierwszy parametr uziarnienie, to rozkład wielkości ziaren rozdrobnionego materiału. Drugi określający pośrednio uziarnienie materiału jest powierzchnia właściwa, kinetyczna lub statyczna. Kinetyczna powierzchnia właściwa, czyli powierzchnia zewnętrzna zbioru ziarn przypadająca na jednostkę masy lub objętości. Przy ziarnach kulistych istnieje ścisła zależność pomiędzy uziarnieniem materiału, a jego powierzchnią właściwą S:
ds -średni wymiar ziarn,
ρ- gęstość materiału ziarna.
Jeśli znamy powierzchnie właściwe nadawy i produktu mielenia to można się posługiwać stopniem wzrostu powierzchni właściwej
Jeżeli w procesie mielenia nie można otrzymać produktu o wymaganym uziarnieniu, należy przeprowadzić klasyfikację ziarnową produktu, wydzielić z produktu część, której uziarnienie spełnia odpowiednie oczekiwania technologiczne, a resztę podać ponownemu procesowi zmielenia. Obniża to jednostkowe zużycie energii. Udział procentowy przydatnej technologicznie części produktu mielenia uu w stosunku do całości produktu qm nazywa się uzyskiem granulometrycznym ug czyli:
Pozostała część stanowi stratę sg Tak więc ug+sg=100%
Kolejnymi ważnymi parametrami są wydajność młyna do jednostki czasu, uziarnienia, powierzchni właściwej produktu mielenia. Jednostkowe zużycie energii, czyli zużycie energii przypadające na jednostkę masy produktu mielenia, parametr…
… kinetyczną strumienia sprężonego powietrza lub pary przegrzanej wypływającej z dyszy z olbrzymią prędkością 400-500 [m/s], a nawet do 800 [m/s]. Ciśnienie powietrza wynosi 7-30 atm. Uzyskana drobność przemiału dochodzi do kilku dziesiątych mikrona.
Istotnymi parametrami charakteryzującymi proces i urządzenia mielące jest stopień rozdrobnienia i wyrażony zależnością:
gdzie: D - cały zbiór ziarn nadawy, d…
… wymiary zairn są różne dla różnych materiałów.
Wraz ze zmniejszeniem się średnicy ziarn poddawanych rozdrabnianiu ilość mikropęknięć maleje, a tym samym szybko wzrasta wytrzymałość ziarn. Mielone ziarna można wówczas traktować jako ośrodek ciągły, który zawiera pewną ilość nieciągłości struktury. W przedziale odkształceń plastycznych, którym poddawane jest ziarno, po zdjęciu obciążenia szczeliny…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)