Особенности порошков тонкого помола

Знания особенностей порошков тонкого помола имеет большое значение в процессах производства строй. материалов и изделий.

При тонком помоле хим-кая активность различных материалов увеличивается. При измельчении неоднородных материалов, состоящих из спаянных или отдельных веществ, с уменьшением размера их физико-механические св-ва изменяются.

Важнейшей особенностью является повышенная растворяемость. Например, растворяемость и скорость растворения кремнезема различных горных пород зависит содержания, состава и степени кристаллизации стекловидной фазы, плотности зерен, удельной пов-ти, рН.

В некоторых случаях помол вызывает химические изменения размалываемого материала.

Например, тонкое измельчение кварца вызывает деформацию кристаллической решетки с образованием участков аморфного кремнезема.

Тонкость помола порошков значительно влияет на темпер-ру фазовых превращений и на реакционную способность при взаимод-вии с др. вещ-вами.

Высокое значение растворяемости аморфизованного кремнезема обеспечивает возможность протекания реакции образования гидросиликатов кальция на пов-ти зерен и в растворе.

Большое влияние на св-ва цемента оказывает степень измельченияклинкера. С увелич. дисперсности цемента хим-ий состав его остается практически неизменным. Однако, при этом активизируются физико-химические процессы при взаимод-вии цемента с водой.

В настоящее время широко применяются цементы с различными тонокомолотыми добавками, позволяющие экономить вяжущие и предавать спец. св-ва.

В производстве изделий на основе извести, песок в известково-песчаных смесях инертен и не способен хим-ки взаимод-вать с известью. Поэтому приобретение прочности в такихсмесях достигается за счет твердения извести. Однако в автоклавах в среде насыщенного пара при темпер-ре до 170⁰С, кремнезем песка приобретает активность и начинает взаимод-ть с известью с образованием гидросиликата кальция.

 

 

Стадии дробления. Гранулометрический состав. Влияние формы зерен и др.

Зерновой состав конечного продукта по крупности не является постоянным для одной машины, он зависит от вида и физико-механич-их св-в исходного продукта, от процентного содержания кусков по их размерам, от конструкции дробилки.

В исходном продукте нужно знать вел-ну максимального куска с целью определения размеров загрузочного отверстия дробильной машины.

При крупном, среднем и мелком дроблении определяющим фактором явл-ся дисперсность (тонкость помола в процентах на ситах или удельная пов-ть материала в ед. массы (см²/г, м²/кг идр)).

При дроблении в различных пром. установках в ряде случаев приходится процесс измельчения производить в несколько стадий, т.е. в 2-ух, 3-ёх последовательно установленных машинах. По размерам кусков конечного продукта стадии дробления условно делят на: 1)крупного дробления (d=125-150мм); 2)среднего(20-120мм); 3)мелкого(3-20мм).

Стадии помола бывают: 1)грубый помол(d=0,1-3мм); 2)тонкий(0,05-0,1мм); 3)сверхтонкий(1-50 минрон).

В основе дробления положены данные, хар-щие вел-ну разгрузочной щели при наибольшем удалении.

В щековой дробилке, например, удаление подвижной щеки от неподвижной (125-250мм).

Дробление и помол материалов вестма энергоемкие процессы. Поэтому нужно сократить объем материала, направляемого на измельчение. В исходном продукте всегда имеются зерна, размер к/ых меньше допускаемых размеров конечного продукта. В этом случае такие куски следует предварительно отделить от исходного продукта различными сортирующими машинами или устройствами.

Гранулометрический состав конечного продукта имеет большое значение при получении различных композиционных материалов.

Гранул-кий состав, взаиморасположение и форма зерен, вид пов-ти и т.д. характеризуют строение и поведение сыпучей среды. В зав-ти от взаиморасположения зерен песка, гравия, щебня, получают такие св-ва как насыпная плот-ть, пустотность, водопотребность, способность деформироваться и т.д.

Сумма факторов, хар-щих строение сыпучей среды может быть выраженаодним параметром – пустотностью. V_пуст=(1-γ_нас/ γ_ист)*100, %.

Независимо от размеров и формы зерен различают: 1)рыхлую упаковку (хар-ся неустойчивым пространственным взаиморасположением зерен и наличием больших промежутков м/ ними); 2)плотная упаковка (хар-ся устойчивым простран-ным взаиморап-ем и незначительной вел-ной пустотности. Если условно принять, что все зерна одинаковы по форме и размерам, то возможна различная плотность упаковки зерен в объеме в зав-ти от порядка их укладки. Б)

А)

 

 

А)когда линии, соед-щие центры зерен образуют кубы;

Б) когда линии, соед-щие центры зерен образуют тетраэдры.

Расчеты эксперимента показывают, что вариантов упаковки как наиб. плотной и наиб. Неплотной могут рассматриваться лишь теоретически.

Практически, обе они маловероятны и пустотность будет иметь те или иные промежуточные значения, определяемые степенью уплотнения.

 

Крупное дробление.

Для крупного дробления применяют щёковые и конусные дробилки, в котор. матер. с исходными размерами 1,5 м и более измельчается под действием на материал раздавливающих и раскалывающих усилий. Материал измельчается до размеров 125-250 мм. В прмышленности в основном применяются щёковые дробилки. Они отличаются простотой и надёжностью конструкции и относительно не сложным её обслуживанием. В зависимости от расположения оси подвижной щеки различают:1)с верхним подвесом подвижной щеки 2)щёковые дробилки с нижним подвесом рабочей щеки.

Различают также: 1)дробилки с простым движением щеки 2) со сложным

С простым движением щека совершает возвратно-поступательные движения рабочий ход-холостой ход.

Со сложным движением щека не только приближается с неподвижной,но ещё и во время рабочего хода движется вниз, в сторону разгрузки материала, при этом происходит не только раздавливание, но и истирание, за счёт чего больше производительность и меньше энерго затраты, следовательно со сложным движением более эффективны.

К недостаткам щёковых дробилок можно отнести: 1) перерывы в работе из-за поломки отдельн. деталей 2)забивание рабочего пространства материалом, при неравномерной подаче

Основными техническими характеристиками щёковых дробилок явл: 1) угол захвата- угол при макс. сближ. подвиж и неподвиж щек. 2) скорость вращения эксцентрикового вала 3) производительность 4) потреб. мощность

Конусные дробилки

Происходит раздавливание материала при сближении поверхностей внутреннего подвижного и наружного неподвижного конуса. Измельчение происходит путём непрерывного раздавливания или изгиба или излома кусков материала.

По своему назначению конусные дробилки разделяются на 1) дробилки с головкой в виде крутого конуса для крупного и среднего дробления 2) дробилки с головкой в виде пологого конуса- для среднего и мелкого дробления.Конусные по сравнению со щёковыми отлич. высок. производительностью, высокой степенью измельчения.

Недостатки: более сложная и дорогая конструкция, сложное обслуживание.

 

Среднее и мелкое дробление.

После крупного дробления материал часто подвергается дальнейшему измельчению в дробилках среднего и мелкого дробления, в которых дробление осуществляется от размеров 100-120 мм до 10-12 мм. Для среднего и мелкого дробления используют волковые, ударно- центробежные и полого-конусные дробилки.

Волковые дробилки.

Материал всасывается парой вращающихся навстречу друг другу цилиндрич волков,материал измельчается раздавливанием.Волки изготавливают в основном из чугуна и футеруются по внешней поверхности бандажами из износостойкой стали.

Для дробления материала средней твёрдости применяются зубчатые волки, материал измельчается в основном раскалыванием. Для усиления истирающего действия в основном используют дифференциальные волковые дробилки с большой(до 20%) вращения волков. В следствии однократного сжатия материал не переизмельчается.

Наиб. размер кусков измельчаемого материала зависит от диаметра валков и зазора между ними.

Зубчатые валки могут захватывать куски материала размером ½-2/3 диаметра валков.

 

Дробилки ударного действия

В измельчителях ударного действия измельчение материала производится вследствие ударных нагрузок. Такие нагрузки могут возникать при падении измельчающих тел на материал, столкновении летящего материала с неподвижной поверхностью, столкновении материала и измельчающих тел в полете, столкновении в полете самих измельчающихся частиц друг с другом.

Наиболее характерной дробилкой ударного действия является ударно- центробежная дробилка, т.е молотковая дробилка. Молотковая дробилка состоит из: корпуса, футеровочного стальными плитами, на валу дробилки насажены диски, на которых шарнирно подвешаны молотки. Мат дробится под действием ударов быстровращающихсямолотков. Дробление происходит также при ударе кусков материала, отбрасываемых от молотков, о плиты футеровки, а также путём удара, раздавливания и некоторого истирания на колосниковой решётке, через которое измельчённый материал разрушается падая вниз.

Ударно центробежные дробилки высоко производительны, получ высок степень измельчен, однако у них повышен изногс мелющих инструментов и высокое пылеобразование. Применяется при производстве щебня кубовидной формы.