Способы дробления, Классификация машин для дробления и измельчения

Под способом дробления понимается вид воздействия разру­шающей силы на куски дробимого материала. Известны четыре основных способа дробления: раздавливание, раскалывание, ис­тирание и удар (рис. 1).

Необходимые для разрушения кусков материала усилия раз­виваются в дробильных машинах, конструкции которых обеспе­чивают осуществление определенного способа дробления. В ус­ловиях непрерывного процесса, вследствие неупорядоченности размещения кусков в рабочем пространстве дробильной машины, наблюдаются все способы дробления, но всегда главную роль играет тот способ, для осуществления которого сконструирована данная машина.

Способ дробления выбирается в зависимости от физико-ме­ханических свойств дробимого материала и крупности его кусков. Различают горные породы прочные, или твердые, и менее проч­ные, или мягкие, вязкие и хрупкие. Способность горных пород противостоять разрушению зависит также от наличия трещин в кусках и способа воздействия на них разрушающего усилия. Трещиноватость уменьшает сопротивление кусков разрушению. Наибольшее сопротивление оказывают горные породы раздавли­ванию, меньшее — изгибу и наименьшее — растяжению.

а б в с

Рис. 1. Основные способы дробления:

а - раздавливание; б – раскалывание; в – истирание; г - удар

Из соображений конструктивного характера, а также вслед­ствие нежелательности переизмельчения в современной практике обогащения применяются дробилки, работающие главным образом раздавливанием и ударом при добавочных истирающих и изгибающих воздействиях на дробимый материал.

В схемах дробления выделяют стадии крупного, среднего и мелкого дробления со следующими номинальными диаметрами кусков исходного материала (ориентировочно):

Стадия дробления D_{н. исх,} , мм

Крупное 1200-460

Среднее 500-150

Мелкое 180-40

Крупное, среднее и мелкое дробление твердых (прочных) и хрупких пород целесообразно производить раздавливанием, а твердых и вязких пород — раздавливанием с участием истира­ния. Крупное дробление мягких и хрупких пород целесообразно выполнять раскалыванием, а среднее и мелкое — ударом. Все полезные ископаемые измельчают ударом с участием истирания.

Крупное, среднее и мелкое дробление обычно сухое. Мокрое дробление применяют только в тех случаях, если дробимый ма­териал содержит глину, которую и стараются отмыть одновре­менно с дроблением. Промывка, например, производится при дроблении глинистых железных и марганцевых руд. Вода для промывки подается в рабочее пространство дробилок. В неко­торых случаях вода подается в небольшом количестве из брыз­гал в завалочную воронку дробилки крупного дробления. На­значение этой воды — увлажнить дробимый материал и тем са­мым уменьшить пылеобразование.

Полезные ископаемые, как правило, измельчаются с водой. Мокрое измельчение более производительно, оно осуществля­ется без пылеобразования и позволяет легко транспортировать измельченные продукты. Сухое измельчение применяется только в тех редких случаях, когда нельзя допускать контакта дроби­мого материала с водой или если измельченный продукт также обрабатывается всухую.

Машины для дробления и измельчения, применяемые на обо­гатительных фабриках, по механико-конструктивным признакам и основному методу дробления, осуществляемому в них, разде­ляются на пять основных классов: дробилки щековые; конусные; валковые; ударные (молотковые, роторные дробилки и дезинте­граторы); барабанные мельницы.

Для крупного дробления применяют конусные дробилки ККД и КРД и щековые дробилки ЩДП, ЩДС-I и ЩДС-П. Для среднего дробления используют конусные дробилки КСД, а для мелкого — КМД и КИД.

Валковые, молотковые, роторные дробилки и дезинтеграторы применяют для дробления углей, солей, бокситов, марганцевых руд, известняков.

Существенным отличием дробилок от мельниц является то, что у дробилок нет непосредственного соприкосновения между рабочими (дробящими) органами. Между ними всегда имеется зазор, заполняемый при работе дробимым материалом. Дробя­щие детали мельниц имеют непосредственное соприкосновение между собой при холостом ходе. При работе с питанием они разделяются слоем материала или частично могут соприкасаться друг с другом.

Эффективность работы дробильных машин Э оценивается расходом энергии на дробление и выражается в тоннах дробле­ного продукта на 1 кВт-ч израсходованной энергии. Обратная величина — киловатт-часы на 1 т дробленого продукта — удель­ный расход энергии Е_уд:

Э = Q/E;

Е _уд = E/Q,

где Q — массовая производительность дробильной машины, т/ч; Е — энергия, затраченная на дробление, кВт*ч.