Виды материалов в зависимости от предела прочности при раздавливании

Материал	σ, кгс/см2	σ, Мн/м2
Твердые (гранит, диабаз и др.)	более 500	более 50
Средней твердости (известняк, каменная соль, антрацит и др.)	100 – 500	10 – 50
Мягкие (уголь, глина и др.)	менее 100	менее 10

Обычно при измельчении материала комбинируются те или иные усилия, например раздавливание и удар, истирание и удар. Раздавливание применяют главным образом при крупном и среднем дроблении, истирание – при тонком измельчении. В зависимости от физико-механических свойств материалов выбирают обычно следующие методы измельчения (табл. 3)

Таблица 3

Методы измельчения в зависимости от физико-механических свойств материалов

Материал	Метод измельчения
Твердый и хрупкий	Раздавливание, удар
Твердый и вязкий	Раздавливание
Хрупкий, средней твердости	Удар, раскалывание и истирание
Вязкий, средней твердости	Истирание или истирание и удар

При выборе метода измельчения необходимо учитывать свойства материала, например его склонность к комкованию, влажность и др.

Измельчение производится по двум основным схемам – в открытом или замкнутом цикле. При работе по первой схеме весь материал проходит через дробилку (мельницу) только один раз, при работе по замкнутому циклу большая часть материала проходит через дробилку (мельницу) многократно, так как материал с размерами кусков больше допустимого предела возвращается на повторное дробление. Это достигается при соединении дробилки или мельницы с устройствами для разделения измельченного материала по крупности частиц – грохотами или классификаторами.

Измельчение в замкнутом цикле (например, мельница плюс классификатор) позволяет значительно увеличить производительность установки и получить более равномерный по крупности продукт.

Машины для измельчения (дробления и размола) делят на дробилки и мельницы. Обычно мельницами называют машины для тонкого и сверхтонкого измельчения, дробилками – машины для крупного, среднего и мелкого дробления, но такое деление является весьма условным.

Классификация машин для измельчения по конструктивным особенностям приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Классификация машин для измельчения по конструктивным особенностям.

2.3.2 Физические основы измельчения

По современным воззрениям, процесс деформации твердых тел заключается в том, что под действием внешних сил в наиболее слабых местах тела образуются замкнутые или начинающиеся на поверхности мельчайшие трещины. При прекращении внешнего воздействия трещины под действием молекулярных сил могут смыкаться («самозаживление»); при этом тело подвергается лишь упругой деформации. Разрушение тела происходит в том случае, когда трещины настолько увеличиваются, что пересекают твердое тело по всему его сечению в одном или нескольких направлениях. В момент разрушения деформирующегося тела напряжение в нем превышает некоторое предельное значение, упругая деформация сменяется деформацией разрушения и происходит измельчение.

Процессы измельчения связаны со значительным расходом энергии на образование новых поверхностей, на преодоление внутреннего трения частиц при их деформации во время разрушения и на преодоление внешнего трения между материалом и рабочими частями машины.

Теория процесса измельчения устанавливает приблизительно пропорциональную зависимость между энергией, затраченной на измельчение твердого тела, и результатом измельчения, т. е. размером кусков (зерен) продукта измельчения.