1. Закономірності тонкого помелу твердих матеріалів.

Помел розділяється на:

• Грубий - до помелу 0,01-3·10^-3 м, після 3·10^-3 - 1·10^-4м, і=5-100;

• тонкий – до помелу 3·10^-3 - 1·10^-4 м, після 1·10^-4 - 5·10^-5 м, і≈100;

• надтонкий - після помелу 5·10^-5 - 1·10^-7м, і>100;

Апарати для помелу розділяються на 2 типи: 1)помел м-лу за рахунок мелючи тіл; 2) помел виконується шляхом дії на м-л середовищем;

У виробництві будівельних матеріалів застосовуються млини першого типу, працюючі за принципом механічного руйнування. До них відносяться: барабанні, роликово-маятникові, молоткові, дезінтегратори, барабанні «аерофол», вібраційні, струминні. Шаровфі млини використовуються в основному для тонкого та надтонкого помелу матеріалів. Подрібнення шматків відбувається в обертальному чи вібруючому барабані за допомогою завантажених в нього мелючи тіл ударом та стиранням часток матеріалу мелючими тілами та один з одним. В промисловості будівельних матеріалів бігуни застосовують для мілкого дроблення чи грубого помелу глини, шамоту, кварцу, коли разом з подрібненням матеріалу необхідно забезпечити ущільнення, стирання, спільний помел та змішування матеріалів. Подрібнення відбувається за рахунок роздавлювання та стирання часток матеріалу масивними катками, що переміщуються по дну чаші, на якому знаходиться матеріал. Дезінтегратори та аерофольні млини відносяться до апаратів ударної дії, в яких мат-л подрібнюється ударами обертальних робочих органів по частинкам мат-лу, повторним співударянням часток з відбивними елементами, а також між собою. Струминні млини призначені для надтонкого подрібнення мат-лу. Помол відбувається в результаті тертя та співударяння часток мат-лу одна об другу, а також об стінки каери при русі мат-лу у повітряному потоці великої швидкості При виборі помольної установки та режимів її роботи необхідно враховувати як фізико-механічні властивості вихідного матеріалу, так і вимоги до кінцевого продукту. Барабанні шарові млини найбільш ефективні при помелі твердих та абразивних матеріалів. Найбільш широко їх застосовують при помелі сировинних сумішей у виробництві кераміки, в’яжучих, ніздрюватих бетонів, мінеральних порошків, наповнювачів. Таким чином, при порівнянні ефективності помольних агрегатів необхідно враховувати не тільки тонину помелу матеріалу, а й вплив типу помольного апарату на фізико-хімічну активність в’яжучого.

2. Механічна класифікація зернистих матеріалів. Основні закономірності.

У виробництві будівельних матеріалів механічне сортування займає провідне місце. При грохоченні розділення на класи за крупністю (фракції) здійснюється шляхом просіювання сипкого матеріалу через одне або декілька сит. Матеріал, що пройшов крізь дане сито, але не пройшов крізь сито з меншими отворами, називається фракцією. Розміри зерен, обмежені розмірами отворів верхнього та нижнього сита, визначають фракцію зерен.

Розділення по фракціям можна здійснювати 3-ма способами:

• Грохотами – примусове – набір сит;

• Стрічковим – під дією власної ваги – від мілкого до крупного;

• Комбінованим;

У технологічному процесі виробництва будівельних матеріалів розрізняють такі види сортування:

• Попереднє – для виділення з гірської маси мілких кусків, що не потребують сортування, або для відокремлення завеликих шматків;

• Проміжне – для розподілення матеріалу за різними стадіями дроблення;

• Остаточне – для розділення матеріалу на товарні фракції.

Основна кількість кам’яних матеріалів сортується механічним способом на грохотах – машинах, що забезпечують відносний рух сипкої суміші за робочою поверхнею.

За характером дії грохоти розділяють на рухомі та нерухомі. У нерухомих грохотах матеріал рухається за просіювальною поверхнею під дією сили тяжіння, для чого грохот встановлюють під кутом, що перевищує кут тертя матеріалу об сито, застосовуються для попереднього відокремлення над крупних кусків перед дробленням. Більшість грохотів – рухомі. Розділяються на барабанні, валкові, вібраційні (інерційні, само балансні), граційні, хитні грохоти.

За даними ситового аналізу можна побудувати криві розподілу. На осі абсцис послідовно відкладають розміри зерен за фракціями, на осі ординат – їх масу у %. Крива розподілу визначає гранулометричний склад сипкого матеріалу. При виробництві будівельних матеріалів до гранулометричного складу матеріалу (найчастіше заповнювача) висуваються вимоги стосовно щільності, що залежить від упаковки зерен.

Умови просіювання:

швидкість v, розмір зерна d, розмір отвору D.

– ступінь трудності грохочення. Для підвищення продуктивності просіювання сітка сита повинна бути прямокутною. d/D=0,7-0,8.

ймовірність проходження зерна крізь сито:

номер сита, крізь яке зерно точно пройде

Закономірність механічної кінетики грохочення:

, де Е – ефективність грохочення, К – коефіцієнт грохочення, τ – час грохочення, n – показник відносної швидкості.

c – вміст зерен нижнього класу у вихідному матеріалі.

відносний вміст зерен нижнього класу, що залишається на решітці, де А – маса проби, яку необхідно просіяти - маса проби після просіювання. За даними ситового аналізу можна побудувати криві розподілу. На осі абсцис послідовно відкладають розміри зерен за фракціями, на осі ординат – їх масу у %. Крива розподілу визначає гранулометричний склад сипкого матеріалу.

Методи вираження зернового складу

Ситовий аналіз (зерна крупніше 0,04мм)

Ситовий аналіз з повітряною сепарацією

Сементаційний метод, заснований на основі закону Стокса

Сементація з центрифугою

Адсорбційний метод

Метод Козейна- Карнора