- •Введение
- •1 Характеристика основных стадий технологического процесса
- •2 Классификация основных процессов
- •В. По способу организации
- •С. По изменению параметров процесса во времени
- •3 Материальный и энергетический балансы процессА
- •4 Интенсивность процесса
- •5 Виброреология дисперсных систем
- •6 Гидромеханические процессы
- •6.1 Внешняя задача гидродинамики
- •Потеря энергии в таких условиях связана в основномс преодолением сопротивления трения.
- •6.2 Осаждение частиц под действием силы тяжести
- •6.3 Смешанная задача гидродинамики
- •6.3.1 Гидродинамика слоя зернистого материала
- •6.4 Процессы образования неоднородных систем
- •6.4.1 Общая характеристика неоднородных систем
- •6.4.2 Методы получения неоднородных систем
- •6.5 Течение неньютоновских жидкостей
- •6.5.1 Основные понятия реологии
- •6.5.2 Идеальные законы реологии
- •6.5.3 Моделирование реологических свойств
- •6.6 Гидродинамика неньютоновских жидкостей
- •6.7 Вязкость жидких дисперсных систем
- •7 Методы формования
- •7.1 Формование литьем
- •7.2 Пластическое формование (экструзия)
- •7.3 Прессование
- •7.4 Виброформование
- •7.4.1 Основы виброреологии
- •7.4.2 Виброуплотнение
- •8.1 Измельчение в промышленности строительных материалов
- •8.1.1 Закономерности процесса измельчения
- •8.1.2 Кинетика измельчения
- •8.1.3 Влияние среды на процесс измельчения
- •8.1.4 Методы измельчения в технологии строительных материалов
- •8.2 Дробление материалов
- •8.3 Помол материалов
- •8.4 Классификация материалов
- •8.4.1 Механическая классификация
- •8.4.2 Способы выражения зернового состава материалов
- •8.4.3 Условия прохождения зерна через сито
- •8.4.4 Способы грохочения
- •8.4.5 Принципы подбора зернового состава материалов
- •8.5 Выбор дробильно-помольного оборудования
- •9 Перемешивание материалов
- •10 Тепловые и массобменные процессы
- •10.1 Общие сведения о тепловых процессах
- •10.2 Классификация тепловых процессов
- •10.3 Движущая сила тепловых процессов
- •10.4 Теплообмен при изменении агрегатного состояния
- •10.4.1 Теплообмен при конденсации паров
- •10.4.2 Теплообмен при растворении вещества
- •10.5 Внешний и внутренний теплообмен
- •10.5.1 Внешний теплообмен
- •10.5.2 Внутренний теплообмен
- •10.6 Массообменные процессы
- •10.6.1 Основные закономерности массообмена
- •10.6.2 Уравнение массопередачи
- •10.6.3 Массоперенос в капиллярно-пористых телах
- •10.6.4 Внутренний и внешний массообмен
- •10.7 Классификация теплообменных аппаратов
8.1 Измельчение в промышленности строительных материалов
Измельчение – процесс уменьшения размеров кусков твердых материалов путем преодоления внешней нагрузкой сил сцепления между частицами.
Измельчение в технологии строительных материалов – это последовательный ряд операций по уменьшению размеров кусков от начальных до конечных. Цель измельчения - получение продукта заданного зернового (гранулометрического) состава, конфигурации, удельной поверхности и с однородными свойствами (например, прочностью). Этот процесс является основным при подготовке сырья или переработке полуфабрикатов (например, помол клинкера при изготовлении цемента).
В зависимости от крупности конечного продукта в промышленности строительных материалов различают дробление и помол.
Дробление, в свою очередь подразделяют в зависимости от размеров получаемых кусков на:
Крупное – размер кусков 100 – 350 мм;
Среднее – размер кусков 40 –100 мм;
Мелкое – размер кусков 5 – 40 мм.
Помол в зависимости от размеров получаемых частиц подразделяю на:
Грубый – размер частиц 5 – 0,1 мм;
Тонкий – размер частиц 0,1 – 0,05 мм
Сверхтонкий – размер частиц < 0,05 мм.
Измельчение природного и искусственного сырья и разделение его по крупности на фракции является одним из основных процессов технологии строительных материалов. Он имеет важнейшее значение для обеспечения высокого качества изделий в связи с решающим влиянием зернового состава исходных материалов на их способность к уплотнению при формовании (или, наоборот, к разуплотнению при изготовлении пористых изделий). Зерновой состав исходный материалов оказывает существенное влияние на протекание физико-химических процессов твердения и спекания.
Твердый материал можно разрушить и измельчить до частиц заданного размера раздавливанием, ударом, истиранием, разламыванием, раскалыванием, взрывом и различными комбинациями этих методов (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Способы измельчения материалов
Раздавливание (рис. 8.1, а) – тело под действием нагрузки деформируется по всему объему и, когда внутренние напряжения в нем превысят предел прочности сжатию, разрушается. В результате такого разрушения получают частицы различного размера и формы.
Удар (рис. 8.1, б) – тело распадается на части под действием динамической нагрузки. Различают разрушение тела стесненным и свободным ударом. При стесненном ударе тело разрушается между двумя рабочими органами измельчителя. Эффект такого разрушения зависит от кинетической энергии ударяющего тела. При свободном ударе разрушение тела наступает в результате его столкновения с рабочим органом измельчителя или другими телами в полете. Эффект такого разрушения определяется скоростью их столкновения независимо от того, движется разрушаемое тело или рабочий орган измельчителя.
Истирание (рис. 8.1, в) – тело измельчается под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. При этом получают мелкий порошкообразный продукт.
Разламывание (рис. 8.1, г) – тело разрушается под действием изгибающих сил. Размеры и форма частиц такие же, как и при раздавливании.
Раскалывание (рис. 8.1, д) – тело разрушается в местах концентрации наибольших нагрузок, передаваемых клинообразными рабочими элементами измельчителя. Образующиеся при этом частицы более однородны по размерам и форме, хотя наблюдается, как и при раздавливании, непостоянство формы частиц. Этот способ позволяет регулировать крупность получаемых частиц.
В работе подавляющего большинства современных измельчителей используются раскалывание, раздавливание и удар, а также сочетание этих способов с разламыванием и истиранием.
Результат измельчения характеризуют степенью измельчения. Различают линейную i и объемную r степени измельчения:
, (8.1)
где dн и Vн – размер и объем кусков до измельчения; dк и Vк – размер и объем кусков после измельчения.
Степень измельчения определяют по размеру наибольшего куска.