7.1. Общие сведения о машинах, обрабатываемых материалах и их характеристика 

 

 

Рис. 7.1. Классификация укрупненного обобщенного подкласса

 

7.1. Общие сведения о машинах, обрабатываемых материалах и их характестиках

В современных технологиях переработки сыпучих материалов реализуются процессы их измельчения и сортировки по размерам полученного материала-продукта.

 

Процесс дробления осуществляется дробильными машинами (дробилками) с парой дробящихся рабочих органов определенного вида, а сортировки - сортировочными машинами - грохотами, с рабочими органами в виде коробов с просеивающими поверхностями, имеющие стандартные размеры ячеек.

 

Технологические дробильно-сортировочные комплексы, обеспечивающие получение требуемого продукта дробления, кроме дробилок и грохотов, включают емкости для хранения продукта, транспортирующие и дозирующие устройства. По расположению оборудования различают комплексы открытого и закрытого цикла, по конструктивному исполнению – мобильные и стационарные.

Исходным материалом для дробления являются сыпучие каменные материалы из тех или иных месторождений и в последнее время отходы строительных зданий и сооружений (в связи с более широким использованием безотходных технологий демонтажа). Их механические характеристики существенно влияют на выбор дробилок и энергоемкость рабочего процесса.

Механические характеристики исходного материала зависят не только от вида материала, но также от его места происхождения.

 

Наиболее значимыми  при дроблении пород являются характеристики их прочности, твердости, хрупкости, абразивности и крупности.

 

Обобщенным показателем механических свойств пород при дроблении является дробимость, характеризующая энергоемкость процесса. Существуют различные методики определения этого показателя. По методике Механобра дробимость оценивается индексом чистой работы дробления ω_i, кВт∙ч/т, получаемым экспериментальным путем на специальных лабораторных маятниковых копровых установках.

Значения основных механических характеристик и среднего индекса работы основных пород приведены в табл. 7.1. В ряде случаев оценку трудности дробления пород проводят с использованием коэффициента их крепости, используя шкалу М.М. Протодьяконова.

 

Таблица 7.1

Физико-механические свойства горных пород

 

Вид горной породы	Средняя плотность ρ, кг/м3	Предел прочности при сжатии σсж, МПа	Моуль упругости Е, МПа	Нидекс работы (усредненный) ωi ср, кВт∙ч/т
Базальт	3000-3300	300-400	43300	25
Габбро	2900-3200	100-300	71100	-
Гранит	2500-2800	50-250	46000	17
Диабаз	3000-3100	300-500	73200	12
Песчаник	2400-2600	30-100	26000-45000	-
Кварцит	-	-	-	17
Известняк	-	-	-	12

 

Важной характеристикой сыпучих материалов является их гранулометрический состав. Гранулометрический состав материалов определяют методом ситового анализа. Результаты крупности распределения представляют в виде графиков или математических выражений.

Характеристика крупности (суммарная) – зависимость суммарного выхода классов от размеров отверстий просеивающей поверхности, используемая для определения любого класса крупности. Для удобства графического изображения кривые суммарных характеристик часто строят в системе координат с полулогарифмической или логарифмической шкалой. Качественный вид графиков крупности отражает преобладание в материале (или продукте) кусков (зерен) соответствующих размеров крупности. Характеристики (кривые) распределения отражают численность зерен или их массу в каждом классе крупности данного материала на выходе.

В виду различных размеров кусков зерен в потоке исходного материала D и продукта дробления d принято производить оценку их крупности по величине среднего размера наиболее крупных кусков (D и d). Их отношение определяет степень дробления i=D/d. Величину среднего размера куска вычисляют как среднее арифметическое или среднее геометрическое значение его основных размеров. Часто используют характеристику средневзвешенного размера смеси.

В зависимости от крупности исходного материала и продукта различают пять степеней измельчения (табл. 7.2).

 

Таблица 7.2