2.3 Середнє і дрібне подрібнення

Валкові дробарки. Вихідний матеріал затягується між циліндричними валками, що обертаються назустріч один одному, і дробиться там шляхом роздавлювання. Один із валків виконаний із підпружиненим підшипником, що втримується в заданому положенні, яке забезпечує потрібну ширину щілини. При влученні твердих предметів валок віджимається й пропускає твердий предмет, чим убезпечує дробарку від поломки.

Ступінь здрібнювання регулюється зазором між валками. Виготовляють валкові дробарки різних типів.

Наприклад для солей (мала _сж) застосовують зубчасті валки, що в основному розколюють матеріал.

Для пластичних матеріалів (наприклад, глинистих) використовують валки з різною (до 70%) швидкістю обертання, чим досягається ефект розтирання.

Випускають дробарки одно – двох - і чотирьохвалкові. Ці дробарки найбільш ефективні при здрібнюванні матеріалів помірної твердості.

Продуктивність валкових дробарок розраховують досить просто по формулі:

(2.2)

де - ширина щілини, м; L- довжина валка, м; - окружна швидкість, м/с; - насипна щільність, кг/м³; - коефіцієнт розпушення матеріалу.

= 0,25 для гладких й рифлених валків; = 0,5 ÷ 1,12 для дробарок із зубчастими валками.

У практиці водопостачання для дроблення вапна використовують валкові дробарки різних типів: ДВГ-2М, ДВГ-3М - дробарки із гладкими валками (Ленінградський машинобудівний завод); СМ-12Б, СМ-438 - з рифленими валками, (завод «Строймашина», Кострома) і деякі інші типи (наприклад, із зубчастими валками).

Аналогічні дробарки використовують і для дроблення антрациту й вугілля інших марок.

Барабанні млини. Машини для тонкого й надтонкого помелу. Здрібнювання матеріалу відбувається ударом й розтиранням.

Барабанний млин складається з горизонтального циліндричного корпуса (барабана), закритого торцевими кришками із цапфами для уведення й виводу матеріалу. Барабан приводиться в рух за допомогою зубчастої передачі від електродвигуна.

Здрібнювання проводять як сухим, так і мокрим способами.

Матеріал у млин (рис. 2.7) подається живильником через завантажувальну цапфу 7. Здрібнений матеріал видаляється через розвантажувальну цапфу 8 на іншому кінці апарата.

По способу розвантаження продукту розрізняють млини з розвантаженням через решітку, з яких продукт виходить через ґратчасту діафрагму біля розвантажувального кінця, і із центральним розвантаженням через порожню цапфу (без решітки). Найпоширенішим типом барабанних млинів є кульові млини.

Залежно від форми барабана й відношення його довжини L до діаметра D розрізняють короткі (L/D = 1,5...2…2), трубні (L/D= 3...6…6), циліндро-конічні млини (барабан має форму двох усічених конусів, широкі основи яких з'єднані циліндричною частиною) і ін.

Тілами, що мелють, кульових млинів є сталеві кулі діаметром від 25 до 150 мм, якими барабан завантажений приблизно наполовину. Іноді використовується галька.

Для ефективної роботи кульового млина необхідно, щоб число його обертів відповідало певному режиму роботи млина. У цьому режимі кулі, піднявшись до значної висоти, падають із кругових траєкторій і летять по параболічних траєкторіях як тіла, кинуті під кутом. Такий режим називається водоспадним режимом. При цьому здрібнювання відбувається в основному ударом і частково розтиранням (рис. 2.8).

Якщо швидкість обертання менша, матеріал подрібнюється лише стиранням, без удару, що значно зменшує продуктивність машини.

При завищеній швидкості відцентрова сила, що діє на кулі, може бути настільки високою, що кулі будуть обертатися разом із барабаном і здрібнювання матеріалу не буде відбуватиметься.

На кулю діє відцентрова сила Р і вага кулі G.

(2.3)

де - кутова швидкість, m- маса кулі, r- радіус млина; n- число оборотів, хв^-1.

У момент відриву кулі повинна бути рівновага:

(2.4)

Критичне число оборотів буде тоді, коли куля не зможе відірватися в найвищій точці

1= ; n= (2.5)

Для практичних розрахунків число оборотів приймають 75% від критичного

, ( хв^-1) (сек^-1) (2.7)

Стрижневі млини. По конструкції близькі до кульових барабанних млинів. Основна відмінність полягає у формі тіл, що дроблять, якими слугують сталеві стрижні діаметром 40…100 мм. Довжина стрижнів на 25…50 мм менше довжини млина. У стрижневому млині продукт виходить більш рівномірної крупності, ніж у кульовому. Пояснюється це тим, що стрижні одночасно стикаються з матеріалом у багатьох точках і в першу чергу дроблять найбільш великі його шматки.

Для надтонкого роздрібнення застосовують вібраційні кульові млини, швидкохідні бісерні млини й інші конструкції. Однак у практиці водопостачання й каналізації потреби в них особливої немає, тому спеціально розглядати їх не будемо.

Для гасіння вапна при витратах вапна більше 30 тонн за добу використовують кульові млини мокрого помелу типу СМ – 432, СМ -434, СМ -603А , СМ -601, СМ-6003, СМ- 6001, а також стрижневі млини СМ - 435, СМ - 602, СЦ - 2.

РОЗДІЛ 3