13.5.Гранулометрический состав материалов. Понятие о плотнейших упаковках.

Гранулометрический состав – содержание в продукте измельчения зерен различной крупности, выраженное в процентах от массы или количества зерен исследованного образца.

В дробильных и измельчительных машинах материал измельчается за счет процессов раздавливания, удара, истирания, при которых основное значение имеют деформации сжатия и сдвига.

Под действием внешних сил в куске измельчаемого материала возникают напряжения, вызывающие микротрещины, которые способны частично закрываться при снятии нагрузки. Некоторая предельная концентрация микротрещин в единице объёма может привести к возникновению по крайней мере одной большой трещины, которая приводит к распадению куска на части. При повторном нагружении куска такие трещины могут дать начало большой трещине и т. д.

По мере уменьшения размера кусков в процессе измельчения их прочность возрастает, так как в мелких частицах оказывается меньше структурных дефектов. При очень тонком измельчении частицы размерами в несколько мкм и мельче могут под действием сил молекулярного сцепления образовывать хлопья и сростки. В этом случае при измельчении одновременно возникают новые мелкие кусочки, происходит их частичное укрупнение вследствие агрегатирования. Для предотвращения агрегатирования добавляют поверхностно-активные вещества, покрывающие частицы тончайшей плёнкой, которая препятствует слипанию.

Степень измельчения определяется как отношение среднего размера кусков (зерен) исходного материала к среднему размеру кусков (зерен, частиц) измельченного продукта.

Главные характеристики продукта измельчения – гранулометрический состав (в %) и удельная поверхность (в см2/г).

14. Перемешивание материалов.

14.1. Эффективность аппарата и интенсивность его действия.

Наиболее важной характеристикой перемешивающих устройств являющихся основой для их сравнительной оценки, является эффективность аппарата и интенсивность его действия. Эффективной перемене устройства характеризует качество проведения процесса перемешивания, и в ПСМ определение степени гомогенизации массы, т. е. степенью равномерности распределения компонентов в объеме полученной смеси.

Интенсивность перемешивания аппарата определяется временем достижения заданного технологического результата.

Основной задачей в ПСМ является получение однородной массы. Различают два основных способа перемешивания:

1. Механический (с помощью спец. устройств – мешалок);

2. Пневматический (с помощью сжатого воздуха – барботаж);

Кроме того в промышленных условиях используется перемешивание с помощью сопел и в трубопроводах при движении неоднородных сред.

14.2. Количественная оценка качества перемешивания.

При смешении любого числа компонентов качество смешивания оценивают распределением одного («ключевого») компонента в остальной системе методами статистического анализа или аналитическими показателями.

Статистический метод оценки качества смеси отражает ее однородность. При статистическом методе для качественной и количественной оценки качества перемешивания используют коэффициент изменчивости (коэффициент вариаций):

где - среднее квадратическое отклонение качества перемешивания данной массы компонентов n. N – среднее значение качества перемешивания.

Где n – общее число проб.

Очевидно, что при идеальном смешении , на практике считают качество смешения удовлетворительным при , хорошее при Очень хорошее при