1.5. Циклы работы измельчителей

Дробилки и мельницы работают в открытом или замкнутом циклах. В открытом цикле (рис. 1.20, а) материал проходит через измельчающую машину (дробилка, мельница) только один раз. Так проводят крупное и среднее дробление, когда нет необходимости в точных размерах зерна конечного продукта. При замкнутом цикле материал неоднократно проходит через измельчитель.

Исходный продукт после измельчителя направляется в классификатор, где происходит отделение частиц, с размерами, превышающими требуемые (так называемая контрольная классификация) и их возвращение для повторного измельчения (рис. 1.20, б). Более мелкие частицы отводятся как конечный продукт.

При наличии мелких частиц в исходном материале производят их удаление в конечный продукт до процесса измельчения, так называемая предварительная классификация (рис. 1.20, в).

а	б	в
Рис. 1.20. Циклы работы измельчителей
а – открытый цикл; б – замкнутый цикл с контрольной классификацией; в – замкнутый цикл с предварительной и контрольной классификацией; 1 – измельчитель; 2 – классификатор

Работа по замкнутому циклу широко применяется при тонком измельчении и позволяет снизить удельный расход энергии, повысить производительность измельчающей машины, гарантируя однородность и размер максимального зерна конечного продукта. Однако при этом существенно усложняется конструкция установки, так как требуется использование элеваторов. Кроме того, если попадаются недробимые тела, то они могут оставаться в цикле неопределенно долгое время.

2. Классификация и сортировка материала

Классификация – это разделение зернистых материалов на отдельные фракции крупности.

Используют три вида классификации:

1. Грохочение – механическое разделение на ситах.

2. Гидравлическая классификация – разделение твердых частиц по размерам, основанное на различной скорости осаждения частиц в воде.

3. Воздушная сепарация (классификация) основана на различной скорости осаждения частиц в воздухе.

Грохочение является наиболее распространенным и универсальным способом классификации, позволяет разделять частицы размером от 40 мкм до 250 мм. Два других вида классификации пригодны только для частиц размером менее 2 мм.

Классификация может применяться как вспомогательная операция в циклах дробления и измельчения, так и как самостоятельная операция для получения готового продукта с заданными гранулометрическими характеристиками. В последнем случае этот процесс называется сортировкой.

2.1. Грохочение

Грохочение проводят путем просеивания материала через одно или несколько сит. Сита могут быть изготовлены в виде плетеных сеток, стальных перфорированных листов или из параллельных стержней. Размер отверстий от 0,04 до 100 мм.

Существует простое и саржевое плетение сеток (рис. 2.1).

а	б
Рис. 2.1. Способы плетения сеток
а – простое; б – саржевое

Простое плетение используется для крупных сеток с размером ячеек более 0,1 мм. Достоинством этого плетения является большая пропускная способность (живое сечение) около 90 %. Более мелкие сетки изготовлены методом саржевого плетения. Недостатком применения сеток является их сильный износ из-за трения.

Щелевые сетки (колосники) изготавливают из отдельных прутков, в том числе трапециевидного сечения (рис. 2.2). Такие сетки имеют малое «живое» сечение ( 10 %).

Рис. 2.2. Устройство колосника

Грохочение осуществляется при движении материала относительно рабочей поверхности грохота. Это движение создают либо на неподвижном грохоте, установленном под углом к горизонту, большем, чем угол трения материала, либо при движении рабочей поверхности грохота в горизонтальной или наклонной плоскостях.

В результате грохочения получают два продукта: верхний (надрешеточный) и нижний (подрешеточный).