2.2 Измельчение углеродных материалов

В электродной промышленности широко представлены операции измельчения исходных углеродных материалов для доведения их до размеров, позволяющих проводить дальнейшую эффективную обработку (например, прокаливание), или же для получения необходимых фракций исходной шихты.

В промышленной практике пользуются терминами дробление и измельчение.

Дроблением принято называть процесс уменьшения размеров крупно- кускового материала (например, предварительное дробление кокса перед прокаливанием), измельчением же принято называть процесс уменьшения размеров кусков (зерен) материала путем разрушения их под действием внешних сил, преодолевающих внутренне силы сцепления (например, измельчение кокса, прошедшего операцию предварительного дробления). Часто термин измельчение употребляется и в более общем смысле, охватывая и те процессы, которые следовало бы отнести к дроблению.

Процесс измельчения характеризуется величиной степени измельчения, показывающей отношение размера наибольшего куска, поступающего на измельчение, к наибольшему размеру измельченных кусков. Это отношение выражается следующей формулой:

, (1)

где – степень измельчения;

D – максимальный размер куска до измельчения;

d – максимальный размер куска после измельчения.

Таким образом, степень измельчения показывает, во сколько раз уменьшился размер кусков или зерен при измельчении. Куски исходного материала, а также куски и зерна, получаемые в результате измельчения, не имеют правильной формы, поэтому, когда требуется более полно судить о работе дробилки или мельницы, степень измельчения определяют отношением средневзвешенного размера исходного материала к средневзвешенному размеру полученного продукта.

Средневзвешенный размер кусков находят по уравнению:

, (2)

где – выход просеиваемого через сито материала каждого класса крупности, %;

– средний размер кусков в каждом из n классов крупности.

Средний размер куска определяют по следующему уравнению:

, (3)

где – размер наибольших кусков в данном классе крупности или размер ячеек сита, через которые прошел материал этого класса;

– размер наименьших зерен в данном классе крупности или размер ячеек сита, в котором задержался материал данного класса.

Обычно измельчение материалов протекает в несколько стадий и общая степень измельчения характеризует суммарный результат измельчения. Принято называть крупным измельчением или дроблением такое, при котором измельчению подвергаются куски с поперечным размером 100 – 1000 мм, средним – в пределах от 2 до 50 мм и, наконец, тонким – 2 мм и ниже. Степень измельчения зависит от типа дробильно-размольной машины, а также от величины кусков, поступающих на измельчение материала. Степень измельчения за один прием обработки обычно равна для крупного измельчения 2 – 6, среднего 5 – 10 и тонкого 50 и выше.

Такая классификация не является стандартной и носит относительный характер.

В зависимости от размеров исходного и конечного продукта процессы измельчения классифицируются на крупное, среднее и мелкое дробление, размол и сверхтонкий размол.

В таблице 2.3 представлены основные характеристики данных видов измельчения.

Таблица 2.3 – Классификация видов измельчения

Виды измельчения	Размеры наиболее крупных кусков или зерен, мм
	в исходном материале	в измельченном материале
Крупное дробление Среднее дробление Мелкое дробление Размол Сверхтонкий размол	1300 – 200 250 – 50 50 – 10 25 – 3 200 – 100 мкм	250 – 40 40 – 10 10 – 1 1 – 0,4 1 – 0,4 мкм