Степень дробления

Степень дробления - это отношение размеров максимальных кусков или зерен исходного материала к размеру максимальных куском продукта.

Степень дробления показывает, во сколько раз уменьшился размер кусок при дроблении.

Таким образом, степень дробления вычисляется при отношении размеров предельных отверстий сит, через которые проходят куски дробимого материала и дробленого продукта.

Стадии дробления

В зависимости от крупности исходного материала и дробленого продукта, стадии дробления имеют названия:

• 1 стадия - крупное дробление
• 2 стадия - среднее дробления
• 3 стадия - мелкое дробление

В зависимости от требуемой крупности материала перед обогащением, его можно измельчать в одну, две или даже три последовательные стадии.

Рис.7.

Основные технические данные дробилки мелкого тонкого дробления КМД-1750Т

Диаметр основания дробящего конуса, мм1750

Временное сопротивление сжатого дробимого материала, МПа, не более.300

Ширина приемной щели на открытой стороне (в фазе раскрытия профилей), мм80

Наибольший размер кусков питания, мм70

Диапазон регулирования ширины разгрузочной щели в фазе сближения профилей, мм5--15

Разность ширины разгрузочной щели в четырех точках (в фазе сближения профилей), мм, не более 4

Коэффициент закрупнения продукта дробления (при минимальной разгрузочной щели), не более 3,8

Производительность на материале с временным сопротивлением сжатию 100--150 МПа и влагосодержанием до 4 % в открытом цикле (при однократном прохождении материала через дробилку), м3/ч, не менее85--110

Усилие прижатия чаши пружинами, кН (тс)2500(250)

Частота качаний дробящего конуса, кач/мин260

Электродвигатель привода:

мощность, кВт160

частота вращения, об/мин740

Масса дробилки с разводкой смазки (без электрооборудования, смазочной установки, фундаментных плит, арматуры, спецприспособлений), кг50200

Масса наиболее тяжелых сборочных единиц дробилки, кг:

станина в сборе с опорным кольцом и пружинами 22100

дробящий конус 8700

регулирующее кольцо с кожухом 10 000

приводной вал 1770

дробилка в сборе без приводного вала и загрузочного устройства 47200

Дробилка (рис. 14.1) осуществляет дробление материалов между неподвижным наружным дробящим конусом и гирационно движущимся (качающимся относительно неподвижной точки с постоянной амплитудой) внутренним дробящим конусом.

Дробилка состоит из следующих узлов:

станины 8, опорного кольца 3, регулирующего кольца 2 с неподвижным дробящим конусом и колонками 23, подвижного дробящего конуса 4, привода. Станина 8 представляет собой стальную отливку цилиндрической формы с двумя патрубками, расположенными на боковой стенке и в нижней части. Нижний фланец станины крепится болтами к фундаменту, а на верхнем фланце установлено опорное кольцо 3, прижимающееся к станине болтами с амортизирующими пружинами.

Неподвижный конус предохраняется от износа броней 19, закрепляемой на конусе скобами 22. В верхней части дробилка закрывается кожухом 24, на котором устанавливается приемная воронка 25, откуда подлежащие дроблению материалы попадают на распределительную тарелку/ загрузочного устройства. В нижнем патрубке станины запрессована бронзовая (биметаллическая) втулка 9, внутри которой смонтирован вал-эксцентрик 10 с коническим колесом 7

В эксцентричной расточке вала установлена бронзовая конусная втулка 11, в которую входит вал 13 подвижного дробящего конуса. Вал-эксцентрик 10 опирается на подпятник 12, состоящий из набора бронзовых и стальных дисков. Подвижный дробящий конус футеруется броней 20. Плотность прилегания броней 19 и 20 к поверхности подвижного и неподвижного конусов обеспечивается цинковой или пластмассовой заливкой 21. Нижняя часть подвижного конуса опирается на сферический подпятник 6, установленный на опорной чаше 17. Для предотвращения попадания пыли и мелких частиц дробимого материала в зазор между подвижным конусом и опорной чашей встроен гидрозатвор 18, в ванне которого циркулирует вода или отработавшее масло. Приводится дробящий конус от электродвигателя через вал 16, установленный на бронзовых втулках в корпусе 15; на вал 16 насажена коническая шестерня 14 вращающая колесо 7. Смазка и охлаждение подшипников приводного вала, эксцентрикового узла, сферического подпятника и зубчатой передачи осуществляются от централизованной циркуляционной смазочной системы с жидким смазочным материалом.

Для контроля работы смазочной системы устанавливаются сигнализатор расхода масла, термометры и манометры.

Величина зазора между бронями дробящих конусов изменяется путем вращения по резьбе регулирующего кольца 2 относительно опорного кольца.

При попадании в дробилку недробимых предметов под действием усилий, значительно превышающих нормальные, сжимаются амортизирующие пружины 5, неподвижный конус вместе с опорным кольцом приподнимается и недробимый предмет проходит через дробилку.

классификация ремонт дробилка дробление дезинтегратор

Процесс дробления

Лекция 5. ДРОБЛЕНИЕ

План лекции

5.1 Процесс дробления

5.2 Стадии и степень дробления

5.3 Способы дробления

5.4 Технология дробления

Дроблением называется процесс уменьшения размеров кусков руды под действием внешних механических сил. При этом получается продукт крупностью 15 мм. Такая крупность граничного зерна условна и может колебаться в зависимости от вида полезного ископаемого. Дальнейшее уменьшение крупности материала называется измельчением.

Дробление производится не только на обогатительных фабриках. Дроблению подвергаются: уголь или сланец на электростанциях, сжигающих топливо в пылевидном состоянии; уголь на коксохимических заводах перед коксованием; известняки и доломиты в качестве флюсов на металлургических заводах; камень с целью приготовления щебня для промышленного и дорожного строительства и т.д. В этих случаях продукты дробления используются непосредственно, и процесс дробления имеет самостоятельное значение. Крупность получаемых при этом продуктов устанавливается исходя из требований технологии потребляющих производств.

Процессы дробления применяются, главным образом, для подготовки сырья к дальнейшему измельчению. Единой целью этих операций является раскрытие зерен ценных компонентов перед обогащением.

Процессы дробления осуществляются обычно в три стадии:

Крупное дробление – от 1200 до 300 мм

Среднее дробление – от 300 до 75 мм

Мелкое дробление – от 75 до 15 мм

Каждая стадия характеризуется степенью дробления (i), то есть отношением диаметра максимальных кусков руды, поступающих на дробление (Д max) к диаметру максимальных кусков руды после дробления (d max):

Степень дробления, посчитанная по формуле, характеризует процессы дробления и измельчения недостаточно полно, допустим, что при дроблении или измельчении двух материалов, имеющих одинаковые характеристики крупности, получены продукты с одинаковыми максимальными кусками, но с различными характеристиками крупности. Суммарная характеристика по плюсу для одного продукта выпуклая, а для другого – вогнутая. Это означает, что второй продукт раздроблен мельче, чем первый, но если подсчитать степени дробления по отношению размеров максимальных кусков, то они окажутся одинаковыми. Отсюда видно, что степень дробления правильнее вычислять как отношение средних диаметров, которые находятся с учетом характеристик крупности исходного материала и продукта дробления.

Степень дробления, достигаемая в каждой отдельной стадии, называется частной степенью дробления.

i 1 = = 4; i 2 = = 4; i 3 = = 5.

Общая степень дробления равна произведению частных степеней дробления.

i общ. = i 1 * i 2 * i 3 = 4 * 4 * 5 = 80

Степень дробления определяется возможностью дробильного оборудования.

Обычно для

I стадии дробления i = 3-5

II стадии дробления i = 3-5

III стадии дробления i = 3-8 (10)

Стадия дробления – это одна операция дробления или совокупность операции дробления с грохочением.

Выбор способов дробления.

Способ дробления горной породы зависит от физико-механических свойств дробимого материала и крупности его кусков. Способность горных пород противостоять разрушению зависит от прочности, наличия трещин в кусках, способов воздействия на них разрушающих усилий. Наибольшее сопротивление оказывают горные породы раздавливанию, меньшее - изгибу и особенно растяжению.

В настоящее время применяют дробилки, работающие главным образом по принципу раздавливания и удара при добавочных истирающих и изгибающих воздействиях на дробильный материал.

Технологические схемы камнедробильных заводов (КДЗ) многообразны и зависят в первую очередь от прочности камня и загрязнения вредными примесями. При выборе технологической схемы производства на КДЗ учитывают тип перерабатываемой горной породы (рис. 29.1):

I - однородные магматические горные породы (граниты, диориты, сиениты и др.) с пределом прочности при сжатии 600 МПа и более, метаморфические (осадочные) породы с прочностью 60...250 МПа;

II - прочные однородные осадочные породы с пределом прочности при сжатии 60...200 МПа;

III - неоднородные малоабразивные породы с прочностью от 10 до 150 МПа с содержанием труднопромываемых включений.

Степень дробления и измельчения.

Количественной характеристикой процесса дробления служит степень дробления, показывающая, во сколько раз уменьшились куски материала при дроблении.

Со степенью дробления связаны расходы энергии и производительность дробилок.

Степень дробления определяется по формуле

где D max - наибольший диаметр куска до дробления; d max - наибольший диаметр куска после дробления.

Рис. 29.1.

Для конкретных дробилок в технических паспортах приводится график выходов сортов щебня в зависимости от ширины выходной щели дробилки для условно принятой плотности горной породы.

Получение высоких степеней дробления в одной дробилке практически невозможно, поскольку каждая дробилка работает только при ограниченной степени дробления. Рационально материал от большего размера до требуемого дробить в нескольких последовательно расположенных дробилках (рис. 29.2).

Рис. 29.2. I, II, III - одно-, двух- и трехстадийные:

1 - грохот; 2 - конусная дробилка; 3 - щековая дробилка; 4 - валковая дробилка

Степень дробления, получаемую в каждой стадии, называют частной, во всех стадиях - общей степенью дробления.

В материалах, поступающих на дробление, всегда имеются куски мельче того размера, до которого идет дробление в данной стадии. Такие куски выделяют из исходного материала исходя из принципа «не дроби ничего лишнего». Дробилки могут работать в открытом или замкнутом цикле. При открытом цикле материал проходит через дробилку один раз и в конечном продукте всегда присутствует некоторое количество кусков избыточного размера. При замкнутом цикле материал неоднократно проходит через дробилку. Раздробленный материал подается на грохот, выделяющий из него куски избыточного размера, которые возвращаются для повторного дробления в ту же или вторичную дробилку. На практике наибольшеее распространение получило двухстадийное (двухступенчатое дробление).

Дробление каменных материалов производится в специальных дробилках, мельницах и дробильно-сортировочных установках.

По конструкции и способу дробления различают дробилки: щеко- вые, конусные, гирационные, ударные (молотковые и роторные).

По степени измельчения мельницы подразделяются на струйные, вибрационные и шаровые.

Щековые дробилки отличаются простотой конструкции и относительно несложным уходом при эксплуатации. В них измельчение происходит в пространстве между двумя щеками при сравнительно медленном нарастании давления. Щековые дробилки подразделяются по характеру движения подвижной щеки на два класса: дробилки с простым (по закону маятника) и сложным (эллипсоидным) движением подвижной щеки относительно оси подвеса. Щековые дробилки - прочные и надежные механизмы, используемые в качестве оборудования первичного дробления. К недостаткам щековых дробилок следует отнести большое количество движущихся деталей, что предопределяет устройство массивных фундаментов для их монтажа.

В последнее время появились усовершенствованные модели щековых дробилок - вибрационные щековые дробилки.

Конусные дробилки измельчают горную породу путем совместного воздействия истирания и сжатия материала между двумя поверхностями в камере дробления.

Основное действие конусной дробилки - раздавливание в сочетании с размолом кусков при изгибе, возникающем, когда кусок зажат между вогнутой поверхностью чаши и выпуклой поверхностью дробящего конуса. Конусные дробилки используются для мелкого дробления на второй и третьей стадиях измельчения. Они особенно эффективны для изготовления щебня из гравия. Модификации конусных дробилок могут использоваться для получения щебня кубовидной формы.

Гирационные дробилки оборудованы гидравлической системой, регулирующей ширину разгрузочной щели, влияющей на крупность продукта. В сравнении с конусными вторичными дробилками гирацион- ная дробилка имеет камеру дробления, предназначенную для приема питающего материала относительно большего размера по сравнению с диаметром подвижного конуса.

Молотковые и роторные дробилки относятся к дробилкам ударного действия. В молотковых дробилках камень измельчается силой ударов, нанесенных молотками. Они служат для дробления известняков и хрупких каменных материалов с прочностью на сжатие до 150 МПа.

В роторных дробилках материал разрушается за счет кинетической энергии жестко закрепленных на роторе движущихся тел. Промышленность выпускает однороторные и двухроторные дробилки. Производительность двухроторных дробилок выше, чем однороторных, в 1,5 раза.

Рис. 29.3. а - с использованием конусной дробилки; б - с использованием параллельно работающих конусной и ударной дробилок; в - с использованием последовательно работающих конусной и ударной дробилок

В настоящее время большое внимание уделяется производству щебня узких фракций кубовидной формы. Для получения щебня узких фракций кубовидной формы следует в качестве исходного материала использовать щебень из изверженных горных пород фракций 20...70,

• 40.. .70 и 20...40 мм. Целесообразнее использование фракций щебня
• 20.. .40 мм, в процессе переработки которого получается меньшее количество отсевов дробления фракций 0...5 мм.

Получение щебня кубовидной формы осуществляется на специальных дробильно-сортировочных установках, комплектация которых зависит от вида и крупности исходной породы, количества и номинального размера фракций щебня в готовой продукции, содержания зерен пластинчатой и игловатой (лещадной) формы в готовой продукции и требуемой производительности дробильно-сортировочного оборудования (рис. 29.3).

Дробильно-сортировочная установка при содержании зерен пластинчатой и игловатой формы до 10... 12% должна включать в свой состав бункер-питатель, две параллельно работающие дробилки (специальную конусную и ударного действия) и виброгрохот (см. рис. 29.3, б).

При уменьшении зерен пластинчатой и игловатой (лещадной) формы в готовой продукции до 5...7% можно рекомендовать схему дробильно-сортировочной установки с использованием последовательно работающих специальной конусной и ударной дробилок (см. рис. 29.3, в).

Дробление представляет собой серию митотических делений зиготы с образованием многих дочерних клеток (бластомеров) меньшего размера. Митотические деления зиготы, а в последующем - бластомеров происходят с увеличением числа клеток, но без увеличения их массы, поэтому именуются дроблением.

У человека дробление не имеет принципиальных отличий от такового у других представителей позвоночных, однако протекает гораздо медленнее. Дробление полное, или голобла-стическое (борозды дробления проходят через весь зародыш), неравномерное (в результате дробления образуются дочерние клетки - бластомеры неравной величины) и асинхронное (разные бластомеры дробятся с различной скоростью, поэтому зародыш на отдельных стадиях дробления содержит нечетное число клеток).

Первое деление дробления продолжается в среднем около 30 часов, последующие - более кратковременны (около 20-24 часов). В процессе дробления зародыш перемещается по маточной трубе и на 6-е сутки развития попадает в полость матки.

Бластомеры первой генерации у человека, как и зигота, тотипотентны (каждый бластомер способен развиться в полноценный организм). До стадии 8 бластомеров клетки зародыша формируют рыхлую неоформленную группу, и только после третьего деления устанавливают между собой плотные контакты, образуя компактный клеточный шар из 16 бластомеров, именуемый морулой. Компактизация создает условия для развития наружной клеточной массы и внутренней клеточной массы.

Последняя - это материал будущего тела зародыша (эмбриобласта) и внезародышевых органов. Бластомеры наружной клеточной массы - мелкие и многочисленные (их примерно в 10 раз больше, чем клеток внутренней клеточной массы), являются источником развития трофобласта.

Когда морула попадает в проксимальный отдел маточной трубы и далее - в полость матки, через ее прозрачную зону начинает проникать содержащаяся в маточной трубе и матке жидкость. Происходит кавитация морулы. Сначала жидкость накапливается между клетками и образует небольшие промежутки, которые затем сливаются в единую полость внутри морулы (бластоцель). В образовании жидкости и кавитации участвуют также клетки трофобласта, секретирующие жидкость.

С момента появления полости зародыш именуется бластоцистой . Клетки внутренней клеточной массы бластоцисты локализованы на одном из полюсов и обращены в полость. Клетки наружной клеточной массы уплощаются и, ограничивая полость, формируют оболочку бластоцисты - трофобласт. В период перемещения дробящегося зародыша по маточной трубе большое значение имеет тот факт, что сохраняющаяся прозрачная зона предотвращает прилипание бластоцисты к стенкам трубы и зародыш попадает в полость матки. Здесь он освобождается от прозрачной зоны и начинает имплантироваться (погружаться) в слизистую оболочку матки. Имплантация зародыша протекает параллельно с гаструляцией.

Дробление – этомитотическое деление зиготы. Между делениями интерфаза отсутствует, а удвоение ДНК начинается в телофазу предыдущего деления. Не происходит также и рост зародыша, то есть объем зародыша не изменяется и величиной равен зиготе. Клетки, образовавшиеся в процессе дробления, называются бластомерами, а зародыш – бластулой. Характер дробления обусловлен типом яйцеклетки (рис. 3)

Наиболее простой и филогенетически самый древний тип дробления - полное равномерное дробление изолецитальных яиц. Бластула, образующаяся в результате полного дробления, называется целобластулой . Это однослойная

бластула с полостью в центре.

Бластула, образующаяся в результате полного, но неравномерного дробления, имеет многослойную бластодерму с полостью ближе к анимальному полюсу и называется амфибластулой.

Рис. 3. Типы яиц и соответствующие им типы дробления

Дробление

Полное (голобластическое) неполное (меробластическое)

Равномерное (изолец. яйца ланцетника, морского ежа, кишечнополостных,

Неравномерное (телолецит. яйца

Неравномерное асинхронное (изолец. яйца млекопитающих)

Дискоидальное (телолец. яйца птиц, рыб, моллюсков, рептилий)

Поверхстное (центролецит. яйца членистоногих, в частности, насекомых)

целобластула амфибластула стерробластула дискобластула перибластула

Схема 3

Неполное дискоидальное дробление заканчивается образованием бластулы, в которой бластомеры расположены только на анимальном полюсе, в то время как вегетативный полюс состоит из нерасчлененной желточной массы. Под слоем бластодермы в виде щели расположена бластоцель. Такой тип бластулы называется дискобластулой.

Особым типом дробления является неполное поверхностное дробление членистоногих. Их развитие начинается с многократного дробления ядра, расположенного в центре яйца среди желточной массы. Образовавшиеся при этом ядра перемещаются к периферии, где расположена бедная желтком цитоплазма. Последняя распадается на бластомеры, которые своим основанием переходят в неразделенную центральную массу. Дальнейшее дробление ведет к образованию бластулы с одним слоем бластомеров на поверхности и желтком внутри. Такая бластула называется перибластулой .

Необходимо особо сказать о дроблении яиц млекопитающих. В яйцах млекопитающих мало желтка. Это алецитальные или олиголецитальные яйца по количеству желтка, а по распределению желтка по яйцеклетке - это гомолецитальные яйца. Дробление у них полное, но неравномерное, уже на ранних стадиях дробления наблюдается различие бластомеров по их величине и по окраске: светлые располагаются по периферии, темные в центре. Из светлых клеток образуется окружающий зародыш трофобласт, клетки которого выполняют вспомогательную функцию и непосредственно в формировании тела зародыша не участвуют. Клетки трофобласта растворяют ткани, благодаря чему зародыш внедряется в стенку матки. Далее клетки трофобласта отслаиваются от зародыша, образуя полый пузырек. Полость трофобласта заполняется жидкостью, диффундирующей в нее из тканей матки. Зародыш в это время имеет вид узелка, расположенного на внутренней стенке трофобласта. Бластула млекопитающих имеет небольшую центрально расположенную бластоцель и называется стерробластулой . В результате дальнейшего дробления зародыш имеет форму диска, распластанного на внутренней поверхности трофобласта.

Таким образом, дробление зародышей различных многоклеточных животных хотя и идет по-разному, но в конечном счёте заканчивается тем, что оплодотворенная яйцеклетка (одноклеточная стадия развития) в результате дробления превращается в многоклеточную бластулу. Наружный слой бластулы называется бластодермой , а внутренняя полость - бластоцелью или первичной , полостью , где накапливаются продукты жизнедеятельности клеток.