Процессы измельчения в промышленности строительных материалов

Как правило, сырье для производства строительных материалов подвергают предварительной обработке. Сырье для большин­ства видов материалов только измельчают — щебень, песок, неко­торые связующие глины. Иногда после измельчения глины обжига­ют и затем вновь измельчают. Обычно грубое измельчение называ­ют дроблением, а тонкое и сверхтонкое — помолом.

В зависимости от крупности конечного продукта в промышлен­ности строительных материалов различают дробление и помол. Дробление подразделяется на: крупное (100-350 мм), среднее (40-100 мм) и мелкое (5-40 мм). Помол подразделяется на: грубый (5-0,1 мм), тонкий (0,1-0,05 мм) и сверхтонкий (менее 0,05 мм).

Измельчение природного и искусственного сырья и разделение его по крупности на фракции является одним из основных про­цессов технологии строительных материалов. Оно имеет важнейшее значение для получения высокого качества изделий в связи с решающим влиянием зернового состава масс на процесс уплотнения при формовании, протека­ние физико-химических процессов твердения и спекания. Кроме того, измельчение оказывает влияние на некоторые важные свой­ства готового продукта, например термоустойчивость керамики.

Теория измельчения включает круг вопросов и проблем, свя­занных с исследованием путей и возможностей совершенствова­ния существующих и создания новых методов измельчения и соответствующих аппаратов - измельчителей. Целью этих исследований является снижение стоимости измельчения, уменьшение удельных затрат энергии, износа и металлоемкости измельчителей, увеличение их долговечности и удобства эксплуатации. Учитывая, что стоимость основной массы сырья для производства строительных материалов сравнительно высока, технико-экономический фактор играет осо­бую роль в теории измельчителей.

Главной из перечисленных задач является необходимость по­лучения измельченного сырья, удовлетворяющего требованиям дальнейшего использования и предъявленным технологом. Основные из них: получение про­дукта заданного зернового состава; требуемой удельной поверх­ности; оптимальной конфигурации зерен; необходимой прочности.

Классификация машин и механизмов, в том числе и измельчи­телей, должна точно определять область их применения. Чем боль­ше факторов учитывается классификацией, тем выше точность в определении места машины в ряде других машин и тем совершен­нее принятая классификация. В настоящее время единой класси­фикации измельчителей нет. Существует целый ряд классифика­ций, учитывающих какой-либо один признак. Например, наиболее распространенной является классификация измельчителей, в осно­ву которой положена дисперсность измельчаемого материала: дробилки — для крупного, среднего и мелкого дробления, мельни­цы— для грубого, тонкого и сверхтонкого помола.

Не существует единства и в оценке такого важного показателя, как твердость и прочность измельчаемого материала. В одних слу­чаях твердость оценивается по шкале Мооса, в других — по значе­ниям предельного напряжения при одноосном сжатии.

Измельчение материалов производится несколькими методами — раздавливанием, раскалыванием, ударом, изломом, истиранием, резанием (рис. 3.1).

Раздавливание материала наступает после перехода напряжений за предел прочности на сжатие. Раскалывание кусков происходит в результате их расклинивания и последующего разрыва вследствие возникновения в них напряжений от растяжения. Ударное дробление – результат действия динамических нагрузок с возникновением в материале сжимающих, растягивающих, изгибающих и сдвиговых напряжений. Излом куска происходит в результате его изгиба. При истирании внешние слои куска подвергаются деформации сдвига и постепенно срезаются скользящими рабочими поверхностями измельчителя вследствие перехода касательных напряжений за пределы прочности. При резании происходит процесс сдвига за счет достижения касательными напряжениями предельных значений.

Рис. 3.1. Методы измельчения: а – раздавливание; б – раскалывание; в – удар; г – излом; д – истирание

Существуют и другие способы разрушения материалов, которые используются в других отраслях промышленности: взрывом, ультразвуком, температурным и световым воздействием и др.

В зависимости от физико-механических свойств материалов вы­бирают следующие методы измельчения:

Материал: Метод:

прочный и хрупкий раздавливание, удар, излом

прочный и вязкий раздавливание, истирание

хрупкий, средней прочности удар, раскалывание, истирание

вязкий, средней прочности истирание, удар, раскалывание

Date: 2015-10-21; view: 1507; Нарушение авторских прав