Занимательное обогащение
Шрифт:
Шаровая мельница состоит (рис. 1.9) привода, цилиндрического и лежащего на боку корпуса, устройства досыпки новых мелящих тел. Процесс разрушения может происходить в трех режимах: каскадном, когда мелящие тела перекатываются без полета по «днищу» корпуса, водопадном, в случае появления участка полета и смешанном.
При каскадном режиме разрушение происходит за счет истирания материала мелющими телами. При водопадном – добавляется к истиранию момент удара мелющими телами при падении.
В качестве мелящих тел могут использоваться металлические или керамические шары, полнотелые «бочонки», подобранные куски прочной породы.
Шаровая
Рис. 1.9. Принцип работы шаровой мельницы.
Конструктивно данные мельницы отличаются размерами, геометрией и вариантами загрузки и выгрузки материала.
Принцип действия и конструкция шаровых мельниц отличается от стержневых только тем, что стержни в соответствующих мельницах жестко закреплены вдоль оси вращения корпуса.
Данные аппараты обычно используются в цикле (в паре) с классифицирующим устройством, обычно гидроциклоном или спиральным классификатором для контроля качества измельченного продукта. Материал больше требуемой крупности (обычно 20–30 %) направляется обратно в мельницу, таким образом, замыкая цикл.
Крупность помола регулируется скоростью вращения и подборкой мелющих тел.
1.2.3. Планетарная мельница
Применяют для материалов средней и высокой прочности.
Условная технологическая задача заключается в получении особо тонких порошков (до 1 мкм).
Принцип работы планетарной мельницы схож с дисковыми тормозами.
Планетарная мельница состоит (рис. 1.10,) из двух жерновов, вращающихся в противоположных направлениях. Процесс разрушения происходит за счет истирания материала данными жерновами.
Рис. 1.10. Принцип работы планетарной мельницы.
Данная мельница работает в периодическом режиме.
Конструктивно данные мельницы отличаются размерами, геометрией и вариантами загрузки и выгрузки материала.
1.2.4. Дезинтегратор
Применяют для материалов малой и средней прочности.
Условная технологическая задача заключается в разрушении крупного, не очень прочного материала, часто используют для переработки пластмасс и другого вторичного сырья.
Дезинтегратор состоит (рис. 1.11) из минимум двух многосекторных роторов, каждая секция которых вращающихся в противоположных направлениях. Каждая вращающаяся секция снабжена ударными стержнями (бичами). Процесс разрушения происходит за счет ударов бичами по материалу.
Рис. 1.11. Принцип работы дезинтегратора.
Основной особенностью дезинтегратора является обеспечение многократного удара по материалу и тем обстоятельством, что частица проходит поэтапное разрушение с возрастающей интенсивностью.
Дезинтегратор работает в непрерывном режиме.
Конструктивно
1.2.5. Вибрационная мельница
Применяют для материалов малой и средней прочности.
Конструктивно вибрационные мельницы подразделяются на виброистератели (рис. 1.12.) и, собственно, вибромельницы, (рис. 1.13), широко применяемые в лабораторных устройствах. В промышленности эти аппараты нашли ограниченное применение из-за малой производительности.
Рис. 1.12. Принцип работы виброистирателя.
Данные машины работают в периодическом режиме следующим образом: материал подается в измельчающие камеры, также туда помещаются истирающие (пестик для виброистирателя) или мелющие тела (шарики для вибромельницы)
Механика процессов разрушения, происходящих при вибрационном измельчении, аналогична шаровым мельницам.
Рис. 1.13. Принцип работы вибрационной мельницы.
1.3. Классификация
Классификация является процессом разделения материала по крупности.
Процессы классификации происходят либо на ситовой поверхности (грохочение), либо с помощью гравитационных или гидродинамических сил.
Основными аппаратами, использующими принцип классификации под действием гидродинамических сил, являются гидроциклоны и спиральные классификаторы.
1.3.1. Спиральный классификатор
Принцип работы спирального классификатора можно увидеть размешивая сахар ложкой в прозрачном стакане с чаем, когда наиболее мелкие сахаринки всплывают до поверхности, а крупные витают около дна.
Спиральный классификатор состоит (рис. 1.14) из вращающейся спирали (обычно двух, иногда трех), создающей восходящие потоки с интенсивностью, достаточной для всплытия мелких частиц, но слишком слабой для всплытия крупных частиц.
Мелкие частица разгружаются через порог (борт) с потоком воды, а крупные вычерпываются спиралью в сборник.
Спиральный классификатор работает в непрерывном режиме.
Крупность разделения регулируется скоростью вращения спиралей.
Рис. 1.14. Принцип работы спирального классификатора.
1.3.2. Классифицирующий гидроциклон
Принцип работы классифицирующего гидроциклона можно увидеть наливая воду в ведро из шланга, направив поток по касательной вдоль стенки.
Классифицирующий гидроциклон состоит (рис. 1.15) из цилиндрической и конических частей, питающего патрубка, сливной (мелкий продукт) и песковой (крупный продукт) насадок. Сливная насадка «утоплена» в цилиндрическую часть гидроциклона, и эту часть называют сливным стаканом.