10.2. Виды процесса измельчения материалов в зависимости от конечной крупности кусков материала.

Обычно грубое измельчение называют дроблением, а тонкое и сверхтонкое – помол. В зависимости от конечной крупности кусков материала различают следующие основные виды этого процесса:

Дробление: Крупное – 100 – 350 мм; Среднее – 40 – 100 мм; Мелкое 5 – 40 мм

Помол : Грубый – 5 – 0,1мм; Тонкий – 0,1 – 0,05мм; Сверхтонкий – менее 0,05мм

10.3. Характеристики исходного и готового продукта: категории прочности и хрупкости горных пород.

Прочность.

Исходя из предела прочности на сжатие горные породы делят на:

- особопрочные – более 250 МПа

- прочные – 15 – 250 МПа

- средние 80 – 150 МПа

- малой прочности – до 80 МПа

Хрупкость.

Хрупкость - свойство горной породы разрушаться без заметных пластических деформаций.

По числу ударов, выдерживаемых образцами, породы делят на:

- очень хрупкие – до 2

- хрупкие – 2 – 5

- вязкие – 5 – 10

- очень вязкие – более 10

10.4. Степень дробления

Можно выразить как отношение размера наибольшего куска исходного материала к размеру наибольшего в готовом продукте

Наиболее точно степень дробления определяется соотношением средневзвешанных размеров кусков и исходного материала

Где … - средние размеры отдельных фракций ситового анализа, определяемые как полусумма размеров отверстий 2ух сит – ближайшего верхнего, через которые прошли бы все зерна и ближайшего нижнего на котором бы задержались.

Число стадий дробления на перерабатывающих предприятиях назначают исходя из требуемой степени дробления с учётом степеней измельчения конкретных машин.

10.5. Основные энергетические гипотезы дробления.

Существует несколько гипотез в той или иной степени объясняющих затраты энергии на измельчение.

В 1867 г профессор П. Риттингер впервые выдвинул гипотезу о том, что работа расходуемая на измельчение материала пропорциональна вновь образованной поверхности

– коэфицент пропорциональности, – приращение поверхности в последствие---1 закон Дробления(з.Поверхности)

Определить К_р между затраченной работой и вновь образованной поверхности весьма трудно, что понижает практическое значение данной формулы.

В 1885 Профессор Франц Кик основываясь на теории упругости по которой:

W=

G – напряжение, возник. при деформации, V - объем, E - модули упругости (Юнга), энергия необходимая для одинакового изменения формы геометрически подобных и однородных тел пропорционально V или массе этих тел. Эта гипотеза - второй закон Дробления (закон объема). Позже было установлено, что профессор Кирпичев предложил ту же зависимость раньше Кика в 1874 основываясь на общем законе подобных, поэтому 2 закон дробления называется Кирпичев-Кик.

K_k= W=K_k*V

Согласно этому закону работа дробления одного куска куба c длиной-d³:

W=K_k d^3.

В 1940 году академик Ребиндер предложил формулу расхода энергии на измельчение, в которой суммируются работы на разрушение кусков и образование новых поверхностей. По Ребиндеру работа разрушения твердого тела складывается из работы упругих и пластических деформаций в объеме тела пропорционально этому объему и равна и работы образования свободной поверхностной энергии вновь образовавшейся энергии. Т.о. суммарная работа разрушения равна:

W=, где k и коэффициенты пропорциональности, деформация объёма, - вновь образовавшаясяповерхность.

Формула его не получила широкое распространение ввиду отсутствия надежных рекомендаций по методике выбора значений коэффициентов пропорциональности для конкретного случая.

В 1949 году Франц Бонд выдвинул гипотезу названную им третьим законом измельчения. Согласно ему элементарная работа затраченная на дробление пропорциональна приращению среднего геометрического между объемом и вновь образованной поверхностью.

dW=K_B

В 1954 А.К. Рунд Квист предложил обобщенную гипотезу: элементарная работа дробления одного куска материала с определенной степенью измельчения пропорционально элементарному изменению в некоторой степени его размера

Где - коэффициент пропорциональности в пределах

) – показатель степени определяемый экспериментально, принимая m = 2;1,5;1