Конечная цель тонкого измельчения — получение тонкомолотого материала определенной дисперсности, обеспечивающей химическую активнорть продукта или сырья на последующих стадиях его переработки или применения.
Механическая энергия, передаваемая твердому телу при тонком измельчении, расходуется на:
• изменение дисперсности системы (рост Sys);
• изменение упорядоченности структуры (рост дефектности);
• дотацию эндотермических процессов (реакции, происходящие непосредственно при измельчении, то есть механо-химичес-кие процессы).
Выбор характера воздействия на твердое тело, т.е. количество передаваемой энергии, скорость и интенсивность ее передачи, позволяет регулировать соотношение между этими составляющими расхода энергии. Соответственно меняются и свойства получаемого продукта. В свою очередь характер воздействия на измельчаемое тело определяется типом измельчителя (рис. 2.6).
Наиболее распространенный агрегат для тонкого и сверхтонкого помола — шаровая мельница, (рис. 2.7). Основная работа измельчения в шаровой мельнице осуществляется ударами падающих мелющих тел. При вращении мельницы мелющие тела под действием центробежной силы прижимаются к внутренней стенке корпуса и поднимаются на определенную высоту, достигая которой они отрываются от корпуса и падают под действием силы тяжести, разбивая при этом куски материала.
Применяют шаровые мельницы непрерывного и периодического действия. Периодические мельницы используют при небольших объемах производства ( например, при производстве технической керамики). Это низкоэкономичные агрегаты, но они обеспечивают высокую степень измельчения и, при соответствующей футеровке, — высокую чистоту получаемого продукта. При больших объемах производства применяют мельницы непрерывного действия.
Размер шаров, загружаемых в мельницу, принимают в зависимости от прочности и величины кусков размалываемого материала. Они должны быть таковы, чтобы кинетическая энергия падающего шара была достаточной для разрушения измельчаемых частиц. Чтобы обеспечить соответствие размеров мелющих тел и измельчаемого материала, мельницы разделяют перфорированными перегородками на несколько камер (2—4). В первую камеру поступают крупные куски, для разрушения которых необходима большая сила удара. Поэтому эту камеру загружают шарами большого диаметра (60-110 мм) и массой 5-6 кг каждый. Во вторую амеру материал поступает уже в виде крупки, для измельчения которой не требуется большой силы удара, но частота ударов должна быть выше, поскольку увеличилось количество зерен. Поэтому вторую камеру загружают шарами меньшего диаметра — 30— 60 мм. В следующие камеры поступает довольно тонкий продукт, и его нужно доизмельчить истиранием, поэтому их загружают обычно стальными цилиндрами (цильпебсом), имеющими длину 25—40 мм и диаметр 16—25 мм. Истирающая поверхность цильпеб-са в несколько раз больше, чем шара того же диаметра, так как последний соприкасается со слоем материала в одной точке, а цильпебс — по образующей линии.
Рекомендуем почитать
Tags: измельчение, материал, свойства, системы