Serwik Justyna

Nr 126619

Grupa: piątek 14-16

Temat ćwiczenia:

Przesiewanie

Wrocław, 10.12.2004r.

Wprowadzenie

Przesiewanie polega na rozdziale mieszaniny ziarn według ich wielkości. Dokonuje się tego w tzw. przesiewaczach, które w zależności od liczby sit dają odpowiednią liczbę klas ziarnowych (jedno sito - dwie klasy ziarnowe, dwa sita - trzy klasy ziarnowe itd.). Produkt zdejmowany z sita nazywamy produktem górnym (odsiew, wypad), natomiast produkt spod sita to produkt dolny (przesiew, przepad).

Jeśli proces przesiewania przebiega idealnie, wtedy produkt pozostający na sicie górnym składa się wyłącznie z ziarn większych od wymiaru otworu sita, a produkt dolny z ziarn o wymiarach mniejszych. W rzeczywistości procesy techniczne nie przebiegają idealnie, dlatego w produkcie górnym znajdzie się tzw. podziarno, tj. ziarna o wymiarach mniejszych od otworów sita, natomiast w produkcie dolnym - nadziarno, tzn. ziarna o wymiarach większych od otworów sita. Związane to może być z zatrzymaniem mniejszych ziaren pomiędzy większymi np. na wskutek braku kontaktu z otworami sita w trakcie drogi po powierzchni roboczej lub poprzez działanie tzw. wilgoci powierzchniowej. Przyczyną obecności nadziarna w produkcie dolnym może być fakt zniszczenia lub uszkodzenia sita.

Zważenie produktów analizy sitowej i określenie zawartości poszczególnych klas ziarnowych w produktach pozwala na sporządzenie krzywych składu ziarnowego i krzywych rozdziału, które pomagają ocenić i zanalizować proces klasyfikacji.

Inną krzywą, która charakteryzuje proces przesiewania, jest krzywa rozdziału. Krzywa rozdziału dla danego produktu przedstawia zależność uzysku wybranej klasy ziarnowej w danym produkcie od średniego rozmiaru ziarn stanowiących daną klasę. Uzysk klasy ziarnowej liczony jest w stosunku do nadawy według wzoru:

gdzie:

i − klasa ziarnowa otrzymana w wyniku analizy sitowej

j − rodzaj produktu otrzymanego w wyniku przesiewania

ε_ij − uzysk i-tej klasy ziarnowej w produkcie j-tym, %

λ_ij − zawartość i-tej klasy ziarnowej w produkcie j-tym, %

α_i − zawartość i-tej klasy ziarnowej w nadawie, %

Wskaźnikiem charakteryzującym krzywą rozdziału jest tzw. rozproszenie prawdopodobne, które określa kąt odchylenia rzeczywistej krzywej rozdziału od idealnej krzywej rozdziału. Rozproszenie prawdopodobne definiuje się jako połowę różnicy między średnicą ziarna, przy której otrzymuje się 75% uzysku danej frakcji i średnicą, przy której otrzymuje się 25% frakcji

lub

Wartość tego wskaźnika jest tym mniejsza, im bardziej pionowy jest odcinek krzywej pomiędzy rzędną

25 i 75% i tym dokładniejszy jest rozdział.

Opis ćwiczenia

Zważono na wadze ok. 4 kg kruszywa z dokładnością do 1 g. Włączono przesiewacz i ciągłym strumieniem podawano nadawę. Produkty przesiewania zważono, a następnie dokonano analizy sitowej produktów przesiewania na sicie wibracyjnym. Poszczególne klasy ziarnowe zważono na wadze.

Aparatura, urządzenia i materiały

1. Przesiewacz laboratoryjny

2. Kruszywo o uziarnieniu 0-36 mm, około 4 kg

3. Zestaw sit laboratoryjnych o wymiarach oczek: 2, 4, 8, 16 oraz 32 mm

4. Waga laboratoryjna o dokładności ważenia 1 g

5. Wstrząsarka wibracyjna do sit

Wyniki

Analiza wagowa produktów przesiewania kruszywa

Produkty	Wychód produktu
		γ [g]	γ [%]
Górny	2203	59,09
Dolny	1525	40,91
Nadawa	3728	100

Analiza sitowa produktów przesiewania kruszywa oraz obliczanie uzysków

Klasa	Średnie	Zawartości klasy w produkcie ij						Uzysk klasy
ziarnowa di-1-di	ziarno w klasie di śr	Nadawa αi		Produkt górny λiG		Produkt dolny λiD
[mm]	[mm]	[g]	[%]	[g]	[%]	[g]	[%]	[%]	[%]
+32	-	-	-	-	-	-	-	-	-
16 ÷ 32	24	209	5,61	209	9,486	-	-	99,85	-
8 ÷ 16	12	2203	59,17	1994	90,501	209	13,75	90,38	9,51
4 ÷ 8	6	730,1	19,61	0,1	0,005	730	48,03	0,01	100,20
2 ÷ 4	3	401,1	10,77	0,1	0,005	401	26,38	0,02	100,19
0 ÷ 2	1	180,1	4,84	0,1	0,005	180	11,84	0,06	100,16
∑ γij		3723,3	100	2203,3	100	1520	100

ε_iG − uzysk i-tej klasy w produkcie górnym, (liczba rozdziału), %

ε_iD − uzysk i-tej klasy w produkcie dolnym, (liczba rozdziału), %

γ_G, γ_D − wychód produktu górnego i dolnego, %

Wartości skumulowane potrzebne do wykreślenia skumulowanych krzywych składu ziarnowego

Klasa ziarnowa di-1-di	Górna granica klasy ziarnowej di	Skład ziarnowy						Uzysk danej klasy ziarnowej w produkcie dolnym [%]
				nadawa		produkt górny			produkt dolny
[mm]	[mm]	αi [%]	αi [%]	λiG [%]	λiG [%]	λiD [%]	λiD[%]
+32	-	0	0	0	0	0	0	-
16 ÷ 32	32	5,61	5,61	9,486	9,486	0	0	-
8 ÷ 16	16	59,17	64,78	90,501	99,987	13,75	13,75	9,49
4 ÷ 8	8	19,61	84,39	0,005	99,992	48,03	61,78	99,99
2 ÷ 4	4	10,77	95,16	0,005	99,997	26,38	88,16	99,98
0 ÷ 2	2	4,84	100	0,005	100,002	11,84	100	99,95
		100	0	100	0	100	0

Obliczenie rozproszenia prawdopodobnego:

E_p = (d₇₅ - d₂₅) / 2

E_p = (8,2 - 10,4) / 2

E_p = -1,1

Wnioski

Podczas przesiewania kruszywa na przesiewarce rozdzielono je na dwa produkty - dolny i górny. Po zważeniu obu produktów okazało się, że suma wychodów obu produktów nie jest taka sama jak zważona przed przesiewaniem nadawa. Związane to jest z zablokowaniem części ziaren pomiędzy oczkami przesiewacza. (o kształcie kwadratu 10x10mm). Dodatkowo część oczek przesiewacza była zablokowana ziarnami z poprzedniego procesu przesiewania.

W trakcie analizy sitowej produktu górnego i dolnego zauważono iż sito zatrzymujące ziarna o wymiarach 4 mm jest uszkodzone. Potwierdzono to zauważając obecność ziaren ponadwymiarowych we fakcji o wymiarach 0÷2 mm. Ze względu na możliwość pomiaru średnicy ziaren kilku kierunkach zwrócono uwagę iż w produktach o mniejszych wymiarach znajdują się ziarna o większych rozmiarach, co oznacza, że w innych warunkach te ziarna moglyby zostać na sicie wyższym.

Z krzywej rozdziału produktu dolnego odczytano średnicę ziarna d₅₀ = 9,4 mm. Wartość ta nie pokrywa się z wielkością oczek przesiewacza (10 mm).

Literatura

1. Drzymała J. „Podstawy mineralurgii”, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001

2. Laskowski J., Łuszczkiewicz A. „Przeróbka kopalin”, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1989

2

0,50

dmax

d1

d2

d

3

1

2

d2

---