PRZERÓBKA MECHANICZNA

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Sprawozdanie

TEMAT: Wyznaczanie stopnia rozdrobnienia dla różnych kruszarek i różnych właściwości fizykomechanicznych surowców.

Dudek Daniel

III GIG, Gr. II/I Kraków 2011/2012

Operacje przeróbcze są to czynności wykonane w odpowiednio dobranej kolejności na materiale surowym, oraz na otrzymanych produktach wzbogacania, które mają na celu wyodrębnienie z materiału surowego maksymalnej ilości składnika . Operacje przeróbcze dzielimy, ze względu na ich charakter, na operacje przygotowawcze i operacje główne. Rozdrabnianie jest jedną z operacji przeróbczych. Polega na zmniejszaniu wielkości ziaren pod wpływem zewnętrznej siły niszczącej wewnętrzną spoistość ich elementarnych cząstek; może się ono odbywać na drodze mechanicznej lub chemicznej.

Procesy rozdrabniania dzielimy na:

• kruszenie

• mielenie (produkty >1 mm)

Wskaźniki technologiczne oceny wyników rozdrobnienia dzielimy na:

• wskaźnik określający zmianę własności nadawy w trakcie rozdrabniania

• wskaźnik oceny produktu rozdrobnionego

• wskaźniki charakteryzujące proces energii) (wydajność, zużycie )

Stopień rozdrobnienia jest to stosunek ziaren reprezentatywnych w nadawie do wielkości ziaren reprezentatywnych w produkcie. Jest miarą efektu rozdrabniania w kruszarkach.

Gdzie:

n – stopień rozdrobnienia

Dⁿ – wielkość ziaren nadawy

d^p – wielkość ziaren produktu

Stopień rozdrobnienia maksymalny oblicza się jako stosunek wymiaru największych ziarn nadawy do wymiaru największych ziaren produktu.

Gdzie:

n_max – maksymalny stopień rozdrobnienia

dⁿ_max – średni wymiar największych ziaren nadawy

d^p _max – średni wymiar największych ziaren produktu

Stopień rozdrobnienia 80%.

Gdzie:

n₈₀ – 80% stopień rozdrobnienia

dⁿ ₈₀ – średni wymiar ziaren nadawy odczytany z krzywej składu ziarnowego

d^p ₈₀ – średni wymiar ziaren produktu odczytany z krzywej składu ziarnowego

Stopień rozdrobnienia uzyskany w efekcie rozdrabniania w kilku kolejnych maszynach (kruszarkach, młynach) jest równy iloczynowi stopni rozdrabniania wszystkich maszyn :

S_całk=n₁*n₂*n₃*….*n_n

Skałą poddaną procesowi kruszenia był chalcedonit, średnica całkowita 150mm.

Są to skały krzemionkowe powstałe syngenetycznie, wieku kelowejskiego (jura środkowa – Dogger). Makroskopowo chalcedonit jest skałą mleczno – niebieską zwięzłą, o przełamie nierównym, bardzo ostrym oraz szaro – niebieską o szorstkiej powierzchni, mniej zwięzłą. Miejscami występuje też chalcedonit czerwono – brunatno – żółty z nalotami tlenków manganu. Chalcedonity cechuje również dość znaczna powierzchnia właściwa oraz duża objętość makroporów (wyższa niż w przypadku węgla antracytowego). Ponadto budująca je krzemionka ma charakter reaktywny. Jednocześnie materiał cechuje wysoka wytrzymałość mechaniczna, co ma istotne znaczenie z punktu widzenia zastosowania złoża jako wypełnienia filtrów pospiesznych płukanych wodą oraz powietrzem.

Cechy fizykochemiczne chalcedonitu (złoże TEOFILÓW Inowłódz)

Parametr	Jednostka	Wartość
Gęstość właściwa	[kg/m^3]	2600
Gęstość nasypowa^*	[kg/m^3]	850 - 1000
Porowatość ziaren	[%]	Do 30 %
Twardość w skali Mohsa	-
Porowatość złoża^*	[%]	Do 60 %
Sferyczność	-	0,4 – 0,6
Podstawowy związek tworzący złoże	[-]	SiO2 (bezpostaciowa)
Procentowa zawartość podstawowego związku	[%]	94 – 99 %
Pozostałe składniki
Al2O3	[%]	0,4-3,6
Fe2O3	[%]	0,1-0,8
CaO	[%]	0,1-1,2
MgO	[%]	0,0-0,3
Na2O	[%]	0,04-0,2
K2O	[%]	0,1-0,5
Ścieralność w bębnie Devala	[%]	6,0 – 15,0
Nasiąkliwość	[%]	4,0 – 10,0
Liczba olejowa	g/g mączki	26 / 100
Wytrzymałość na ściskanie	[MPa]	60,0 – 120,0

Wyniki analiz sitowych:

1. Po pierwszym stopniu rozdrobnienia w kruszarce L 4441 , średnica sita e=10mm i przesianiu przez sita w czasie t=2min otrzymano następujące uziarnienie:

Rozmiar sita [mm]	Zostało na sicie [g]	Wychód wagowy [%]	Wychód sumaryczny[%]
0-3,15	179	9,7	9,7
3,15-6,3	156	8,5	18,2
6,3-10	304	16,5	34,7
10-12,5	209	11,94	46,6
12,5-14	136	7,4	54
14-16	218	11,8	65,8
16-18	162	8,8	74,6
18-20	190	10,3	84,9
20-25	192	10,4	95,3
25-31	86	4,67	100
Σ	1832

1. Po drugim stopniu rozdrobnienia w kruszarce EKOLAB i przesianiu przez sita w czasie t = 2min otrzymano następujące uziarnienie:

Rozmiar sita [mm]	Zostało na sicie [g]	Wychód wagowy [%]	Wychód sumaryczny[%]
0-2	344	17,4	17,4
2-3,15	186	9,4	26,8
3,15-4	155	7,8	34,6
4-6,3	223	11,2	45,8
6,3-10	322	16,3	62,1
10-12,5	203	10,2	72,3
12,5-14	502	25,7	100
14-16	40	2	100
Σ	1975

1. Po trzecim stopniu rozdrobnienia w kruszarce WALCOWEJ i przesianiu przez sita w czasie t = 2 min otrzymano następujące uziarnienie:

Rozmiar sita [mm]	Zostało na sicie [g]	Wychód wagowy [%]	Wychód sumaryczny[%]
0-1	348	19,2	19,2
1-1,6	154	8,5	27,7
1,6-2	102	5,6	33,3
2-3,15	387	21,5	54,8
3,15-4	345	19,2	73,9
4-5	294	16,4	90,3
5-6,3	87	4,8	95
6,3-10	89	4,9	100
Σ	1806

Obliczenia stopnia rozdrobnienia n_max , n₈₀ oraz n_całk:

• Kruszarka L4441

• Kruszarka EKOLAB

• Kruszarka WALCOWA

Maksymalne Stopnie Uziarnienia:

n_max całkowite dla chalcedonitu:

n_{max całk} = 3,22*2,21*1,4 = 9,96

n₈₀ całkowite dla chlcedonitu:

n_{80 całk} = 5,20*0,14*3,13 = 2,27

n₅₀ całkowite dla chlcedonitu:

n_{50 całk} = 7,46*1,78*4,78 = 63,47

Kruszarka	Chalcedonit
	nmax
L4441	3,22
EKOLAB	2,21
WALCOWA	1,4
całkowite	9,96

Wnioski ogólne:

Po pierwszym stopniu rozdrobnienia w kruszarce L 4441 , średnica sita e=10mm i przesianiu przez sita w czasie t=2min otrzymano następujące uziarnienie:

Najwyższe na sitach o wymiarach 10-12,5 mm gdzie zostało nadawy o masie 304g co odpowiadało 16,5% całkowitej łącznej ilości przesianej nadawy

Najniższe na sitach o wymiarach 25-31,mm gdzie zostało nadawy o masie 86g, co stanowiło 4,67% całkowitej ilości przesianej nadawy

Po drugim stopniu rozdrobnienia w kruszarce EKOLAB i przesianiu przez sita w czasie t =2min otrzymano następujące uziarnienie:

Najwyższe na sitach o wymiarach 12,5 mm gdzie zostało produktu górnego o masie 502g co odpowiadało 25,7 % całkowitej łącznej ilości przesianego produktu górnego

Najniższe na sitach o wymiarach 14-16mm, gdzie zostało produktu górnego masie 40g, co stanowiło 2% całkowitej ilości przesianej produktu górnego

Po trzecim stopniu rozdrobnienia w kruszarce WALCOWEJ i przesianiu przez sita w czasie t = 2 min otrzymano następujące uziarnienie:

Najwyższe na sitach o wymiarach 2-3,15mm gdzie zostało produktu dolnego o masie 387g co odpowiadało 21,5 % całkowitej łącznej ilości przesianego produktu dolnego

Najniższe na sitach o wymiarach 5-6,3mm gdzie zostało produktu dolnego masie 87g, co stanowiło 4,8% całkowitej ilości przesianego produktu dolnego

Stopnie rozdrobnienia na poszczególnych kruszarkach dla chalecedonitu są jak na powyższych tabelkach..

Wynika z nich że najwyższy stopień rozdrobnienia wynosi w kruszarce L4441 i równa się (3,22), tak samo z stopniem rozdrobnienia n₈₀ i n₅₀ które wynoszą odpowiednio (5,20 i 7,46).

Całkowite rozdrobnienie po przejściu 3 etapów kruszenia od Kruszarki L4441, przez Kruszarkę EKOLAB aż po Kruszarkę Walcowo wynosi n_max=9,96, n₈₀=2,27 , n₅₀= 63,47.

Z Tabelki wynika także że po całkowitym rozdrobeniu najwięcej jest ziaren stopnia rozdrobeniea n₅₀ które stanowi 63,47 , a najmniej ziaren stopnia rozdrobnienia całkowitego n₈₀ które stanowi 2,27.