AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych

z maszyn i urządzeń do przeróbki kopalin.

Temat: Wpływ własności mechanicznych skał na uzyskiwany produkt
w procesie rozdrabniania.

Ćwiczenia przeprowadzono: 10.03.2013r. Wydział: GiG Semestr VI, 2012/2013 Kraków, niestacjonarne.

Sprawozdanie wykonał: Cezary Gruca

Wstęp

Rozdrabnianie czyli zmniejszanie wymiarów ziaren np. kopaliny poprzez ich mechaniczne kruszenie (na skutek pokonania sił wewnętrznej spoistości międzyziarnowej
w rozdrabnianym materiale) może być operacją główną lub przygotowawczą w procesie przeróbczym. Jeżeli operacja rozdrabniania będzie miała na celu zmniejszenie wymiaru ziaren zgodnie z wymaganiami rynku zbytu to będzie ona operacją główną. Natomiast gdy stosowana jest do rozluzowania czy rozdzielenia zrośniętych ze sobą ziaren użytecznych to będzie operacją przygotowawczą.

Zakłady stosujące na dużą skalę jako operację główną rozdrabnianie nazywamy kruszarniami.

Rozdrabnianie można prowadzić na wiele sposobów począwszy od ręcznego skończywszy na w pełni zautomatyzowanych liniach kruszenia. W procesie rozdrabniania wykorzystuje się: zgniatanie, nacisk, ścieranie, ścinanie, łamanie, uderzanie i połączenia tych technik.

Kontrolę pracy technologicznej kruszarek przeprowadza się wykonując analizę sitową nadawy na kruszarkę i otrzymanego produktu. Krzywe składu ziarnowego nanosi się na jeden wykres co ułatwia porównywanie otrzymanych charakterystyk ziarnowych.

Podstawowym parametrem charakteryzującym proces rozdrabniania jest stopień rozdrobnienia, który określa się jako stosunek średnicy największych ziaren nadawy do średnicy największych ziaren produktu i nazywamy go granicznym stopniem rozdrobnienia.

Do przeprowadzenia ćwiczenia użyte zostały poniżej wymienione skały:

1. Wapień - skała osadowa (powstała w procesie chemicznym lub organogenicznym) zbudowana jest głównie z węglanu wapnia, przede wszystkim w postaci kalcytu. Posiada stosunkowo dużą wytrzymałość na ściskanie ok. 140 MPa a zarazem jest mało odporny na wietrzenie chemiczne. Twardość 2 ÷3 wg Mohsa.

2. Dolomit - skała osadowa powstała wskutek bezpośredniego wytrącania się dolomitu
   z wód morskich oraz jeziornych. Tworzą pokłady o wyraźnym uławiceniu i jednolitej zbitej strukturze. Charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie do 160 MPa oraz twardością 2 ÷ 4.

Rozdrabnianie wykonano za pomocą dwóch kruszarek szczękowych z których jedna jest kruszarką jednorozporową o złożonych ruchach szczęki a ruga kruszarką dwurozporową
o prostych ruchach szczęki (tzw. dokruszająca) wykonująca na przemian raz krutki raz długi ruch szczęką.

W celu określenia średnicy ziaren nadawy na kruszarki dokonano pomiarów wymiarów charakterystycznych ziaren i obliczono wartość średnią.

• Nadawa do pierwszego kruszenia, kruszywo wapienne

• Nadawa do drugiego kruszenia, kruszywo dolomitowe

• Nadawa do trzeciego kruszenia, kruszywo wapienne

Pierwsze kruszenie

Kruszeniu poddano kruszywo wapienne w kruszarce szczękowej jednorozporowej
o złożonych ruchach szczęki

W wyniku kruszenia otrzymano kruszywo o poniżej przedstawionym uziarnieniu

	wychód
frakcja d[mm]	q[g]	γ[%]	Φp1(d) [%]
0 ÷ 5	240	10,2	10,2
5 ÷ 8	114	4,9	15,1
8 ÷ 10	86	3,7	18,8
10 ÷ 12,5	142	6,1	24,9
12,5 ÷ 16	202	8,6	33,5
16 ÷ 20	311	13,3	46,8
20 ÷ 25	337	14,4	61,1
25 ÷ 31,5	563	24,0	85,2
> 31,5	347	14,8	100,0
Razem	2 342	100

Wykonano pomiar średnicy trzech ziaren produktu największej frakcji i otrzymano

Drugie kruszenie

Kruszeniu poddano kruszywo dolomitowe w kruszarce szczękowej dwurozporowej
o prostych ruchach szczęki

W wyniku kruszenia otrzymano kruszywo o poniżej przedstawionym uziarnieniu

	wychód
frakcja d[mm]	q[g]	γ[%]	Φp2(d) [%]
0 ÷ 5	130	18,0	18,0
5 ÷ 8	80	11,1	29,1
8 ÷ 10	78	10,8	39,9
10 ÷ 12,5	150	20,8	60,7
12,5 ÷ 16	180	24,9	85,6
16 ÷ 20	84	11,6	97,2
> 20	20	2,8	100,0
Razem	722	100

Wykonano pomiar średnicy trzech ziaren produktu największej frakcji i otrzymano

Trzecie kruszenie

Kruszeniu poddano kruszywo wapienne w kruszarce szczękowej dwurozporowej
o prostych ruchach szczęki.

W wyniku kruszenia otrzymano kruszywo o poniżej przedstawionym uziarnieniu

	wychód
frakcja d[mm]	q[g]	γ[%]	Φp3(d) [%]
0 ÷ 5	288	30,3	30,3
5 ÷ 8	185	19,5	49,7
8 ÷ 10	139	14,6	64,4
10 ÷ 12,5	165	17,4	81,7
12,5 ÷ 16	144	15,1	96,8
16 ÷ 20	23	2,4	99,3
> 20	7	0,7	100,0
Razem	951	100

Wykonano pomiar średnicy trzech ziaren produktu największej frakcji i otrzymano

Krzywe składu ziarnowego otrzymanych w wyniku kruszenia produktów przedstawiono na załączonym do sprawozdania wykresie.

Stopień rozdrobnienia

Kruszenie	d nadawy [mm]	d produktu [mm]	Stopień rozdrobnienia
Wapień w kruszarce jednorozporowej o złożonych ruchach szczęki	78,33	46,67
Wapień w kruszarce dwurozporowej o prostych ruchach szczęki	65	25
Dolomit w kruszarce dwurozporowej o prostych ruchach szczęki	63,33	29

Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia możemy stwierdzić, że własności mechaniczne skały mają wpływ na uzyskiwany produkt kruszenia. Skały bardziej zwięzłe
i twardsze są mniej podatne na kruszenie co widać w mniejszym stopniu rozdrobnienia oraz bardziej esowatej charakterystyce krzywej ziarnowej. Uzyskano dla dolomitu granulację
o większej zawartości ziaren należących do środkowych i górnych frakcji w porównaniu do wapienia kruszonego na tej samej kruszarce.

Można także porównać wpływ rodzaju kruszarki na uzyskany stopień rozdrobnienia, mianowicie zauważamy, że na kruszarce jednorozporowej o złożonych ruchach szczęki uzyskano znacznie mniejszy stopień rozdrobnienia takiej samej skały.

- 4 -

---