Дробление

(a. Breaking, crushing. Н. Brechen, Zerkleinerung, Quetschen. Ф. Broyage, concassage. И. Molienda) - процесс разрушения кусков руды, угля и другого твёрдого материала с целью получения требуемой крупности (более 5 мм), гранулометрич. Состава или степени раскрытия минералов. Д. Основано на действии внеш. Сил - сжатии, растяжении, изгибе или сдвиге, к-рые проявляются в макс. Степени в ослабленных сечениях куска, вызванных дефектами его структуры (размером и формой), слоистостью, пористостью и трещиноватостью. Для процессов Д. Наиболее важные характеристики - прочность (крепость) и дробимость кусков. Для энергетич. Оценки Д. Выдвинуто и используется в расчётах неск. Гипотез. О пропорциональности элементарной работы Д. Приращению площади поверхности куска или квадрату его диаметра (П.

Риттингер, 1867). О пропорциональности элементарной работы деформации куска изменению его первоначального объёма или куба его диаметра (В. Л. Кирпичёв, 1874. А. Кик, 1885). О пропорциональности элементарной работы, затрачиваемой на Д. Куска, изменению его первоначального объёма и приращению площади поверхности куска (П. А. Ребиндер, 1944). О связи напряжения на концах трещин куска и критич. Длиной трещины (А. Гриффитс, 1920). О пропорциональности элементарной работы Д. Среднегеом. Приращению объёма и площади поверхности (Ф. Бонд, 1950).Предпочтительные области применения гипотез. При крупном Д. (приращение поверхности мало) работу Д. Определяют по гипотезе Кирпичёва. При мелком Д. (измельчении, истирании) - по гипотезе Риттингера. Закон Бонда достаточно точно применим при среднем Д.

Теория Д. Позволяет количественно описывать процессы Д. В машинах разл. Типов и их параметры - работу Д., мощность двигателя, производительность, наибольшие усилия Д. И т.п. Рис. 1. Методы дробления. А - раздавливание. Б - раскалывание. В - излом. Г - срезывание. Д - истирание. Е - удар.Д. Может быть осуществлено следующими методами. Раздавливания (рис. 1, а), наступающего вследствие превышения напряжений деформации предела прочности материала на сжатие. Раскалывания (рис. 1, б) - из-за расклинивания (растяжения) и последующего разрыва куска. Излома (рис. 1, в) - из-за изгиба. Срезывания (рис. 1, г) - из-за сдвига. Истирания, проявляющегося в малой степени (рис. 1, д) - из-за сдвига и последующего срезывания. Удара (рис. 1, е) - из-за действия напряжений сжатия, растяжения, изгиба и сдвига.

Раздавливание применяется, как правило, при крупном и среднем Д. Твёрдых г. П. И углей, раскалывание или удар - преим. Для хрупких и вязких пород (углей, известняков, асбестовых руд и т.п.). Предел прочности кусков на растяжение в десятки раз меньше, однако по конструктивным соображениям в совр. Практике Д. Осн. Разрушающим воздействием является раздавливание.По виду реализации методов Д. Его делят на механическое (наиболее распространённое), пневматическое, или взрывное, электро- гидравлическое, электроимпульсное, электро- термическое, аэродинамическое, по способу воздействия на материал - на статическое и динамическое. Статич. Способы механич. Д. - раздавливание, раскалывание, излом - проводят в щёковых, конусных и валковых дробилках.

Динамич. Способы Д. - удар, истирание (роторные дробилки), раскалывание, раздавливание (стержневые дробилки- дезинтеграторы). По крупности конечного продукта выделяют крупное (100-350 мм), среднее (40-100 мм), мелкое Д. (5-40 мм), по технол. Назначению - подготовительное (для подготовки материала к обогащению или др. Видам переработки), окончательное (когда продукты Д. Являются товарными, напр. При выпуске сортовых углей), избирательное (при к-ром один из компонентов материала, отличающийся меньшей прочностью, под действием одинаковой внеш. Силы разрушается интенсивнее другого, более прочного).Процесс Д. Обычно соединяют с предварит. Грохочением, когда весь исходный материал сначала поступает на грохот, а в дробилку направляются лишь крупные куски, подрешётный продукт грохота уходит далее, минуя дробилку.

Существуют открытый и замкнутый циклы Д. (рис. 2). Рис. 2. в открытом (а) и замкнутом (б) циклах. 1 - грохот. 2 - дробилка.При открытом цикле Д. Продукт проходит через дробилку только один раз, при замкнутом - продукт из дробилки поступает на грохот, недостаточно раздробленные куски вновь направляются в дробилку на додрабливание, а мелкие - на последующую обработку. При замкнутом цикле Д. Улучшается качество продукта (гранулометрич. Состав однороден), снижается расход энергии и износ частей дробилки. В зависимости от требуемой крупности готового продукта для получения высокой степени Д. Применяют последовательно неск. Стадий Д. При Д. Руд цветных металлов, как правило, 2, 3 или 4, руд чёрных металлов и угля 2 или 3 стадии.Развитие теории Д.

Связывается с уточнением закономерностей и конструктивной разработкой износоустойчивых машин и аппаратов с миним. Уд. Энергозатратами Д.Литература. Серго Е. Е., , измельчение и грохочение полезных ископаемых, К., 1975. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы, под ред. В. А. Олевского (и др.), 2 изд., М., 1982.В. З. Персиц..