Chương 15. Nghiền, đập

CHƯƠG 15. GHIỀ, ĐẬP 1. KHÁI NIỆM 1.1. Phân loại quá trình nghiền đập CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 1.2. Bậc nghiền (còn gọi là mức độ nghiền)
Là tỉ số giữa kích thước sản phNm đầu và sản phNm cuối: 2 1 D Di =
Phân loại theo bậc nghiền, xem bảng 15 – 2 dưới đây: 1.3. Cấu trúc vật liệu CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 2. ĐNH LUẬT VỀ SỬ DỤG ĂG LƯỢG GHIỀN Năng lượng tiêu hao cho quá trình nghiền chủ yếu là dựa vào phương trình thực nghiệm sau đây: PCD dD dE −= 2.1. Thuyết bề mặt của Rittinger:     −= R 11 .KN  12 DDG 2.2. Thuyết thể tích của Kick: ilg.KG N k= Nhận xét: Nhìn chung, thuyết của Rittinger sử dụng tốt cho nghiền mịn đặc biệt là máy nghiền bi, còn thuyết của Kick thì sử dụng tốt cho quá trình nghiền thô CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 2.3. Định luật Bond         −= 12 B D 1 D 1 .K G N Tóm lại công suất tính theo Bond là: kW;G. 11 ..97,18. 4 N i     −ϕ= DD3 12  Nhận xét: Với chu trình hở thì sau khi sàng đưa vào máy nghiền cho ra sản phm không đều. Chu trình nghiền kín thì sau khi nghiền hạt thô sẽ cho hoàn lưu lại máy nghiền, còn sản phm qua sàng cho kích thước đều hơn. CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 2.3. Định luật Bond (tt) CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 3. CÁC PHƯƠG PHÁP GHIỀ ĐẬP Có 4 phương pháp thông dụng sau: xem hình (H15.2) Hình 15.2a: Nghiền bằng phương pháp ép Hình H15.2b: Nghiền bằng phương pháp bổ Hình H15.2c: Nghiền bằng phương pháp va đập Hình H15.2d: Nghiền bằng phương pháp chà xát CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 3. CÁC PHƯƠG PHÁP GHIỀ ĐẬP (tt) Muốn chọn một trong bốn phương pháp trên thì dựa vào các yếu tố sau: • Kích thước sau khi nghiền thuộc loại nào: thô, trung bình hay mịn? • Xét ứng suất nội (độ cứng) của vật liệu đem nghiền: + Vật liệu mềm có giới hạn bền σ < 107 N/m2 + Vật liệu cứng vừa có giới hạn bền σ =(1 ÷5).107 N/m2 + Vật liệu cứng, rất cứng có giới hạn bền σ > 5.107 N/m2 • Đối với vật liệu có độ bền cơ học thấp thì chọn phương pháp va đập, chà xát. Vật liệu có độ bền cơ học cao thì chọn phương pháp ép, bổ • Khi chọn máy nghiền nên lưu ý + Đảm bảo máy đạt năng suất + Năng lượng tiêu hao đúng mức + Kích thước sản phNm đều + Thao tác đơn giản, ít sự cố, giá thành vừa phải. CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. GIỚI THIỆU MÁY GHIỀN 4. 1. Máy nghiền thô 4. 1.1. Máy đập má CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 1.2. Máy nghiền nón CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 2. Máy nghiền trung bình 4. 2.1. Máy nghiền trục CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 2.2. Máy nghiền trục CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3. Máy nghiền mịn 4. 3.1. Máy nghiền răng Hình 15. 7 1.Thân máy; 2. Máng nhập liệu; 3. Đĩa cố định;4. Hàng răng; 5. Mặt sàng; 6. Chân máy; 7. Rotor quay CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3.2. Máy nghiền bi CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt)
Loại thùng ngắn: - dbi = (50 ÷ 100)mm - Mức độ nghiền i = (10 ÷ 15) 2 D L ≤
Loại thùng dài = (6 ÷ 10) -Trong đó dài 1 ngăn là = (1,5 ÷ 2) -Số ngăn sử dụng (3 ÷ 4) - Mức độ nghiền i = 100 - L, D: chiều dài và đường kính thùng nghiền D L1 D L CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt)
Đường kính bi bằng kim loại mm;D.Dlg.6=d 12bi D2: kích thước sản phNm sau khi nghiền; µm D1: kích thước sản phNm nhập liệu; mm
Lượng bi nạp vào thùng nghiền ; m3( ) thbi V%.6560V ÷=
Với bi hình trụ, chiều dài bi là: bibi d5,1l = CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP
Khối lượng bi trong thùng: ; kgϕερ= ...VM bithbi 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt) Vth: thể tích thùng nghiền; m3 ε = (0,62 ÷ 0,85): hệ số rỗng của bi trong thùng nghiền ρ : khối lượng riêng của vật liệu làm bi; kg/m3bi ϕ: hệ số chứa với bi kim loại ϕ = (0,25 ÷ 0,33), bi sứ ϕ = (0,3 ÷ 0,4)
Vận tốc quay của thùng Nếu thùng quay quá nhanh hoặc quá chậm thì quá trình nghiền sẽ không xảy ra, do vậy tính toán sao cho góc rơi α là 54,40 (xem hình H15.10) CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP
Vận tốc quay của thùng (tt) CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP
Số vòng quay ứng với góc rơi α = 54, 40 là p/v; R 8,22 =n 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt) R: bán kính thùng; m Đặc biệt với nghiền ướt và nghiền gián đoạn nếu:
Xác định năng suất Loại máy nghiền thùng ngắn 1 ngăn: h/T;D.L.K.785,0=G 6,21 CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt)
Xác định năng suất (tt) Loại máy nghiền thùng dài nhiều ngăn ; T/h2 8,0 th bi tb K.q.V M .D.V.45,6G        = • L, D: sách đã dẫn •Mbi: xem công thức (15 – 31) • Vth: thể tích thùng nghiền; m3 • K1: hệ số nghiền mịn thùng ngắn (xem bảng 15 – 4) • q: năng suất riêng của máy; T/kW.h (xem bảng 15 – 5) • K2: hệ số nghiền mịn thùng dài nhiều ngăn (xem bảng 15 – 6) CHƯƠG 15 . GHIỀ, ĐẬP 4. 3.2. Máy nghiền bi (tt)
Tính công suất Bao gồm công suất nghiền và công suất thắng ma sát cơ học của các ổ đỡ, xác định bằng thực nghiệm. kW;D.G.C.736,0=N ∑ Tính kích thước D1 và D2 đối với chu trình nghiền liên tục (kín). Xem sơ đồ hình (H15. 1b) với các loại máy nghiền Tính D1 = xhl.dhl + xnl.dnl Tính D2 = xhl.dhl + xsp.dsp Trong đó: xhl, dhl: phần trăm vật liệu và kích thước hoàn lưu xnl, dnl: phần trăm vật liệu và kích thước nhập liệu xsp, dsp: phần trăm sản phNm và kích thước sp