Rozdrabnianie
Rozdrabnianie to redukcja materiałów stałych z jednego średniego rozmiaru cząstek do mniejszego średniego rozmiaru cząstek poprzez kruszenie , mielenie , cięcie , wibrowanie lub inne procesy. W geologii występuje naturalnie podczas uskoków w górnej części skorupy ziemskiej . W przemyśle jest to ważna operacja jednostkowa w przetwórstwie minerałów , ceramice , elektronice i innych dziedzinach, realizowana za pomocą wielu typów młynów . W stomatologii jest wynikiem przeżuwania pokarmu. W medycynie ogólnej jest to jedna z najbardziej traumatycznych form złamania kości .
W zastosowaniach przemysłowych celem rozdrabniania jest zmniejszenie rozmiaru i zwiększenie powierzchni ciał stałych. Służy również do uwalniania użytecznych materiałów z matrycowych , w których są osadzone, oraz do koncentracji minerałów.
Zapotrzebowanie na energię
Rozdrabnianie materiałów stałych pochłania energię, która jest wykorzystywana do rozbijania ciał stałych na mniejsze kawałki. Energię rozdrabniania można oszacować na podstawie:
- Prawo Rittingera , które zakłada, że zużywana energia jest proporcjonalna do nowo wytworzonej powierzchni;
- Prawo Kick'a, które wiązało energię z rozmiarami cząstek paszy i cząstek produktu;
- Prawo Bonda , które zakłada, że całkowita praca użyteczna przy łamaniu jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego ze średnicy cząstek produktu, [implikując] teoretycznie, że nakład pracy zmienia się wraz z długością nowych pęknięć wykonanych podczas łamania.
- Prawo Holmesa, które modyfikuje prawo Bonda, zastępując pierwiastek kwadratowy wykładnikiem zależnym od materiału.
Siły
Istnieją trzy siły, które zazwyczaj są wykorzystywane do rozdrabniania cząstek: uderzenie , ścinanie i ściskanie .
Metody
Istnieje kilka metod rozdrabniania. Rozdrabnianie materiałów stałych wymaga różnych typów kruszarek i młynów w zależności od właściwości wsadu, takich jak twardość w różnych zakresach wielkości, oraz wymagań aplikacji, takich jak przepustowość i konserwacja. Najbardziej powszechnymi maszynami do rozdrabniania grubego materiału paszowego (kruszarki wstępne) są kruszarki szczękowe (1m > P 80 > 100 mm), kruszarki stożkowe (P 80 > 20 mm) i kruszarki młotkowe . Produkt kruszarki wstępnej w zakresie cząstek o pośredniej wielkości nadawy (100 mm > P80 > 20 mm) może być mielony w młynach autogenicznych (AG) lub półautogenicznych (SAG) w zależności od właściwości nadawy i wymagań zastosowania. Do rozdrabniania drobniejszych cząstek (20mm > P 80 > 30 μm) stosuje się młyny kulowe, pionowe, młotkowe, prasy walcowe lub młyny walcowe o wysokim stopniu zagęszczenia, młyny wibracyjne, młyny strumieniowe i inne. W przypadku jeszcze drobniejszego mielenia (czasami określanego jako „mielenie ultradrobne”) stosuje się specjalistyczne młyny, takie jak IsaMill .
rozcieranie to rozdrabnianie (lub rozkład substancji) przez pocieranie. Rozcieranie można dalej opisać jako rozcieranie (rozcieranie proszku z płynem bez rozpuszczalnika) lub proszkowanie przez interwencję, czyli rozcieranie z rozpuszczalnikiem, który można łatwo usunąć po rozbiciu substancji.
Zobacz też
- Młyn (rozdrabnianie) – Urządzenie, które rozbija materiały stałe na mniejsze kawałki poprzez mielenie, kruszenie lub cięcie
- Rozkład wielkości cząstek – Funkcja reprezentująca względne rozmiary cząstek w systemie
- Kruszarka – Maszyna przeznaczona do rozdrabniania dużych obiektów na mniejsze