Образование поверхности и затраты энергии

Удельные затраты энергии в процессе дробления, т. е. энер­гия, затрачиваемая на 1 т раздробленного материала, значи­тельно меньше при крупном дроблении, чем при тонком измель­чении, т. е. при помоле. Однако при сопоставлении затрат энер­гии и полученной площади поверхности материала сразу же выявляется противоречие. Для выявления этого противоречия Миттаг [29] сделал сопоставление, которое приведено в приме­ре 3.1 в несколько измененной форме.

Пример 3.1.

А. Крупное дробление. В конусной дробилке в течение 1 ч раздроблено 6000 кг кварцита; начальная крупность зерен составляла 5—50 мм, конеч­ная— 0—5 мм. Потребная мощность дробилки равна 18 кВт, а удельный рас­ход энергии 18:6 = 3 кВт-ч/т раздробленного материала. Площадь поверхно­сти материала, полученная в результате дробления, рассчитана по средней пробе. Для определения поверхности исходного материала в расчет включе­но 1000 кг материала и принято, что он состоит из кубиков с гранью 1 см при плотности кварцита, равной 2,5 т/м3. Таким образом, в 1000 кг исходного материала содержится 1000/2,5 = 400 дм3-1000=400 000 кубиков с площадью поверхности по 6 см2; общая поверхность загружаемого материала составля­ет 400 000-6=2 400 000 см2. Установлено, что после дробления площадь по­верхности 1000 кг материала стала равной 80 000 000 см2. Таким образом, прирост поверхности составил 80 000 000—2 400 000=77 600 000 см2, а рас­ход энергии — 3 кВт-ч. В пересчете на 1 кг раздробленного материала полу­чим: 77 600 см2 (77,6 см2/г) и 3 кВт-ч/1000 кг = 0,003 кВт-ч. Поскольку 1 кВт-ч равен 367 000 кгс-м, затраченная работа составит 367000×0,003= = 1101 кгс-м, или 110100 000 гс-см. Работа, затраченная в процессе дробле­ния на единицу прироста площади поверхности материала, равна 110100 ООО гс-см/776000 см2= 1418 гс-см/см2.

Б. Тонкое измельчение (помол). Клинкер и гипс размалываются в трубной мельнице с удельным расходом энергии 30 кВт-ч на 1000 кг цемента до удель­ной поверхности по Блейиу, равной 3000 см2/г. Удельный расход энергии иа 1 кг цемента составляет 30 кВт-ч/1000=0,03 кВт-ч, а затраченная работа — 367000-0,03=11010 кгс-м. После пересчета на 1 кг цемента получим 1100000 гс-см. Теперь найдем удельную работу, затраченную в процессе по­мола, на 1 см2 поверхности материала: 1100000/3000 = 366 гс-см/см2. Таким образом, грубое дробление в конусной дробилке требует в 3,8 раза больше затрат энергии (1418/366 = 3,8), чем тонкий помол в трубной мельнице. Для щековых дробилок это соотношение еще больше возрастает.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *