В данном исследовании выбран режим измельчения материала в ударно-центробежной мельнице «ТРИБОКИНЕТИКА-540» свободным ударом, когда частицы разгоняются ротором-ускорителем, выбрасываются в пространство помольной камеры и разрушаются при ударе об отражательные плиты статора. То есть, обрабатываемый материал измельчает сам себя, без шаровой загрузки. При такой модели измельчения мелющими телами выступают крупные зерна песка, которые разбивают собой более мелкие.
Песок непрерывным потоком подается в центр ротора-ускорителя. После удара частицы, выносятся воздушным потоком из помольной камеры в сепаратор, где разделяются на фракцию готового продукта и более крупные частицы, требующие дальнейшего домола.
Результаты исследований исходного, крупного и тонкомолотого песка представлены ниже.
Лазерный дифракционный микроанализатор для автоматического гранулометрического экспресс-анализа материала в сухом состоянии или в суспензии на основе дифракции сходящегося лазерного луча.
Исходный зерновой состав песка определен путем просева через сито 0,25 мм и исследования прошедшего материла на лазерном микроанализаторе.
Таблица 1. Гранулометрический состав : %- ное содержание частиц определенного размера природного песка
| 0.7 % 1.9 % 3.1 % 4.0 % 4.9 % 8.0 % 12.0 % 17.1 % 24.1 % 80.5 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= <= |
1.000 мкм 2.000 мкм 3.000 мкм 4.000 мкм 5.000 мкм 10.000 мкм 20.000 мкм 50.000 мкм 100.000 мкм 200.000 мкм |
Фиксирован размер частиц: Значения в таблице 1 читаются так: 80,5 % порошка меньше или равно 200 мкм.
Таблица 2. Гранулометрический состав : размер частиц в %- ном содержании
| 0.1 % 1.0 % 30.0 % 40.0 % 50.0 % 65.0 % 70.0 % 80.0 % 90.0 % 100.0 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= <= |
0.448 мкм 1.233 мкм 116.006 мкм 134.245 мкм 149.477 мкм 171.922 мкм 179.804 мкм 199.018 мкм 225.858 мкм 284.959 мкм |
В таблице 2, в отличие от таблицы 1, фиксирован процент содержания частиц. Значения читаются так: 284,959 мкм - 100 %, то есть частиц, размером меньше или равно 284,959 мкм в порошке содержится 100 %.
Графически данные таблиц 1 и 2 представлены на рис. 1.
Рис. 1. Интегральная кривая и гистограмма : Интегральная кривая в координатах Q3(x)=f(мкм) (левая шкала).
Каждая точка на кривой показывает, сколько % образца имеет размер частиц меньше либо равно данного.
Гистограмма в координатах dQ3(x)=f(мкм) (правая шкала). Показывает количество образца с данным размером частиц.
Зерновой состав песка после сепаратора ударно-центробежной мельницы «ТРИБОКИНЕТИКА-540» – крупная фракция.
Таблица 3. Гранулометрический состав: %- ное содержание частиц определенного размера
| 1.2 % 3.5 % 5.3 % 6.6 % 7.6 % 11.1 % 16.8 % 35.4 % 64.5 % 99.8 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= <= |
1.000 мкм 2.000 мкм 3.000 мкм 4.000 мкм 5.000 мкм 10.000 мкм 20.000 мкм 50.000 мкм 100.000 мкм 200.000 мкм |
Фиксирован размер частиц: Значения в таблице 3 читаются так: 35,4 % порошка меньше или равно 50 мкм.
Таблица 4. Гранулометрический состав: размер частиц в %- ном содержании
| 0.1 % 1.0 % 30.0 % 40.0 % 50.0 % 65.0 % 70.0 % 80.0 % 90.0 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= |
0.421 мкм 0.902 мкм 39.113 мкм 64.786 мкм 83.812 мкм 100.484 мкм 105.841 мкм 117.763 мкм 135.112 мкм |
В таблице 4, в отличие от таблицы 3, фиксирован процент содержания частиц. Значения читаются так: частиц, размером меньше или равно 135,112 мкм в порошке содержится 90 %.
Графически данные таблиц 3 и 4 представлены на рис. 2.
Рис. 2. Интегральная кривая и гистограмма: Интегральная кривая в координатах Q3(x)=f(мкм) (левая шкала).
Каждая точка на кривой показывает, сколько % образца имеет размер частиц меньше либо равно данного.
Гистограмма в координатах dQ3(x)=f(мкм) (правая шкала). Показывает количество образца с данным размером частиц.
Зерновой состав песка после сепаратора ударно-центробежной мельницы «ТРИБОКИНЕТИКА-540» – тонкая фракция.
Таблица 5. Гранулометрический состав: %- ное содержание частиц определенного размера
| 1.6 % 5.6 % 9.2 % 12.6 % 15.6 % 26.7 % 45.0 % 86.7 % 99.2 % 100.0 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= <= |
1.000 мкм 2.000 мкм 3.000 мкм 4.000 мкм 5.000 мкм 10.000 мкм 20.000 мкм 50.000 мкм 100.000 мкм 200.000 мкм |
Фиксирован размер частиц: Значения в таблице 5 читаются так: 86,7 % порошка меньше или равно 50 мкм.
Таблица 6. Гранулометрический состав: размер частиц в %- ном содержании
| 0.1 % 1.0 % 30.0 % 40.0 % 50.0 % 65.0 % 70.0 % 80.0 % 90.0 % 100.0 % |
<= <= <= <= <= <= <= <= <= <= |
0.424 мкм 0.822 мкм 11.811 мкм 17.346 мкм 22.590 мкм 30.785 мкм 33.956 мкм 41.921 мкм 56.031 мкм 131.125 мкм |
В таблице 6, в отличие от таблицы 5, фиксирован процент содержания частиц. Значения читаются так: частиц, размером меньше или равно 131,125 мкм в порошке содержится 100 %.
Графически данные таблиц 5 и 6 представлены на рис. 3.
Рис. 3. Интегральная кривая и гистограмма: Интегральная кривая в координатах Q3(x)=f(мкм) (левая шкала).
Каждая точка на кривой показывает, сколько % образца имеет размер частиц меньше либо равно данного.
Гистограмма в координатах dQ3(x)=f(мкм) (правая шкала). Показывает количество образца с данным размером частиц.
Согласно полученным результатам, исходный природный песок представлен частицами, с преобладающим размером 100 – 300 мкм.
Крупный продукт помола ударно-шаровой мельницы выданный через нижний штуцер сепаратора преимущественно представлен частицами от 50 до 135 мкм (40 % частиц порошка менее 64.786 мкм).
Тонкий продукт помола ударно-шаровой мельницы выданный через верхний штуцер сепаратора преимущественно представлен частицами от 5 до 50 мкм (90.0 % частиц порошка менее 56.031 мкм).
Граница разделения – размер частиц, для которого одинаковы массы частиц больше его в мелком и меньше его в крупном продуктах разделения составляет 2-50 мкм. Качество разделения - доля массы соответствующей фракции частиц крупнее (меньше) граничного размера в крупном (мелком) продуктах разделения – 80?99 % массы. Значения показателей действительны для исследуемого природного песка, для других материалов значения устанавливаются экспериментально.
