Подрібнення
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Подрібнення

Подрібнення в техніці, тонке дроблення (до часток розміром менше 5 мм ) якого-небудь твердого матеріалу. І. широко застосовується для збагачення корисних копалини в гірській справі, а також в металургії, хімічній, будівельній і ін. галузях промисловості.

  І. відомо з прадавніх часів. Товкач і ступка з каменя були відомі за 8000 років до н.е.(наша ера) За 3500 років до н.е.(наша ера) ручні млинарські жорна застосовувалися в Єгипті і Китаї для І. зерна і лише частково в гірській справі. З 16 століття для І. руд використовувалися товкотнечі (падаючі товкачі). Машинне І. стало розвиватися з 2-ої половини 19 ст Принцип дії кульового млина, основного подрібнюючого апарату, був відомий вже 150 років тому; прототип сучасного млина винайдений в 70-х рр. 19 ст

  Способи І. — розчавлювання, удар, стирання, при яких основне значення мають деформації стискування і зрушення. По суті І. є процесом утворення нових поверхонь. Під дією зовнішніх сил в шматку виникає напруга, що викликає мікротріщини, які здатні частково закриватися (самозажівляться) при знятті навантаження. Деяка гранична концентрація мікротріщин в одиниці об'єму може викликати виникнення принаймні однієї великої тріщини, яка приводить до розпаду шматка на частини. Поверхнево-активні молекули речовин, присутніх в довкіллю, адсорбуючись на стінках тріщин, перешкоджають їх самозагоюванню («ефект Ребіндера»). При повторному вантаженні шматка такі тріщини можуть дати початок великій тріщині і так далі Це явище концентрації речовини на поверхні тріщин пояснює дія понижувачів твердості, сприяючих І. По мірі зменшення розміру шматків в процесі І. їх міцність зростає, оскільки в дрібних частках опиняється менше структурних дефектів. При дуже тонкому І. частки розмірами в декілька мкм і дрібніше можуть під дією сил молекулярного зчеплення утворювати пластівці і зростки. В цьому випадку при І. одночасно виникають нові дрібні шматочки, відбувається їх часткове укрупнення унаслідок агрегатування. Для запобігання агрегатування додають поверхнево-активні речовини, що покривають частки якнайтоншою плівкою, яка перешкоджає злипанню. І. у багатьох випадках супроводиться хімічними перетвореннями на поверхні часток. Розподіл часток по великій в продуктах І. зазвичай носить закономірний характер. Мірою великої продукту може служити питома поверхня, оскільки вона назад пропорційна середньому розміру часток.

  Для І. корисних копалини і матеріалів цементної і хімічної промисловості застосовуються в основному барабанні млини: кульові, стрижньові, галечні і самоізмельченія (див. Млин ); в промисловості будівельних матеріалів для І. глин, кварцу, польового шпату використовують бігуни. У роликових і кільцевих млинах подрібнюються м'які і середній твердості неабразівниє матеріали (наприклад, фосфоріти, вугілля). Для дуже тонкого І. невеликих кількостей матеріалу з розмірами зерен від 1—2 мм до 0,05 мм застосовують вібраційні млини. Надтонке І. матеріалів великою 0,1—0,2 мм до часток розміром 2—10 мкм здійснюється в струминних млинах. Показники продуктивності машин для І. включають не лише масу, але і велику вихідного матеріалу і продукту. Витрата енергії на І. залежить від міцності (подрібнюваності) матеріалу і великої вихідного матеріалу, міри завантаження млина і ін. Для підвищення продуктивності млинів і зменшення переподрібнення матеріалу І. часто здійснюють в замкнутому циклі з класифікуючим апаратом; при цьому з матеріалу що розвантажується з млина, виділяється готовий подрібнений продукт, а крупний матеріал повертається в млин ( мал. 1 ). Млини ефективно працюють лише при певній мірі І. (див. Дроблення ), тому для здобуття тонкого продукту І. часто ведуть в два, рідше в три прийоми (стадії). При цьому можливі різні схеми І.; наприклад, при двохстадійній схемі млин першої стадії може працювати у відкритому циклі, а млин другої — в замкнутому ( мал. 2 ). На мал. 3 як приклад показана поширена схема мокрого І. руд в кульовому млині.

  Отримують розвиток нові принципи І., засновані на використанні електрогідравлічного ефекту (електричний розряд у воді), струмів високої частоти, зіткнення зустрічних потоків повітря, що несуть тверді частки (так звані струминні млини), і ін.

  Літ.: Ромадін Ст П., Пилепріготовленіє, М. — Л., 1953; Моргуліс М. Л., Вібраційне подрібнення матеріалів, М., 1957; Ребіндер П. А., Физико-хімічна механіка, М., 1958; Ольовський Ст А., Розмельне устаткування збагачувальних фабрик, М., 1963; Дешко Ю. І., Креймер М. Би., Крихтін Р. С., Подрібнення матеріалів в цементній промисловості, 2 видавництва, М., 1966; Акунов Ст І., Струминні млини, 2 видавництва, М., 1967; Козулін Н. А., Горлівський І. А., Устаткування заводів лакофарбної промисловості, 2 видавництва, М., 1968.

  Ст А. Перов.

Мал. 3. Схема мокрого подрібнення в кульовому млині в замкнутому циклі із спіральним класифікатором I і з гідроциклоном II: 1 — бункер роздробленої руди; 2 — живильник руди; 3 — конвеєр стрічковий; 4 — ваги конвеєрні; 5 — млин кульовий: 6 — класифікатор спіральний; 7 — гуркіт барабанний; 8 — гідроциклон; 9 — насос песьковий; 10 — контейнер (а — роздроблена руда дрібніша за 30 мм ; би — подрібнена руда — злив дрібніше за 0,2 мм ; у — піски, оборотний продукт; г — уламки куль, шматки руди).

Мал. 2. Схема двохстадійного подрібнення.

Мал. 1. Схема замкнутого циклу подрібнення.