Определение эффективности процесса грохочения
Цель работы: исследование кинетики процесса грохочения.
Инструмент, приборы и оборудование:Механический встряхиватель с тремя одинаковыми наборами сит (сита с размером отверстий 0,50; 0,25; 0,10; 0,071 мм); технические весы; набор гирь; секундомер; совок для отбора проб; чашки пластмассовые для взвешивания проб и полученных в результате рассева классов; сыпучий материал крупностью 0-1 мм.
Общие сведения
Грохочение - это процесс механического разделения сыпучих материалов на классы крупности кусков (зерен) путем просеивания через одно или несколько сит.
Зерна (куски) материала, размер которых больше размера отверстий сита, остаются при просеивании на нем (надрешетный продукт), а зерна меньших размеров проходят через отверстия сита (подрешетный продукт). Разделение материалов по крупности осуществляют на грохотах.
По технологическому назначению различают четыре вида операций грохочения:
- самостоятельное грохочение - для выделения классов, представляющих собой готовые продукты (сорта); эту операцию также называют механической сортировкой;
- подготовительное грохочение - для разделения перерабатываемого материала на классы крупности, предназначенные для последующей раздельной переработки (например, перед обогащением в тяжелых средах);
- вспомогательное грохочение - применяют в схемах дробления для выделения готового по крупности продукта перед дробилками (предварительное грохочение) и для контроля крупности дробленого продукта (контрольное грохочение);
- обезвоживающее грохочение - для удаления основной массы жидкости, содержащейся в перерабатываемом материале.
Работу грохотов оценивают количественными и качественными показателями. Наиболее существенным количественным показателем работы грохота является удельная производительность, определяемая как производительность единицы площади просеивающей поверхности грохота (т/ч×м2). Определяющим качественным показателем работы грохота служит эффективность грохочения, характеризующая полноту отсева нижнего класса в процессе грохочения.
Нижний класс - это материал, крупность которого меньше размера отверстий сита грохота.
Эффективность грохоченияE - выраженное в процентах или долях единицы отношение массы подрешетного продукта к массе нижнего класса в исходном материале
(2.1)
где m - масса подрешетного продукта, г;
М - масса нижнего класса в исходном материале, г.
Эффективность грохочения может быть также определена как извлечение нижнего класса в подрешетный продукт:
(2.2)
где g - выход подрешетного продукта, %;
b -содержание нижнего класса в подрешетном продукте, %;
а - содержание нижнего класса в исходном материале, %.
Эффективность грохочения зависит от производительности грохота, формы зерен, гранулометрического состава и влажности материала, поступающего на грохочение, конструкции грохота, режима его работы и т.п.
При грохочении сыпучего материала наблюдается общая для всех случаев зависимость эффективности грохочения от продолжительности рассева: с увеличением времени рассева эффективность грохочения быстро возрастает, а затем нарастание эффективности замедляется (рис. 2.1).
 |
Зависимость эффективности грохочения от продолжительности рассева носит экспоненциальный характер и может быть выражена уравнением:
, (2.3)
где Еt - эффективность грохочения в момент времени t, %;
е - основание натурального логарифма;
t - время рассева, с;
k, n - параметры грохочения, зависящие от гранулометрической характеристики исходного материала, его влажности, содержания “трудных” зерен, режима работы грохота и т.п.
После двукратного логарифмирования уравнение (2.3) примет вид
(2.4)
Зависимость эффективности грохочения от времени рассева в системе координат lnt; lnln(1/(1-Et)) изображается прямой линией с угловым коэффициентом n.