Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
В зависимости от крупности исходного и измельченного материала различают дробление и измельчение. Под дроблением понимается процесс уменьшения крупности, в результате которого максимальный размер куска в измельченном материале условно равен 1—5 мм или больше. Под измельчением понимается процесс уменьшения крупности, в результате которого максимальный размер частицы в измельченном продукте условно менее 1—5 мм.
В свою очередь, процесс дробления делится на три стадии: крупное, среднее и мелкое, а процесс измельчения на четыре: крупное, среднее, тонкое и сверхтонкое (табл. 5.1).
Следует отметить, что строгих границ между указанными стадиями процессов дробления и измельчения не существует; они выбраны условно и в основном служат для ориентирования в выборе типа измельчающей машины. Хотя на практике применяют одни и те же размольные машины для получения твердого материала различной степени
Таблица 5.1
Стадии дробления и измельчения
Стадии Максимальный размер куска (частицы), мм
до измельчения после измельчения
Дробление:
крупное >500 100-400
среднее 100-500 20-100
мелкое 50-100 4-20
Измельчение:
крупное 20-100 1-4
среднее 5-50 0,1-1,0
тонкое 1-10 0,01-0,1
сверхтонкое 0,1-1,0 <0,01
110 измельчения, а также получают одну и ту же степень измельчения твердого материала в разных размольных машинах.
Теория измельчения. Измельчение твердого материала является сложным процессом, зависящим от свойств перерабатываемого материала (его однородности, прочности, твердости, плотности, формы кусков или зерен, наличия в их объеме трещин и дислокаций, влажности и т.д.), а также от подбора соответствующих схемы измельчения и оборудования. Дробление и особенно измельчение являются весьма энергоемкими процессами, поэтому важно установить зависимость между затраченной работой и степенью измельчения материала. В связи с большой сложностью этой задачи до настоящего времени не получено ее исчерпывающее аналитическое решение, поскольку механизм разрушения твердых тел при дроблении практически не изучен.
В зависимости от изменений во времени силовые воздействия на твердое тело при измельчении могут считаться статическими (например, при измельчении раздавливанием в валковых дробилках) или динамическими (например, при ударном измельчении в роторных и молотковых дробилках).
Нагружение при измельчении будем считать статическим в том случае, если внешние силовые факторы, действующие на тело, не зависят от времени или изменяются в большие промежутки времени незначительно; при этом все тело находится в напряженно-деформированном состоянии.
Нагружение является динамическим, если действующие на тело внешние силовые факторы значительно изменяют свою величину по некоторым законам в короткие промежутки времени, измеряемые миллисекундами. Если внешние силовые факторы изменяют свою величину в промежутки времени, измеряемые микросекундами, то такое нагружение называется импульсивным. Возмущения при динамическом и импульсивном нагружениях распространяются с конечной скоростью; их интенсивность достаточна велика для того, чтобы произвести разрушение и большие необратимые изменения в теле, на которое они действуют.
В теле при динамическом и импульсивном нагружениях возникают возмущения различной природы (нагрузки, разгрузки, отражения и т.д.). Они распространяются с определенными конечными скоростями, которые зависят от физических свойств тела и характера деформаций, в виде волн возмущений (волн нагрузки, волн разгрузки, отраженных волн), называемых еще волнами напряжений.
Возмущения, распространяясь в теле, образуют области возмущений, которые расширяются с течением времени и ограничены частью поверхности тела и поверхностью фронта волны напряжений. Каждой области возмущений соответствует свое напряженно-деформирован-
111 ное состояние, характеризуемое тензором напряжений а и тензором деформаций е и определяемое природой возмущения и свойствами тела.
В зависимости от вида и природы волн напряжений области возмущений разделяют на первичные и вторичные. Первичной является область возмущений волны нагрузки 1 (рис. 5.2), так как в случае ее отсутствия не существуют волны разгрузки и отраженной волны. Области возмущений волны разгрузки и отраженных волн 2 будут вторичными, они всегда находятся внутри области возмущений волны нагрузки и являются областями с начальными напряжениями и деформациями.
Область возмущений волн нагрузки зарождается в окрестности непосредственного действия того или иного фактора или факторов воздействия: объемных (массовых) и поверхностных сил; температуры; облучения и др. С течением времени область возмущений расширяется с конечной скоростью, равной скорости распространения волн нагрузки C0. Эта область ограничена частью поверхности тела, включая загруженную поверхность, и поверхностью фронта волны нагрузки.
Движение частиц тела характеризуется вектором скорости vHarp и плотностью рнагр, напряженно-деформированное состояние тела — тензором напряжений сгнагр и тензором деформаций енагр, компоненты которых являются функциями координат X1(i = 1, 2, 3) и времени t. Состояние тела в области возмущений нагрузки зависит от физико-механических свойств материала и может быть упругим, пластичным, вязким, упругопластичным, вязко-упругим и другими и зависеть от природы возмущения и физико-механических свойств материала.
