Giáo trình Vật liệu xây dựng - Chương II: Các loại máy đập nghiền (Phần 1)

Nội dung text: Giáo trình Vật liệu xây dựng - Chương II: Các loại máy đập nghiền (Phần 1)

1. Chương II: Các loại máy đập nghiền CHƯƠNG II CÁC MÁY ĐẬP NGHIỀN Trang II- 1
2. Chương II: Các loại máy đập nghiền ‰ Mức độ đập nghiền của hạt vật liệu: D i= HH dHH (2.4c) Trong đó: D - kích thước vật liệu trước khi đập nghiền d - kích thước vật liệu sau khi đập nghiền. I.1.3. Độ bền và độ rắn của vật liệu Vật liệu có nhiều loại, chúng có cấu tạo khác nhau, nên tính chất của từng loại cũng khác nhau. Trong quá trình đập nghiền cần chú ý đến 2 tính chất quan trọng nhất là : độ bền và độ rắn của vật liệu. ‰ Độ bền của vật liệu. Độ bền của vật liệu được tính bằng giới hạn bền chịu nén của vật liệu. Độ bền của vật liệu có thể được phân loại như sau: Bảng 2.1 Giới hạn độ bền của vật liệu Tính chất vật liệu Giới hạn bền chịu nén (kgf/cm2) Kém bền <100 Trung bình 100 – 500 Bền 500 – 2500 Rất bền 2500 – 4500 ‰ Độ rắn của vật liệu ( được biểu thị bằng 2 cách) • Độ rắn Mohs (cương giai): được xác định bằng cách so với các vật liệu chuẩn. Các vật liệu chuẩn được sắp xếp theo thứ tự từ mềm đến rắn. Ký hiệu từ 1 ÷10 Bảng 2.2 Thang độ rắn Mohs của một số vật liệu Loại Độ rắn Vật liệu chuẩn Tính chất Mềm 1 Hoạt thạch (talk) Dễ vạch bằng móng tay 2 Thạch cao Vạch được bằng móng tay 3 Tinh thạch vôi Dễ vạch bằng dao Trung 4 Fluorin Khó vạch bằng dao bình 5 Apatit Không vạch được bằng dao 6 Tràng thạch Rắn bằng thủy tinh thường 7 Thạch anh Vạch được thủy tinh thường Rắn 8 Topazơ Vạch được thủy tinh thường 9 Corindon Cắt được thủy tinh 10 Kim cương Cắt được thủy tinh Trang II- 3
3. Chương II: Các loại máy đập nghiền Tra bảng biết được hệ số khả năng đập nghiền của clinker lò quay = 1 và của vôi sống = 1,64. Vậy năng suất của máy nghiền đó khi nghiền vôi sống là: Q=× 15 1,64 1,0 = 24,6 [T/h] I.2 Cơ sở lý thuyết về đập nghiền Một trong những yếu tố quan trọng nhất để xác định quá trình đập nghiền là năng lượng tiêu hao riêng cho 1 đơn vị sản phẩm. Quá trình đập nghiền là một quá trình rất phức tạp, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ đồng nhất, độ bền, độ rắn, độ quánh, độ ẩm, hình dáng, kích thước của vật liệu v.v Trên cơ sở đó nhiều tác giả đã nghiên cứu về lý thuyết đập nghiền. Sau đây là một số lý thuyết cơ bản. I.2.1 Thuyết điện tích (của RittHinger) Theo Ritthinger ” Công cần thiết đập nghiền vật liệu tỷ lệ với diện tích mới sinh sau khi đập nghiền vật liệu đó”. Chứng minh: Giả thiết vật liệu có dạng khối vuông vắn cạnh là D (H2.1a), được đập ra thành những khối vuông nhỏ có cạnh là d.Vậy mức độ đập nghiền : iD/d= (2.5) D Số mặt cắt ở mỗi chiều: (i-1) Số mặt cắt 3 chiều của khối vuông là : 3(i-1) Tổng diện tích mới sinh của 3 mặt cắt là : 2 F3D(i-1)= [cm2] (2.6) d Gọi A : công cần thiết để tạo ra 1 cm2 diện tích mới sinh, với Hình 2.1a mức độ đập nghiền i và kích thước vật liệu ban đầu D, thì công đập nghiền của vật liệu như sau: 2 AAF3AD(i-1)i == [KG.cm] (2.7) Khi mức độ độ đập nghiền rất lớn, nghĩa là i →∞, có thể xem (i -1) ≈ i. Từ đó có thể rút ra :”công đập nghiền vật liệu tỷ lệ thuận với mức độ đập nghiền “. Trong thực tế vật liệu có hình dáng bất kỳ, nên công thức có dạng tổng quát sau: 2 A3kAD(i1)i =− [KG.cm] (2.8) k: hệ số phụ thuộc vào hình dáng của vật liệu, thông thường k = 1,2÷1,7. Trang II- 5
4. Chương II: Các loại máy đập nghiền I.2.3. Thuyết tổ hợp ( Rebinder) Theo Rebinder “ công đập nghiền vật liệu gồm 2 thành phần : - Công tạo nên diện tích mới sinh - Công làm biến dạng vật liệu Tùy theo quá trình đập nghiền cụ thể mà thành phần nào sẽ là chủ yếu Như vậy: σ2V AA=+= A 3kAD(i1)2 − + 12  2E Cong tao dien tich moi sinh N Cong lam bien dang [KG.cm] (2.13) Có thể viết lại dưới dạng: A.SkV=δ∆ + ∆ (2.14) Trong đó: δ: năng lượng bề mặt riêng của vật liệu (cho một đơn vị ∆S: Biến đổi bề mặt riêng của vật liệu (diện tích mới sinh) K: Công đàn hồi và biến dạng dẻo riêng của vật liệu ∆V: thể tích của vật liệu bị biến dạng Do vậy: - Khi đập nghiền thật nhỏ, công tạo ra diện tích mới sinh rất lớn so với công làm biến dạng vật liệu. - Khi đập thô thì trái lại, công làm biến dạng vật liệu rất lớn so với công tạo ra diện tích mới sinh. Như vậy, thuyết diện tích và thuyết thể tích chỉ là những trường hợp đặc biệt của thuyết tổ hợp. I.3. Các phương pháp tác dụng lực khi đập nghiền. Những phương pháp tác dụng lực cơ bản: Ép Đập bổ uốn mài Hình 2.2 Các phương pháp tác dụng lực cơ bản Trang II- 7
5. Chương II: Các loại máy đập nghiền Bảng 2.4b Mức độ đập nghiền vật liệu Mức độ nghiền Dra (mm) Nghiền thô 0,5 ÷ 0,1 Nghiền mịn 0,1 ÷ 0,01 Nghiền rất mịn 0,01 ÷ 0,0001 Mức độ đập nghiền i = 100÷1000 Theo kết cấu và nguyên tắc làm việc được phân thành các loại: Máy nghiền bi - máy nghiền bi chấn động Máy nghiền búa- Máy nghiền khí nén. II. MÁY ĐẬP HÀM II.1. Đại cương và phân loại Trong công nghiệp vật liệu xây dựng máy đập hàm dùng để đập thô và đập trung bình các loại vật liệu rắn. Kích thước vật liệu vào máy: 200 - 1500mm và “ ra khỏi máy: 5- 250 mm Phương pháp tác dụng lực là ép dập giữa 2 má máy. Nếu má chuyển động song phẳng có thêm lực mài, nếu má có dạng làn sóng có thêm lực uốn. Nhưng nói chung lực uốn và mài rất nhỏ. Máy đập hàm có nhiều kiểu khác nhau, cơ bản thường được phân loại theo tính chất chuyển động của má động. ‰ Máy có má chuyển động đơn giản (tịnh tiến) Ưu: Lực đập rất lớn Dùng đập những vật liệu có kích thước rất lớn Máy làm việc an toàn Trục lệch tâm ít bị hư hại Khuyết: Máy có cấu tạo phức tạp Hiệu quả đập nghiền thấp ( khả năng kéo vật liệu vào kém) ‰ Máy có má chuyển động phức tạp Ưu: Hiệu quả đập nghiền tốt ( khả năng kéo vật liệu vào tốt) Máy có cấu tạo đơn giản Năng suất cao Khuyết: Lực đập bị giới hạn Tấm lót mau bị mài mòn Dễ hỏng trục lệch tâm khi quá tải. Trang II- 9
6. Chương II: Các loại máy đập nghiền Máy gồm giá máy (1) có gắn má tĩnh (2). Trục (3) treo má chuyển động (4), trên má động và má tỉnh có lót tấm lót bằng thép Mn.5. Trục lệch tâm (6) mang biên (7). Phía sau giá máy có bộ chiêm (8) và vít điều chỉnh (9) để điều chỉnh góc kẹp giữa 2 má máy. ‰ Nguyên lý hoạt động Biên (7) liên hệ với má động (4) và bộ chiêm (8) qua tấm chống (10). Trục căng (11) và lò xo (12) giữ cho má động luôn ở vị trí xác định, đồng thời có tác dụng làm giảm chấn động máy. Khi máy làm việc trục lệch tâm (6) quay kéo theo biên (7) chuyển động lên xuống. Khi biên (7) chuyển động lên sẽ đẩy tấm chống (10) tác động vào má chuyển động (4), má động (4) nhờ xoay quanh trục (3) ép vào má tỉnh (2) làm cho vật liệu bị ép vở nhỏ ra. Khi biên (7) chuyển động xuống, tấm chống (10) thôi tác dụng vào má động (4), nhờ lò xo (12) qua trục căng (11) kéo má động trở lại vị trí ban đầu. Như thế vật liệu đã được ép đập rơi xuống qua khe hở giữa 2 má máy. Khe hở được điều chỉnh bằng vít (9) và bộ chêm (8). Trong quá trình làm việc vật liệu bị ép theo chu kỳ (½ vòng quay của trục lệch tâm). Vì vậy có sự quá tải tức thời. Sự quá tải tức thời của động cơ sẽ được triệt tiêu trước bằng vô lăng vượt tải (13). Vô lăng sẽ thu năng lượng khi máy chuyển động không tải và trả lại năng lượng đó khi máy chuyển động có tải, nhờ đó máy luôn làm việc được điều hòa. The two available sizes, EC-J-2236 and EC-J-3242, provide mid-range productivity for contractors and producers.Their modern toggle seat arrangement employs a counter beveled wedge system in lieu of manually installed shims.This reduces adjustment time and allows for greater maintenance ease. Trang II- 11