Bài giảng Quá trình và thiết bị Silicat 1 - Chương 1: Cơ sở gia công đập, nghiền

Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH ĐẬP- NGHIỀN

 Đập và nghiền là hai quá trình thường gặp trong công

nghiệp hóa học và nhất là trong công nghiệp vật liệu

silicat.

 Do tác dụng của ngoại lực, khi làm giảm kích thước hạt lớn

thành các hạt nhỏ hơn ở dạng cục, dạng hạt gọi là đập.

 Còn nếu được kích thước cở hạt mịn ở dạng bột gọi là nghiền.

 Hai mục tiêu chính của quá trình đập nghiền là:

 Đạt được sản phẩm có cỡ hạt giới hạn xác định tối thiểu hay tối

đa. Hoặc cho vật liệu có diện tích bề mặt riêng đúng yêu cầu

pdf 13 trang kimcuc 12540
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Quá trình và thiết bị Silicat 1 - Chương 1: Cơ sở gia công đập, nghiền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Quá trình và thiết bị Silicat 1 - Chương 1: Cơ sở gia công đập, nghiền

Bài giảng Quá trình và thiết bị Silicat 1 - Chương 1: Cơ sở gia công đập, nghiền
1CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-1
QUÁ TRÌNH &
THIẾT BỊ SILICAT 1
Bộ môn Vật liệu Silicat
Khoa Công Nghệ Vật Liệu
Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-2
CHÖÔNG 1
C S GIA CÔNG ĐP - NGHIN
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-3
Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH ĐẬP- NGHIỀN
 Đập và nghiền là hai quá trình thường gặp trong công
nghiệp hóa học và nhất là trong công nghiệp vật liệu
silicat.
 Do tác dụng của ngoại lực, khi làm giảm kích thước hạt lớn
thành các hạt nhỏ hơn ở dạng cục, dạng hạt gọi là đập. 
 Còn nếu được kích thước cở hạt mịn ở dạng bột gọi là nghiền.
 Hai mục tiêu chính của quá trình đập nghiền là:
 Đạt được sản phẩm có cỡ hạt giới hạn xác định tối thiểu hay tối
đa. Hoặc cho vật liệu có diện tích bề mặt riêng đúng yêu cầu. 
Phụ thuộc vào kích thước sản phẩm có thể phân loại như sau:
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-4
Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH ĐẬP- NGHIỀN
 Tiêu tốn năng lượng nhỏ nhất: dưới tác dụng của ngoại lực vật liệu
bị vỡ ra thành nhiều hạt nhỏ hơn làm tăng diện tích bề mặt riêng của
vật liệu, nhằm tạo đều kiện hoàn thành tốt cho các quá trình hóa lý
xảy ra ở các công đoạn sau.
 Trong quá trình đập nghiền phải tiêu tốn lực để phá vỡ các liên kết
hóa học giữa các phân tử và tạo ra diện tích mới sinh cho vật liệu.
Rất mịn: < 0,05 mmĐập nhỏ: 5-40 mm
Nghiền mịn: 0,05 – 0,1 mmĐập vừa: 40 -100 mm
Nghiền thô: 0,1 – 5 mmĐập thô: 100-350 mm
SP NghiềnSP Đập
2CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-5
Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH ĐẬP- NGHIỀN
 Vì vậy quá trình này phải tiêu hao năng lượng xác định. 
Năng lượng này phụ thuộc vào các yếu tố:
 Hình dạng và kích thước vật liệu.
 Bản chất vật liệu.
 Kết cấu thiết bị sử dụng  bài toán thiết kế.
 Tính chất hóa lý của vật liệu: độ cứng, độ ẩm, độ bền liên kết
phân tử.
 Phần lớn năng lượng này chủ yếu dùng khắc phục:
 Lực ma sát giữa vật liệu với vật liệu.
 Lực ma sát giữa vật liệu với thiết bị.
 Lực ma sát giữa các bộ phận truyền động của thiết bị.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-6
KÍCH THƯỚC TRUNG BÌNH CỦA VẬT LIỆU
 Vật liệu trước và sau khi đập nghiền thường có hình dạng
và kích thước khác nhau, để tính toán ta dùng kích thước
trung bình.
 Kích thước trung bình của cục vật liệu có thể tính theo một trong
các công thức sau:
Với: a, b, c là dài, rộng, cao của vật liệu
 Kích thước trung bình của nhóm vật liệu:
với Dmax, Dmin: kích thước hạt vật liệu lớn nhất và bé nhất. 
3
cbaDtb
++
=
3 abcD tb = 22 cbDtb +=
2
minmax DDD ntb
+
=
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-7
KÍCH THƯỚC TRUNG BÌNH CỦA VẬT LIỆU
 Kích thước trung bình của hỗn hợp nhóm hạt:
Với Dntb,an là kích thước trung bình và % khối lượng của nhóm.
n
n
tb
hh
tb aDD Σ=
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-8
MỨC ĐỘ ĐẬP NGHIỀN i
 Mức độ đập nghiền i là tỉ số kích thước hạt vật liệu, hoặc
nhóm hạt vật liệu hoặc hỗn hợp nhóm vật liệu trước và
sau khi đập nghiền.
Với D, d lần lượt là kích thước vật liệu trước và sau khi đập nghiền.
 Mức độ đập nghiền i phụ thuộc các yếu tố:
 Tính chất lý học của vật liệu.
 Kích thước vật liệu.
 Kết cấu thiết bị sử dụng  bài toán thiết kế.
d
Di =
3CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-9
MỨC ĐỘ ĐẬP NGHIỀN i
Khi đập thô : i = 2 – 5
Khi đập trung bình : i = 5 – 10
Khi đập nhỏ : i = 10 – 30
 Nếu tăng mức độ đập nghiền thì năng lượng tiêu hao tăng.
 Mức độ đập nghiền chung I cho toàn bộ khâu đập nghiền
bằng tích sốmức độ đập nghiền của từng công đoạn.
I = i1* i2 * . . . .* in .
 Nếu i1 = i2 = . . . = in = I, ta có : I = in.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-10
MỨC ĐỘ ĐẬP NGHIỀN i
 Mức độ đập nghiền tính theo thể tích iV xác định theo công thức
sau, và đây cũng chính là số cục vật liệu sản phẩm Z thu được
sau khi đập nghiền:
 Với cùng mức độ đập nghiền iV, cho mỗi lần đập nghiền, vậy
sau n lần đập nghiền để phá vỡ cục vật liệu có kích thước D thu
được Z cục sản phẩm có kích thước d, quan hệ giữa Z và iV
như sau:
 Hay 3log i = n log iV, vậy
Đập
nghiền
1
Đập
nghiền
2
Đập
nghiền
n-1
Vật liệu
D
d1 d2 dn-1
Đập
nghiền
n
dn
3
3
3
i
d
DiZ V ===
3
3
3
i
d
DiZ nV ===
vi
i
n
log
log3
=
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-11
ĐỘ BỀN
 Trong quá trình đập nghiền, cần chú ý hai tính chất quan
trọng là độ bền và độ rắn của vật liệu.
 Độ bền: đặc trưng cho khả năng chống phá hủy của vật liệu dưới tác
dụng của ngoại lực, đây là giới hạn độ bền nén σ của vật liệu. 
σ = P/F.
Trong đó P là lực nén vỡ và F tiết diện chịu nén
 Tuỳ theo giá trị của σ, vật liệu chia làm 4 loại:
 loại mềm kém bền: có giới hạn bền nén σ < 100 kG/cm2.
 loại trung bình: có giới hạn bền nén σ: 100 – 500 kG/cm2. 
 loại bền: có giới hạn bền nén σ : 500 – 2500 kG/cm2.
 loại rất bền: có giới hạn bền nén σ : 2500 – 4500 kG/cm2.
1kG ≈ 10N
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-12
ĐỘ BỀN
 Độ rắn: được định nghĩa là khả năng chống lại sự mài mòn, cắt. 
Được đánh giá theo thang Mohr (1-10) như sau:
Vạch được thủy tinh
Vạch được thủy tinh
Cắt được thủy tinh.
Cắt được thủy tinh.
Thạch anh
Topaz
Corundon
Kim cương
7
8
9
10
Rắn
Khó vạch bằng dao
Không vạch được bằng dao
Rắn bằng thủy tinh
Tinh thạch nóng chảy
Apatít
Tràng thạch
4
5
6
Trung bình
Dễ vạch bằng móng tay
Vạch được bằng móng tay
Dễ vạch bằng dao
Hoạt thạch (Talc)
Thạch cao (gypsum)
Tinh thạch vôi (calcít) 
1
2
3
Mềm
Tính chấtVật liệu chuẩnĐộ rắnLoại
4CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-13
ĐỘ BỀN
 Quan hệ giữa độ bền H, năng lượng tiêu hao A, thời gian
nghiền T và năng suất Q giữa hai lọai VL có độ bền khác
nhau: H1>H2 khi có cùng điều kiện đập-nghiền như sau:
 Năng lượng tiêu hao: A1 > A2.
 Thời gian nghiền: T1 > T2.
 Năng suất: Q1 < Q2.
 Hệ số khả năng đập-nghiền (K):
 Hệ số khả năng đập nghiền là tỉ số giữa năng lượng tiêu hao riêng
khi đập nghiền vật liệu chuẩn với vật liệu khác, ứng với cùng trạng
thái và mức độ đập nghiền.
 Vật liệu chuẩn là clinker lò quay có hệ số khả năng đập nghiền là 1.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-14
ĐỘ BỀN
Hệ số khả năng đập nghiền K của một số vật liệu như sau:
1
1,11
0,8 – 0,9
0,9
1,1 – 1,2
1,3 – 1,4
1
1,1
0,8 – 0,9
0,8
0,9
1
Clinker lò quay trung bình
Clinker lò quay dễ đập nghiền
Clinker lò quay khó đập nghiền
Diệp thạch, phiến thạch
Clinker lò đứng tự động
Clinker lò đứng thủ công
Xỉ lò cao trung bình
Xỉ lò cao dễ đập nghiền
Xỉ lò cao dễ khó nghiền
Đá hoa cương hạt to
Đá hoa cương hạt nhỏ.
Đá vôi, vôi sét trung bình
KVật liệu
1,1
0,8 – 0,9
1,51 – 2,03
0,8 – 0,9
1,64
0,69 – 0,99
1,04 – 2,02
0,7
0,75
0,5 – 0,6
1,3 – 1,4
0,6 – 0,7
Đá vôi, vôi sét dễ đn
Đá vôi, vôi sét khó đn
Đất sét khô
Tràng thạch
Vôi sống
Magnesite
Hoạt thạch (Talc)
Than nâu
Vân mẫu
Torax
Nham thạch
Cát
KVật liệu
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-15
ĐỘ BỀN
 Như vậy, hệ số khả năng đập nghiền (K) càng lớn, vật liệu
càng dễ đập nghiền, năng lượng tiêu hao (A) nhỏ và đạt
năng suất (Q) cao hơn so vật liệu chuẩn.
 Nếu biết năng suất của thiết bị khi nghiền một loại vật liệu
bất kỳ, có thể căn cứ vào hệ số khả năng đập nghiền để
tính năng suất của thiết bị này khi nghiền vật liệu khác 
 Bài toán thiết kế.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-16
PHƯƠNG PHÁP TÁC DỤNG LỰC
 Các phương pháp tác dụng lực trong quá trình đập nghiền
là nén ép, va đập, uốn vỡ, mài xiết và cắt.
 Việc chọn phương pháp đập nghiền phụ thuộc vào tính
chất cơ lý, kích thước ban đầu, mức độ đập nghiền.
Nén ép
Nổ
Uốn vỡBổ
Va đậpVa đậpVa đậpMài xiết
Va đập
5CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-17
PHƯƠNG PHÁP TÁC DỤNG LỰC
 Nén ép: dùng cho đập thô vật liệu cứng, dai. Vật liệu bị phá vỡ khi
hai bề mặt đập tiến gần nhau do ứng suất lớn hơn độ bền (σ) chịu
nén.
 Uốn vỡ: cho sản phẩm có kích thước, hình dạng xác định.
 Va đập: dùng cho vật liệu dòn
 Mài xiết: cho sản phẩm rất mịn từ vật liệu mềm, không mài mòn.
 Cắt: cho sản phẩm có kích thước và hình dáng xác định
 Các thiết bị đập nghiền thường kết hợp với 2 hay nhiều phương
pháp đập nghiền khác nhau  Nguyên nhân???.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-18
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Thuyết diện tích bề mặt P.R. Rittinger: công tiêu hao trong
quá trình đập nghiền tỉ lệ với diện tích bề mặt mới sinh
hay mức độ đập nghiền (i).
 Trong thực tế các hạt vật liệu khi đập nghiền có hình dạng
bất kỳ, việc đo diện tích bề mặt rất khó khăn. Để đơn giản, 
xét cục vật liệu hình lập phương cạnh D.
 Sau khi đập nghiền cục vật liệu cũng hình lập phương
cạnh d.
 Diện tích bề mặt trước đập nghiền Fo = 6D2 .
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-19
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Có (i–1) mặt phẳng cắt theo một chiều của vật liệu.
 Như vậy số mặt cắt theo 3 chiều là 3(i–1), số cục vật liệu
nhận được là Z = i3, đây cũng chính là mức độ đập
nghiền tính theo thể tích iV.
 Diện tích bề mặt mới sinh của 1 cục vật là f = 6 d2.
D D/2 i=2 Z=iV=8 D/3 i=3 Z=iV=27
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-20
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Tổng diện tích bề mặt mới sinh sau khi đập nghiền là:
F1 = 6 i3d2.
 Vậy diện tích bề mặt mới sinh tăng thêm: 
∆F = F1 – F0 = 6 D2(i–1) (m2).
 Để tiêu tốn cho 1m2 bề mặt mới sinh cần một công là a (J/m2),
do đó công tiêu hao cho quá trình đập nghiền là: 
A = 6aD2(i–1) (J)
 Khi mức độ đập nghiền rất lớn, nghĩa là i→ ∞ thì (i–1) ≈ i, nên
công đập nghiền tỉ lệ với mức độ đập nghiền:
A = 6aD2 i
6CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-21
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Trong thực tế, vật liệu đập nghiền có hình dạng bất kỳ, nên đưa vào hệ số
điều chỉnh k = 1,2 – 1,7 , hệ số này phụ thuộc vào tính chất vật liệu, phương
pháp đập nghiền.
Vậy: A = 6kaD2(i–1) J
 Công đập nghiền cho một đơn vị thể tích Av J/m3.
 Công đập nghiền cho một kg vật liệu Am J/kg
Với ρ kg/m3 là khối lượng thể tích của vật liệu
 Thuyết Rittinger thích hợp cho nghiền mịn, nhất là máy nghiền bi.






−=
−
==
D
1
d
1
ak6
D
1iakD6
D
AA 3
2
3v
)(
)(
D
1
d
1ak6Am −ρ
=
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-22
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Thuyết thể tích Kirpichev : công tiêu hao trong quá trình đập nghiền tỉ lệ
với sự biến đổi thể tích của vật liệu đập nghiền.
 ∆V: hiệu số thể tích hạt vật liệu trước và sau khi đập nghiền.
 σ: giới hạn bền chịu nén của vật liệu kG/cm2 ..
 E: modun đàn hồi kG/cm2 .
 Công làm biến dạng một đơn vị thể tích:
 Công đập nghiền tỉ lệ với thể tích vật liệu:
 Lực P tác dụng đập nghiền tỉ lệ bậc hai với chiều dài hay tỉ lệ với bề mặt
vật liệu
E
VA
2
2 ∆
=
σ
EV
A
2
2σ
=
2
1
2
1
V
V
A
A
=
2
2
2
1
2
1
3
2
3
1
22
11
2
1
L
L
P
P
cL
cL
bLP
bLP
A
A
=⇒==
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-23
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
Tính công tiêu hao riêng trung bình Ar: Với một đơn vị diện tích bề
mặt mới tạo thành F sau quá trình đập nghiền, Ar được tính như sau:
Fn = 6D2in-1(i–1)
= 6 (iV)n-1[iv(dn)2 – (dn-1)2]
Lần n
F3 = 6D2i2(i–1)
= 6 (iV)2[iv(d3)2 – (d2)2]
Lần 3
F2 = 6D2i(i–1)
= 6 iV[iv(d2)2 – (d1)2]
Lần 2
F1 = 6D2(i–1)
= 6 [iv(d1)2 - D2] 
Lần 1
Công tiêu hao riêngDiện tích mới sinh FLần đập nghiền
)( 1iED12
DA 2
32
1r
−
σ
=
)( 1iiED12
DA 2
32
2r
−
σ
=
)( 1iiED12
DA 22
32
3r
−
σ
=
)( 1iiED12
DA 1n2
32
rn
−
σ
=
−
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-24
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Như vậy Ar giảm dần, chứ không phải là hằng số
 Như trong thuyết bề mặt của Rittinger, chứng tỏ việc tạo bề
mặt mới sinh rất quan trọng trong quyết định công nghiền.
 Tổng diện tích bề mặt mới sinh tạo thành sau n lần đập
nghiền là:
F = F1 + F2 +. . . + Fn
F = 6 D2(i–1)(1+i+i2+i3+....+in-1) 
F = 6 D2(in–1)
 Vậy công tiêu hao riêng trung bình
v
n
2
r i1iE4
iD
F
AA
log)(
log
−
σ
==
7CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-25
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Ứng với năng suất máy là G (kg/giờ), khối lượng thể tích là
ρ, kích thước D thì năng suất tính theo số cục vật liệu đem
đập nghiền theo giờ là :
 Công cần thiết trong một giờ là: N-cm
 Công suất đập nghiền:
kW
 Ứng với iV = 2 , công suất lớn nhất là:
kW
3D
GZ
ρ
=
3
32
*
log
log3
*
2 D
G
i
i
E
DA
V ρ
σ
=
Vi
i
E
GN
log
log10*1,4
2
8
ηρ
σ
−
=
i
E
GN log10*7,13
2
8
ηρ
σ
−
=
Nghiền thô
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-26
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết tổ hợp Robinder)
 Thuyết Rittinger đúng cho dập nghiền mịn, thuyết thể tích
đúng cho đập nghiền thô. Cả hai thuyết chỉ mang tính gần
đúng và hỗ trợ nhau.
 Robinder đưa ra thuyết tổ hợp: công đập nghiền chung
bằng tổng số công tính theo hai thuyết trên.
A = α ∆F + β ∆V
 α : năng lng tiêu hao riêng cho 1 đơn v din tích b mt.
 ∆F : đ bin đi din tích b mt
 β : công bin dng riêng cho 1 đơn v th tích. 
 ∆V : đ bin đi th tích.
 α ∆F : năng lng tiêu hao đ to b mt mi.
 β ∆V : năng lng tiêu hao đ vt th bin dng (th tích mi).
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-27
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Bond )
 Bond đề ra thuyết:”Công tiêu hao khi đập nghiền cục vật liệu, tỉ
lệ với trung bình nhân giữa thể tích V và diện tích bề mặt F của
vật liệu”. 
 Công dùng để đập nghiền cục vật liệu từ kích thước D qua n 
lần đập nghiền đến khích thước d, với mức độ đập nghiền cho
mỗi lần là i:
A = A1 + A2 + . . . +An.
5,22
2
3
1 * KDDkDkkVFkA ===
( ) ( ) ( )[ ] ( )
1i
1iKDiii1KDA 50
50n
521n502505052
−
−
=++++=
−
,
,
,,,,,
....
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-28
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Bond )
 Để đập nghiền G (tấn/giờ) vật liệu từ kích thước ban đầu D 
đến kích thước d, có số cục vật liệu Z =G/ρD3, mức độ đập
nghiền tổng cộng in=D/d .
 Công nghiền cho 1 tấn vật liệu là:
ρ
G
Ddi
KA 





−
−
=
11
15,0
( )
( ) 35,0
5,0
5,2
1
1
D
G
i
iKDA
n
ρ−
−
=
ρ
G
Dd
KA B 





−=
11
8CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-29
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Bond )
 Trong đó Kb là hằng số phụ thuộc vào loại máy nghiền 
và đặc tính của vật liệu nghiền.
 Để sử dụng được công thước trên, ta định nghĩa chỉ số
công suất Wi (kW.h/tấn) là năng lượng cần thiết để
nghiền VL có kích thước D đến kích thước d với tích luỹ
hạt >80%.
(kW)
 Nếu là nghiền ướt thì công của quá trình nghiền là:
(kW)
G
Dd
WA i 





−=
11
.97,18
G
Dd
WA i 





−=
11
.97,18.
3
4
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-30
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Bond )
9,452,38Bauxit
3,082,58Thuyû tinh
11,371,63Than
8,162,69Ñaù Gypsum
11,612,69Ñaù voâi
7,102,23Ñaát seùt
11,312,82Dolomite
13,493,09Clinker
Chæ soá coâng suaát Wi (kW.h/taán)Khoái löôïng rieângVaät lieäu nghieàn
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-31
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Bond )
 Ví dụ : Tính coâng suaát quaù trình nghieàn caàn thieát ñeå thöïc 
hieän nghieàn 100taán/h (G) ñaù voâi töø nhaäp lieäu coù 80% qua raây 
100mm (D) vaø saûn phaåm coù 80% qua raây 5mm (d).
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-32
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
(Thuyết của Kick )
 Theo Kick : “ Công cần thiết trong đập nghiền tỉ lệ với
logarít của kích thước đầu với kích thước cuối hay tỉ lệ
với logarit của mức độ đập nghiền (i).
 Công cực đại khi iV=2 hay 
 Thuyết của Kick thích hợp trong đập nghiền thô.
3
32
*
log
log3
*
2 D
G
i
i
E
DA
V ρ
σ
=
iGKi
E
GA K loglog
5 2
ρρ
σ
==
9CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-33
THUYẾT ĐẬP NGHIỀN
 Tóm lại, công dùng để đập nghiền cho một đơn vị
khối lượng vật liệu từ kích thước ban đầu D đến
kích thước d là:
hay
 Khi n = 1 : ng vi thuyt ca Kick.
 Khi n = 1,5 : ng vi thuyt ca Bond.
 Khi n = 2 : ng vi thuyt ca Rittinger.
nD
dDKdA −=






−
−
=
−− 11
11
1 nn Ddn
KA
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-34
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Thiết bị đập nghiền cần đáp ứng các yêu cầu:
 Có năng suất lớn.
 Năng lượng tiêu hao nhỏ.
 Sản phẩm có kích thước đồng đều.
 Thiết bị đập nghiền được phân thành 2 nhóm: máy đập và
máy nghiền.
 Máy đập: dùng để đập vật liệu có kích thước lớn, từ 100 – 1300 mm, 
mức độ đập nghiền từ i=3-20, và chia thành nhiều bậc đập: thô, 
trung bình, nhỏ, mịn.
 Máy nghiền: dùng để nghiền vật liệu thành dạng bột mịn. Kích
thước ban đầu của vật liệu 1-60mm, kích thước sản phẩm có thể
mịn đến 1µm. Mức độ đập nghiền từ i=20-1000 hoặc lớn hơn.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-35
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Theo mức độ đập nghiền:
đến 1000< 0,120 - 1Nghiền mịn
đến 100>0,160 - 20Nghiền thôNghiền
10 – 2020 – 3100 - 20Đập nhỏ
5 – 10100 – 20500 - 100Đập trung bìnhĐập
3 –5200 –1001300 - 500Đập thô
RA MÁY (d)VÀO MÁY (D)
MỨC ĐỘ ĐẬP 
NGHIỀN 
(i)KÍCH THƯỚC VẬT LIỆU (mm)CÁC BẬCLOẠI
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-36
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Theo ý nghĩa kỹ thuật:
 Máy đp nghin sơ b: vt liu t nơi khai thác hoc thô vào máy, 
c ht vt liu vào và ra kh!i máy còn to. Đây là giai đon chu"n b
nguyên liu ban đ#u.
 Máy đp nghin tinh: vt liu $ khâu sơ b cho vào máy, c ht
s%n ph"m đt yêu c#u, đây là giai đon chu"n b ph&i liu.
 Theo kết cấu thiết bị:
Máy nghin bánh xe
Máy nghin thùng quay
Máy nghin búa
Máy nghin tr'c.
Máy đp hàm
Máy đp nón
Máy đp tr'c
Máy đp búa.
Máy nghiềnMáy đập
10
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-37
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Theo chu trình làm việc:
Vật liệu
Đập nghiền
Sản phẩm
Vật liệu
Phân loại
Đập nghiền
Sản phẩm
Chu trình hở
Vật liệu
Đập nghiền
Phân loại
Sản phẩm
Vật liệu
Phân loại
Đập nghiền
Sản phẩm
Chu trình kín
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-38
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Chu trình hở: Vật liệu gồm nhiều cở hạt, có thể đập nghiền trực
tiếp, hoặc cho qua sàng phân loại để thu được cỡ hạt khá đồng
đều nhằm tăng hiệu suất cho máy.
 Sau khi đập nghiền thu được sản phẩm có mức độ đồng đều
không cao.
 Chu trình kín: Vật liệu đưa trực tiếp vào máy đập nghiền, 
sản phẩm ra khỏi máy cho vào thiết bị phân loại.
 Các hạt to được cho trở lại vào máy đập nghiền cùng
nguyên liệu mới.
 Chu trình kín cho mức độ đồng đều sản phẩm cao.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-39
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Theo phương pháp nghiền: có nghiền ướt và nghiền khô.
 Phương pháp nghiền khô:
 Ưu điểm:
• Không c#n s(y s%n ph"m sau khi nghin.
• Có th s(y nghin liên hp
 Khuyết điểm:
• Nhiu b'i, Máy d) b nóng.
• L*c nghin c#n ph%i ln.
• C ht không đ+ng đu.Vt liu d) dính kt vào thành máy.
• Tháo liu khó khăn.
• Làm vic +n hơn nghin t, Khó vn chuyn s%n ph"m.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-40
Phân loại Thiết bị ĐẬP NGHIỀN
 Phương pháp nghiền ướt:
 Ưu điểm :
• lực nghiền nhỏ hơn so với nghiền khô. 
• Ít bụi
• Cỡ hạt sản phẩm đồng đều.
• Máy ít bị nóng.
• Vận chuyển sản phẩm dễ dàng.
• Tháo liệu dễ.
 Khuyết điểm:
• Tiêu tốn năng lượng sấy sản phẩm.
11
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-41
THIẾT BỊ ĐẬP NGHIỀN
 Các nguyên liệu đập nghiền có tính chất chất và kích thước rất
khác nhau.
 Nên có nhiều loại thiết bị đập nghiền có cấu tạo khác nhau để
phù hợp với từng nguyên liệu.
 Đập nghiền bằng nén ép được thực hiện bằng cách ép vật liệu
giữa hai bề mặt: một cố định, một di động như trong máy đập
hàm có hai bề mặt phẳng, máy đập nón có hai bề mặt cong.
Đập hàm Đập nón
Đập trục
Nghiền bánh xe
Đập búa
Nghiền bi
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-42
THIẾT BỊ ĐẬP NGHIỀN
 Có thể nén ép vật liệu bằng hai trục quay như trong
máy đập trục nhẵn. Loại này có thể dùng đập thô, trung bình, nhỏ.
 Làm rạn nứt có thể dùng máy có răng nhọn, dùi nhọn có hình
dạng khác nhau như trong máy đập trục có răng. Máy này dùng
cho vật liệu dòn, mềm.
 Chà mài kết hợp với nén ép thực hiện giữa hai bề mặt: một phẳng
và một cong như trong máy nghiền bánh xe. Loại này dùng khi cần
hạt nhỏ.
 Đập nghiền kiểu va đập có thể dùng máy đập búa, nghiền thanh.
 Va đập kết hợp với mài xiết dưới tác dụng rơi tự do của bi đạn
trong máy nghiền bi. Loại này dùng để nghiền mịn.
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-43
THIẾT BỊ ĐẬP NGHIỀN
(Maùy ñaäp haøm)
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-44
THIẾT BỊ ĐẬP NGHIỀN
(Maùy ñaäp noùn)
12
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-45
THIẾT BỊ ĐẬP NGHIỀN
(Maùy ñaäp noùn)
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-46
MÁY ĐẬP TRỤC
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-47
MÁY ĐẬP BÚA
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-48
MÁY NGHIỀN BÁNH XE
13
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-49
MÁY NGHIỀN CON LĂN (ĐỨNG)
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-50
MÁY NGHIỀN HERO
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-51
MÁY NGHIỀN BI
CƠ SỞ GIA CÔNG ĐẬP-NGHIỀN 1-52
MÁY NGHIỀN BI NGHIỀN ƯỚT

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_qua_trinh_va_thiet_bi_silicat_1_chuong_1_co_so_gia.pdf