Математические модели процессов сокращения крупности. Описание матричной модели. Материальный баланс процесса сокращения крупности, страница 12

Существует много способов определения B . Определение функции разрушения в компрессионных дробилках сравнительно просто в принципе, так как возможно регулировать крупность частиц и установку разгрузочной щели дробилки так, чтобы имело место только первичное разрушение. Дробление ряда кусков равной крупности даёт функцию разрушения, получаемую ситовым анализом продукта.

сферы многоугольники                    

стержни         кубы                                          

короткие цилиндры , длинные цилиндры эквицилиндры

Ö2 ситовой интервал

Рис.1.3. Влияние формы измельчающей среды на кумулятивную характеристику крупности.

Определение функции разрушения для вращающихся мельниц труднее, так как существует возможность вторичного разрушения. В принципе измельчение отдельной частицы за короткое время является вполне реалистическим подходом, но на практике необходима коррекция для компенсации ошибки рассева. Более гибкий метод описан для обработки больших времён измельчения, чтобы получить подходящую коррекцию на вторичное разрушение, но метод требует оценивать значения скорости разрушения. Существует способ с использованием трассеров. В более ранних работах были использованы радиоактивные трассеры, но применение их экологически не безопасно. Келсалл с сотрудниками использовали минеральные трассеры, определяя гранулометрическую характеристику трассера после очень короткого времени измельчения и получили функцию разрушения (мс. Рис.1.4).

  Срелнее время измельчения, мин.

6,75

4,75

  3,75

2,75

2,25

1,75

   1,25

0,75

                                                                                             

Кумулятивная функция разрушения

Крупность (dA), mm

Рис. 1.4. Изменение гранхарактеристики импульсом кварца –833+590 mm в маленькую шаровую мельницу, измельчающую кальцит.

I.6.3. Скорость разрушения

Как отмечалось ранее, гранулометрическая характеристика может быть представлена процессом со скоростью разрушения превого порядка

dmi/dt = - kimi

Скорость разрушения частиц связана со свойствами материала их слагающего.

Скорости разрушения во вращающихся мельницах могут быть получены путём измельчения проб материала в мельнице периодического действия (с разным временем измельчения) и последующей оценкой скорости исчезновения верхней фракции крупности.

I.6.4. Распределение времён пребывания (residence times)

Определяется с использованием красящего, химического или минерального трассеров; последний имеет преимущество, позволяя определять эффекты классификации/разгрузки мельницы. Некоторые экспериментальные трудности возникают когда мельница работает  в замкнутом цикле, поскольку трассер рецикла вскоре оказывается в разгрузке  мельницы.

Распределение времён пребывания в мельнице может быть определено введением импульса трассера в мельницу и измерением его количества на выходе. Можно рассмотреть два крайних случая: контактный проход (plug flow) и идеальное перемешивание (perfect mixing). В случае plug flow вся проба трассера покидает мельницу спустя время равное времени пребывания, в то время как при perfect mixing часть пробы покидает мельницу почти сразу, через время t , а около 15% остатка после времени, равного двойному времени пребывания. Шаровая мельница показывает поведение промежуточное между двумя этими крайними случаями (рис. 8), причём мельницы замкнутого цикла больше стремяться к perfect mixing, а очуни длинные мельницы открытого цикла к plug flow.