8.4 Классификация материалов
Разделение твердых зернистых материалов на классы (фракции) по крупности кусков называется классификацией.
В зависимости от производственных условий, свойств перерабатываемых материалов и требований к конечному продукту применяют следующие виды классификации:
механическая (грохочение) – разделение при помощи просеивания через сита, решета, колосниковые решетки;
воздушная (сепарация) разделение по крупности и плотности материалов с использованием различной скорости их осаждения в воздушном потоке под действием гравитационных и центробежных сил;
гидравлическая – разделение частиц по крупности, плотности и смачиваемости их в воде или в других жидкостях;
магнитная – разделение или удаление материалов (магнитных включений) в зависимости от магнитных свойств.
8.4.1 Механическая классификация
В производстве строительных материалов механическая классификация занимает ведущее место. При грохочении разделение материала по крупности на классы (фракции) осуществляется путем просеивания сыпучего материала через одно или несколько сит.
Основной частью машин для грохочения является рабочая просеивающая поверхность, которая может быть в виде:
проволочных сеток (сит);
отдельных полос (колосники);
стальных листов со штампованными отверстиями (решета).
Сита характеризуют размером (в мм) стороны отверстия в свету. Для удобства принято, что номер сита соответствует размеру отверстия. При этом площадь отверстия в свету по отношению ко всей площади поверхности для всех сит остается примерно постоянной величиной и составляет около 36%..
8.4.2 Способы выражения зернового состава материалов
При рассеве на каждом сите образуется два продукта – верхний, не прошедший через сито, и нижний.
При рассеве материала через m сит, количество фракций равно (m+1). Фракции обычно обозначают по размерам отверстий двух соседних сит: одно – то, через которое прошел материал, другое – на котором он остался.
Распределение материалов по классам крупности характеризует зерновой состав исходного сырья и продуктов обогащения.
Различают следующие характеристики крупности материала: частные, суммарные (полные) и кривые распределения.
Частная характеристика отображает процентный выход отдельных классов крупности.
Суммарные (полные) характеристики получают, суммируя частные остатки по их нарастающим итогам.
Обычно размер зерна материала характеризуют номинальным (условным) диаметром. За эту величину принимают диаметр круглого ( или сторону квадратного) отверстия сита, определяющего размер наибольших проходящих через него кусков. Тогда интервал отдельных фракций можно характеризовать разностью соседних условных диаметров. Однако, чаще величину зерен характеризуют не интервалом фракций, а средним размером фракции.
Термин «средний диаметр» иногда применяют для всего продукта, состоящего из смеси частиц различных узких классов. На практике часто используют средневзвешенный диаметр, вычисляемый по формуле:
(8.10)
где ci – частные остатки на ситах, %; di – диаметр, принимаемый за средний для данного узкого класса, мм.