2.4. Влажность

В состав углей, как рядовых, так и обогащенных входят в различном соотношении неорганические составляющие - влага и минеральные примеси. Они снижают эффективность использования углей или делают невозможным их использование без предварительного обогащения.

Влага, содержащаяся в углях, снижает теплоту их сгорания. При повышенной влажности ухудшается транспортабельность углей, а в зимних условиях они смерзаются в железнодорожных вагонах и штабелях. Влага отрицательно влияет также на технологию переработки углей. Большие трудности возникают при сухом грохочении влажных углей.

Влажность углей зависит от их стадии метаморфизма, степени окисления, петрографического состава и других факторов.

П.А. Ребиндер классифицирует влагу по интенсивности энергии связи ее с пористым твердым телом на химически связанную, адсорбционную, капиллярную и поверхностную.

Химически связанная влага не может быть удалена существующими методами. Адсорбционная влага, удерживаемая в углях силами адсорбции, может быть удалена термической сушкой. Содержание адсорбционно-связанной влаги в углях составляет: в бурых до 17 %, в длиннопламенных от 8 до 10 %, в коксующихся от 2 до 4 %.

Капиллярная и поверхностная влага удаляется методами механического и термического обезвоживания. Содержание ее находится в пределах 4-7 % для углей различной крупности. Поверхностная влага оказывает наиболее отрицательное влияние на транспортабельность, смерзаемость и грохочение углей.

Содержание влаги в ископаемом твёрдом топливе в основном определяется степенью углефикации его и лишь отчасти условиями залегания, добычи, транспортировки и хранения. Так, свежедобытые наиболее зрелые каменные угли марки т и антрациты содержат влаги до 8–10 %, марки Г и Д – до 15–20 %, зрелые твёрдые бурые угли содержат до 30–40 %, молодые, мягкие бурые угли – до 50–60 %.

Для многих процессов влага – необходимый компонент, но часто она является балластом или даже приносит вред. Влага ускоряет окисление угля, ухудшает условия вентиляции его штабелей, способствует смерзанию угля, вызывает его самовозгорание, существенно влияет на насыпной вес, на производительность дробилок, грохотов, коксовых печей и т.д.

Академик П.А. Ребиндер классифицирует воду по интенсивности и характеру связи с материалом. Все многообразие связей он объединяет в три большие группы:

1. химическая связь (стехиометрическая);

2. физико-химическая связь: связь в различных, не строго определенных соотношениях, например, влага гигроскопическая и адсорбционная;

3. механическая связь (удержание воды в определенных количествах, например, влага капиллярная и внешняя)

2.5. Барабанные мельницы

Для измельчения полезных ископаемых наибольшее распространение получили барабанные (шаровые и стержневые) мельницы.

По режиму работы мельницы делят на машины периодического и непрерывного действия.

В зависимости от формы барабана различают мельницы цилиндроконические и цилиндрические. Цилиндрические мельницы бывают трех типов - короткие, длинные и трубные. У коротких мельниц длина меньше диаметра или близка к нему; у длинных – она достигает 2–3 диаметра, а у трубных – длина барабана больше диаметра не менее чем в три раза.

В зависимости от вида дробящей среды различают мельницы шаровые, стержневые, галечные. У шаровых мельниц дробящая среда представлена стальными или чугунными шарами; у стержневых – стальными стержнями.

В зависимости от способа разгрузки измельченного продукта различают мельницы с центральной разгрузкой и разгрузкой через решетку. У мельниц с центральной разгрузкой продукт удаляется свободными сливом через пустотелую разгрузочную цапфу. У мельниц с разгрузкой через решетку имеется подъемное устройство, принудительно разгружающее измельченный продукт.

Мельницы характеризуются внутренним диаметром барабана и его рабочей длиной.