Operații și utilaje - moară cu bile

Capitolul I

Tema de proiect

Sa se proiecteze o instalatie de macinare pentru obtinerea fainii brute cunoscand:

- productivitatea P = 80 [t/h];

- reziduu pe sita de 90[µm] R90 = 5.4 [%];

- randamentul de separare η = 83.6 [%];

- raportul calcar:argilă = 3:1;

- granulometriile pentru calcar şi argilă sunt urmatoarele:

Tabelul 1.1

Calcar 4 Clasa granulometrică < 3 3 – 5 5 - 9 9 - 14 14 - 19 19 - 27 > 27

% gravimetrice 4.5 8.5 19 28 24 12 4

Tabelul 1.2

Argila 1 Clasa granulometrică < 0.2 0.2 – 0.5 0.5 - 1 1 - 3 3 - 5 5 - 10 > 10

% gravimetrice 7 13 17 23 21 14 5

Capitolul II

Memoriu justificativ

Maruntirea materialelor

Produsele naturale solide sunt numai in mod exceptional folosite in forma lor initiala si de asemenea , numai rareori produsele intermediare sau finite rezulta din fabricatie in forma in care ele vor fi folositein operatia urmatoare sau ca produse comercializabile . De cele mai multe ori este necesar ca materialele sa fie aduse prin maruntire la marimea corespunzatoare conditiilor de utilizare .

Maruntirea materialelor , adica divizarea lor prin actiunea fortelor mecanice , de la unitati de volum mai mare la unitati (granule , picaturi , bule de gaz ) de volum mai mic , limitate de o faza fluida se face :

- pentru solide prin: concasare , macinare si dezintegrare

- pentru lichide prin : pulverizare si emulsionare

- pentru gaze prin : dispersare

Scopul macinarii este multiplu :

- accelerarea operatiilor fizice (dizolvare , uscare , etc ) si a reactiilor chimice si marirea gradului lor de transformare , prin micsorarea unitatilor si cresterea suprafetei de contact intre fazele care participa la transferul de caldura sau materie

- separarea constituetilor unui agregat

- omogenizarea amestecurilor eterogene , de exemplu omogenizarea materiilor prime in industria cimentului

- obtinerea finetii necesare pentru folosirea optima a produselor

Factorii care influenteaza operatia de maruntire

a) Duritatea – este proprietatea care exprima taria relativa a materialelor solide ; este o indicatie utila pentru rezistenta materialelor la maruntire si pentru uzura suprafetelor de macinare

b) Umiditatea materialelor – influenteaza operatia de maruntire micsorand productivitatea morilor si deci marind consumul de eneregie si costul operatiei . In general la o umiditate mai mare de 5% apa a materialului , productivitatea morilor scade repede . Se recomanda ca de fiecare data sa se cerceteze experimental si sa se aprecieze din punct de vedere economic avantajul introducerii unui uscator inaintea instalatiei de maruntire sau intre doua trepte de maruntire .

c) Ingredientii pentru macinare – sunt substante care amestecate in materialul de maruntit , aduc avantaje in operatia de macinare de exemplu marirea finetii produsului la aceeasi productivitate a morii sau marirea productivitatii morii la aceeasi finete de macinare .

d) Gradul de maruntire – este raportul D/d dintre marimea initiala D a materialului initial si marimea d a produsului .

e) Energia necesara pentru maruntire – in principal, consumul de energie pentru maruntire depinde de proprietatile fizico-mecanice, de tipul de solicitare in procesul de maruntire şi de gradul de maruntire. Cu cat gradul de maruntire este mai mare, cu atat energia necesara pentru maruntire este mai mare.

Legea lui Kick : energia necesara pentru maruntire este proportionala cu logaritmul gradului de maruntire :

Aceasta relatie a fost dedusa prin considerarea deformatiilor plastice ale corpurilor – pana la limita eleastica – in timpul strivirii .

Legea lui Rittinger : energia necesara maruntirii este proportionala cu suprafata creata prin maruntire :

In conformitate cu legea lui Rittinger , energia de maruntire este :

m= D/d este gradul de maruntire

C – lucrul mecanic specific , adica energia consumata petru producerea unui metru patrat de suprafata noua.

Cu cat gradul de maruntire este destul de mare , incat 1 sa fie neglijabil fata de m, legea lui Rittinger se exprima prin relatia : , care arata ca energia necesara maruntirii este proportionala cu gradul de maruntire .

Ecuatia lui Mittag – este o relatie intre energia si gradul de maruntire

G- cantitatea materialului de maruntit

sm- rezistenta specifica medie de maruntire

d- marimea finala a granulelor

f) Trepte de maruntire – morile nu lucreaza cu orice grad de maruntire . Cand gradul de maruntire este mare , operatia se executa in doua sau mai multe trepte de maruntire .

g) Procedee de maruntire .

• Procedeul discontinuu – sarfa de material initial este introdusa in moara si macinata pana ajunge la finetea dorita . Rezulta un produs cu mult marunt (praf).

• Procedeul continuu in circuit deschis – este cel mai raspandit . Materialul trece o singura data prin moara sau succesiv prin mai multe unitati (trepte) de macinare. Rezulta de obicei un produs cu granulometrie neuniforma .Consumul de energie este mare .

• Procedeul continuu in circuit inchis realizeaza economie de energie si produse cu granule mai uniforme . Materialul trece in circuit inchis prin moara si apoi printr-un clasor care separa materialul macinat in doua fractiuni – o fractiune fina care se evacueaza si o fractiune cu granulometrie mare care este readusa in moara .

Randamentele maruntirii