Pytania pomocnicze - CES.01

Miażdżenie polega na zgniataniu kawałków surowca między dwiema zbliżającymi się powierzchniami roboczymi maszyny. Pod wpływem nacisku materiał pęka i zmniejsza swoje wymiary.

Miażdżenie wykorzystuje głównie nacisk i zgniatanie, natomiast rozbijanie polega na działaniu uderzenia. Rozbijanie występuje np. przy gwałtownym kontakcie materiału z elementem roboczym.

W miażdżeniu materiał jest zgniatany między powierzchniami, a w ścieraniu cząstki są zmniejszane przez tarcie. Ścieranie daje zwykle drobniejsze uziarnienie niż typowe kruszenie przez zgniatanie.

Podstawową siłą jest nacisk, który powoduje ściskanie materiału. Gdy naprężenia przekroczą wytrzymałość surowca, następuje jego pękanie i rozdrobnienie.

Miażdżenie występuje m.in. w kruszarkach szczękowych, walcowych i stożkowych. Wspólną cechą tych maszyn jest zgniatanie materiału między elementami roboczymi.

Dobór metody rozdrabniania wpływa na wielkość ziaren, wydajność procesu i zużycie energii. Ma też znaczenie dla dalszego przygotowania mas ceramicznych i szkliw.

Liczbę litrów należy pomnożyć przez 1000. Na przykład 0,7 l × 1000 = 700 ml.

Ponieważ 1 litr ma 1000 ml, więc 0,7 litra to siedem dziesiątych z 1000 ml, czyli 700 ml. 70 ml odpowiada 0,07 l.

Cylinder o pojemności 1000 ml pozwala odmierzyć maksymalnie 1 litr cieczy.

Cylinder powinien stać pionowo, a odczyt wykonuje się na wysokości oczu. Dla większości cieczy odczytuje się dolny poziom menisku.

Szkło wodne wpływa na właściwości masy, zwłaszcza jej płynność i lepkość. Niedokładne dozowanie może pogorszyć jakość przygotowanej masy.

0,25 l to 250 ml, 0,5 l to 500 ml, 0,75 l to 750 ml, a 1 l to 1000 ml. Te wartości często pojawiają się przy odmierzaniu cieczy technologicznych.

Rozdział mlewa polega na podziale zmielonego materiału na frakcje różniące się wielkością ziaren. Dzięki temu można uzyskać surowiec o wymaganym uziarnieniu.

Bardzo drobne cząstki łatwo zatykają oczka sit, a proces przesiewania staje się mało wydajny. Im mniejsze uziarnienie, tym trudniej prowadzić skuteczne przesiewanie mechaniczne.

Separator powietrzny wykorzystuje strumień powietrza, który unosi drobniejsze cząstki i oddziela je od grubszych. Nie wymaga sit, więc nie występuje problem ich zapychania.

Przesiewanie wykorzystuje sita o określonych oczkach, przez które przechodzą mniejsze ziarna. Separacja powietrzna rozdziela cząstki na podstawie ich unoszenia w strumieniu powietrza.

Przesiewacze wibracyjne stosuje się głównie do rozdziału materiałów sypkich o uziarnieniu, które można skutecznie oddzielić na sitach. Nie są najlepszym rozwiązaniem dla bardzo drobnych proszków.

Może dojść do zapychania sit, spadku wydajności oraz niedokładnego rozdziału frakcji. Proces będzie wolniejszy i mniej efektywny technologicznie.

Najczęściej wyróżnia się rozdrabnianie grube, średnie, drobne i miałkie. Podział zależy od wielkości kawałków lub ziaren uzyskanych po procesie.

Rozdrabnianie grube zachodzi wtedy, gdy po procesie uzyskuje się kawałki surowca o wielkości powyżej 100 mm.

Rozdrabnianie grube daje kawałki większe niż 100 mm, natomiast średnie prowadzi zwykle do uzyskania ziaren lub kawałków w zakresie około 10–100 mm.

Do grubego rozdrabniania stosuje się przede wszystkim kruszarki, np. szczękowe. Są one przeznaczone do rozbijania dużych brył surowca.

Rozdrabnianie etapowe ułatwia uzyskanie wymaganej wielkości ziaren i chroni urządzenia przed przeciążeniem. Najpierw wykonuje się rozdrabnianie grube, a dopiero później drobniejsze operacje.

Rozdrabnianie miałkie prowadzi do uzyskania bardzo drobnych cząstek, zwykle znacznie mniejszych niż przy rozdrabnianiu drobnym. Jest stosowane wtedy, gdy surowiec ma mieć postać drobnego proszku lub zawiesiny.

Piec szybowy służy głównie do wypalania lub prażenia surowców ceramicznych, np. wapieni, dolomitów czy innych materiałów wsadowych. Ma pionową konstrukcję, przez którą materiał przemieszcza się grawitacyjnie.

Piec szybowy umożliwia ciągłą pracę i dobre wykorzystanie ciepła. Jest odpowiedni dla surowców kawałkowych, które mogą przesuwać się w dół szybu pod wpływem własnego ciężaru.

Piec szybowy ma pionowy układ pracy i jest stosowany głównie do surowców. Piec tunelowy ma układ poziomy i służy najczęściej do wypalania uformowanych wyrobów ceramicznych przemieszczanych na wózkach.

Piec muflowy stosuje się głównie do wypalania próbek, badań laboratoryjnych i obróbki cieplnej małych elementów. Nie jest typowym piecem do przemysłowego wypalania surowców ceramicznych.

Piec komorowy jest używany do okresowego wypalania wyrobów ceramicznych. Wsadu nie przemieszcza się w sposób ciągły, lecz załadowuje się go do komory, wypala i rozładowuje po zakończeniu cyklu.

Surowce ceramiczne wypala się w piecu szybowym. Piece tunelowe i komorowe kojarz głównie z wypalaniem gotowych wyrobów, a muflowe z laboratorium.

Kruszarka prętowa służy do drobnego rozdrabniania surowców. Pozwala uzyskać ziarna o wielkości poniżej 1 mm.

Ponieważ spośród wymienionych urządzeń to kruszarka prętowa jest przeznaczona do uzyskiwania bardzo drobnego uziarnienia, poniżej 1 mm.

Kruszarka walcowa zwykle stosowana jest do rozdrabniania materiału na większe frakcje. Kruszarka prętowa umożliwia drobniejsze rozdrobnienie, nawet poniżej 1 mm.

Oznacza, że cząstki rozdrobnionego materiału mają średnicę mniejszą niż 1 milimetr. Takie uziarnienie jest wymagane w wielu etapach przygotowania mas ceramicznych.

Od doboru urządzenia zależy uzyskana wielkość ziaren, wydajność procesu i jakość przygotowanej masy ceramicznej.

Nie jest to typowe urządzenie do tak drobnego rozdrabniania. W pytaniu egzaminacyjnym urządzeniem właściwym dla frakcji poniżej 1 mm jest kruszarka prętowa.

Służy do wtórnego rozdrabniania twardych i bardzo twardych surowców mineralnych. Zmniejsza wielkość ziaren po wcześniejszym kruszeniu wstępnym.

Wtórne rozdrabnianie następuje po kruszeniu wstępnym i ma na celu dalsze zmniejszenie ziaren materiału. Stosuje się je, gdy surowiec jest już wstępnie skruszony, ale nadal zbyt gruby do dalszego procesu.

Ponieważ działa przez silne zgniatanie materiału między stożkiem ruchomym a powierzchnią nieruchomą. Taki sposób pracy umożliwia rozdrabnianie surowców o dużej wytrzymałości mechanicznej.

Kruszarka szczękowa jest często używana do kruszenia wstępnego dużych brył. Kruszarka stożkowa częściej pracuje jako maszyna do kruszenia wtórnego lub drobniejszego.

Walce nożowe działają przez cięcie lub rozrywanie, dlatego lepiej nadają się do materiałów miękkich, plastycznych lub włóknistych. Bardzo twarde surowce mineralne wymagają zgniatania lub miażdżenia.

Dezintegrator stosuje się do rozdrabniania materiałów kruchych lub mniej odpornych mechanicznie. Nie jest typową maszyną do wtórnego kruszenia bardzo twardych surowców.

Twardość surowca decyduje o wymaganej sile rozdrabniania i odporności elementów roboczych maszyny. Im twardszy materiał, tym solidniejsza i bardziej odporna na zużycie musi być kruszarka.

Stopień rozdrobnienia oblicza się jako iloraz średniej wielkości kawałków surowca przed rozdrabnianiem i po rozdrabnianiu: i = D/d.

D oznacza średnią wielkość kawałków surowca podawanego do urządzenia, a d średnią wielkość kawałków po rozdrobnieniu.

Ponieważ jest stosunkiem dwóch długości wyrażonych w tych samych jednostkach, np. mm/mm, które się skracają.

Oznacza to, że średnia wielkość kawałków surowca została zmniejszona czterokrotnie, np. z 200 mm do 50 mm.

Trzeba upewnić się, że obie wielkości są podane w tych samych jednostkach, np. obie w milimetrach lub obie w centymetrach.

Tak. Im większy stopień rozdrobnienia, tym większe zmniejszenie wymiarów ziaren lub kawałków surowca.

Młyn kulowy rozdrabnia materiał za pomocą mielników, najczęściej kul. Młyn strumieniowy wykorzystuje energię strumienia gazu i zderzenia cząstek, dlatego nie potrzebuje mielników.

Ponieważ materiał jest rozdrabniany przez zderzenia ziaren rozpędzonych strumieniem powietrza lub gazu. Energia mielenia pochodzi więc z przepływu gazu, a nie z kul czy prętów.

Mielniki stosuje się m.in. w młynach kulowych, wibracyjnych i attritorach. W tych urządzeniach rozdrabnianie zachodzi przez uderzanie, tarcie i ścieranie materiału przez elementy mielące.

Zużyte mielniki mogą zmniejszać skuteczność mielenia i zanieczyszczać materiał produktami ścierania. W ceramice ma to znaczenie, bo zanieczyszczenia mogą wpływać na barwę, skład i właściwości wyrobu.

Zanieczyszczenia mogą zmieniać skład masy ceramicznej, barwę wypalonego wyrobu lub właściwości szkliwa. Dlatego dobiera się odpowiednie młyny i materiały mielników.

Nadaje się głównie do materiałów kruchych, twardych i wymagających bardzo drobnego uziarnienia. Może być stosowany tam, gdzie ważne jest ograniczenie zanieczyszczeń od elementów mielących.

Stosuje się zasadę: liczba pokładów sit = liczba frakcji - 1. Dla 4 frakcji potrzebne są więc 3 pokłady sit.

Każde sito rozdziela materiał na część zatrzymaną i część przechodzącą dalej. Ostatnia frakcja to materiał, który przejdzie przez wszystkie sita.

Frakcja ziarnowa to część materiału zawierająca ziarna o określonym zakresie wielkości. Zakres ten wyznaczają rozmiary oczek sit.

Przesiewacz wibracyjny rozdziela materiał według wielkości ziaren. Umożliwia usunięcie nadziarna oraz uzyskanie surowca o wymaganym uziarnieniu.

Nie uda się uzyskać wymaganej liczby frakcji ziarnowych. Materiał zostanie podzielony na zbyt mało klas wielkości.

Rozmiar oczek decyduje, które ziarna zostaną zatrzymane, a które przejdą dalej. Dobiera się go do wymaganych granic frakcji ziarnowych.