Слайд 1 Тема 10. Механічні властивості корисних копалин
Слайд 2Прочность – свойства, которое показывает способность горной породы не разрушаться под
действием внешних сил до определенных пределов.
Прочность породы испытывают на сжатие, растяжение, изгиб и сдвиг.
Способ, определяющий прочность породы на сжатие:
Слайд 3Наиболее выгодным видом деформирующего разрушения является растяжение (раскалывание), но по конструктивным
соображениям в современной практике дезентеграции основным разрушающим воздействием является раздавливание.
Слайд 4Прочностные свойства горных пород характеризуют коэффициентом крепости, предложенным проф. М.М. Протодьяконовым
Способ
определения: на специальном приборе методом толчения за счет збрасывания груза массой 2.4 кг с высоты 60 см.
Коэффициент крепости f приближенно определяется по временному сопротивлению раздавливанию σсж цилиндрического образца (d=h=32−42 мм) по формуле
.
Слайд 6Твердость – сопротивление горной породы лаколизованому разрушению
Все минералы, породы и руды
обладают различной твердостью в зависимости от химического состава и геологического происхождения.
В 1813 году, австрийский геолог Моос классифицировал минералы по их индивидуальной твердости..
Слайд 7Классификация минералов по шкале Мооса:
Слайд 8Измельчаемость – оценивается по удельной производительности лабораторной мельницы.
Абразивность – характеризует способность
горной породы изнашиваться при трении, а также изнашивать рабочие части дробилок при трение горной породы. Критериям абразивности относятся: суммарная потеря а массе; стержня из нержавеющей стали, истирающегося о поверхность горной породы в течение 10 минут.
Слайд 10Прочность породы характеризует дробимость руды – обобщающий параметр – механические свойства
всей горной породы и характеризуется энергоемкостью процесса.
Дробимость оценивается
1. Индексом чистой роботы:
2. Типовой характеристикой разгрузки стандартных дробилок. Эти показатели определяются экспериментально при дроблении руды -50+β (щель дробилки) в конусных или щековых дробилках малых типов размеров, удельный расход электроэнергии будет служить мерой дробимости
Слайд 12Расчет энергозатрат
Основной формулой для этого служит формула Бонда*
где W - удельная
потребляемая мощность
P и F классы продукта (Р) и питания (F) с 80% прохождением, в микронах,
Wi - индекс работы в кВт-ч/тонна.
Для P = 100 и очень больших F, Wi приблизительно совпадает с W, или, другими словами, равна удельной мощности, потребной для измельчения материала от бесконечного массива, до крупности k80 = 100 микрон
Слайд 14Найдем связь между удельной поверхностью (поверхностью единицы массы материала) и средней
крупностью его кусков. Заменим рыхлый сыпучий материал идеальным, т.е. материалом, в котором все куски его слагающие, имеют правильную форму, например куба.
Масса одного куска ,
где δ − плотность материала; d − средний диаметр кусков.
Слайд 15Число кусков в Q тоннах материала
Поверхность одного куска
Поверхность Q тонн материала
Удельная
поверхность материала
Как видно, удельная поверхность обратно пропорциональна размеру кусков материала и может служить мерой его крупности.
Слайд 16Энергия, затрачиваемая на измельчение, во много раз превышает прирост свободной поверхностной
энергии зерен, полученных в результате уменьшения крупности кусков исходного материала. Энергетический КПД измельчения по поверхностной энергии составляет около 0,1−0,6%.
Слайд 17Энергия, подводимая к рабочим органам дробильных или измельчительных агрегатов расходуется на:
−
упругую и пластическую деформации зерен и рабочих поверхностей машины, изменения в структуре материала, механохимические реакции;
− сообщение кинетической энергии обломкам зерен;
− трение зерен между собой и о поверхности разрушения;
− износ рабочих частей машины;
− безрезультатные нагружения зерен;
− звук.
В конечном счете все эти потери энергии превращаются в тепло.
Слайд 18Степень раскрытия S минерала − отношение количества свободных раскрытых зерен к
общему количеству этих зерен и оставшихся сростков, выраженное в процентах. Раскрытие зерен полезного минерала происходит в результате разрушения сростков в разных направлениях, уменьшения крупности и освобождения их друг от друга. Однако, если физические свойства соприкасающихся минералов различны, а связь между ними слабее, чем в сростках, то разрушение происходит преимущественно по плоскостям спайности