Дробилки
Вопрос/Ответ
Лабораторные дробилки делятся на четыре основных типа: щековые (разрушение материала сжатием между двумя плитами — «щеками»), молотковые (удар быстровращающихся молотков о материал), валковые (истирание и сжатие между двумя вращающимися валками) и инерционные или конусные (разрушение материала в коническом пространстве между неподвижным и эксцентрично вращающимся конусами). Щековые дробилки применяются для твёрдых и хрупких материалов (горные породы, минералы, керамика, шлаки), молотковые — для менее твёрдых и хрупких материалов (уголь, удобрения, известняк, кокс), валковые — для однородного измельчения средней твёрдости, инерционные — для сверхтвёрдых абразивных пород. Выбор типа дробилки определяется твёрдостью материала по шкале Мооса, требуемой степенью дробления и допустимым загрязнением пробы материалом рабочих органов.
Ключевые параметры выбора щековой дробилки — ширина загрузочного зева (определяет максимальный размер входящего куска), регулируемый размер выходной щели (задаёт крупность продукта дробления) и материал рабочих щёк (марганцовистая сталь, карбид вольфрама или керамика — в зависимости от допустимого загрязнения пробы железом или другими элементами). Для геохимических и аналитических задач, где недопустимо железное загрязнение, применяют щёки из карбида вольфрама, оксида циркония или керамики — их износостойкость ниже, но чистота пробы значительно выше. Производительность лабораторных щековых дробилок составляет, как правило, от 20 до 200 кг/ч — для единичных проб этот параметр второстепенен, однако важен при серийной пробоподготовке.
Молотковые дробилки оптимальны для хрупких материалов средней твёрдости — угля, кокса, известняка, гипса, удобрений, зерна, сухих органических продуктов — обеспечивая высокую степень дробления за один проход и относительно однородный гранулометрический состав продукта. Основное ограничение — интенсивный износ молотков и решётки при работе с твёрдыми (более 5 по Моосу) и абразивными материалами, что приводит к значительному железному загрязнению пробы и быстрому выходу рабочих органов из строя. Молотковые дробилки не рекомендуются для влажных и пластичных материалов — они налипают на молотки и решётку, блокируя работу машины.
Влажные материалы (влажность выше 10–15%) налипают на рабочие органы дробилок, забивают выходную щель и резко снижают производительность — такие материалы предварительно высушивают до воздушно-сухого состояния (влажность 2–5%), если это не искажает состав пробы. Термочувствительные материалы (полимеры, биологические ткани, воскосодержащие пробы) при дроблении разогреваются от механического воздействия и могут плавиться или изменять структуру — для их подготовки применяют криогенное охлаждение: пробу и/или дробилку охлаждают жидким азотом непосредственно перед и в процессе дробления. Ряд производителей предлагает специализированные криогенные камеры и насадки для лабораторных дробилок и мельниц, позволяющие вести измельчение при температуре ниже −100°C без прерывания процесса.
Рабочие щёки, молотки, валки и конусы подлежат периодическому визуальному осмотру и измерению износа — производитель, как правило, указывает минимально допустимую толщину рабочей поверхности, при достижении которой деталь подлежит замене. После каждого использования дробилку необходимо тщательно очищать от остатков материала с помощью щётки и сжатого воздуха, а при смене типа пробы — промывать дробилку кварцевым песком или аналогичным нейтральным материалом. Подшипники и эксцентриковые механизмы смазывают в соответствии с регламентом производителя; пренебрежение смазкой при высоких динамических нагрузках дробилки приводит к быстрому выходу подшипников из строя и дорогостоящему ремонту.