Принцип действия традиционных видов дробильного оборудования основан на соответствующих способах дробления: раздавливании, раскалывании, истирании и ударе (рис. 1.5.2).
Необходимые для разрушения кусков материала силы развиваются в дробильных машинах, конструкции которых обеспечивают осуществление определенного способа дробления. В условиях непрерывного процесса вследствие неупорядоченности размещения кусков в рабочем пространстве дробильной машины наблюдаются все способы дробления, но всегда главную роль играет тот способ, для реализации которого сконструирована данная машина [8—10].
Способ дробления выбирают в зависимости от физико-механических свойств дробимого материала и крупности его кусков.
Крупное, среднее и мелкое дробление твердых (прочных) и хрупких пород целесообразно проводить раздавливанием, а твердых и вязких — раздавливанием с участием истирания. Крупное дробление мягких и хрупких пород лучше выполнять раскалыванием, а среднее и мелкое — ударом.
Крупное, среднее и мелкое дробление обычно сухое. Мокрое дробление применяют только в тех случаях, когда дробимый материал содержит глину, которую и стараются отмыть одновременно с дроблением.
Измельчение полезных ископаемых выполняется ударом с участием истирания.
Мокрое измельчение более производительно, осуществляется без пылеобразования и позволяет легко транспортировать измельченные продукты. Сухое измельчение применяют только в тех редких случаях, когда нельзя допускать контакта дробимого материала с водой или когда измельченный продукт также обрабатывается всухую.
В конструкциях дробильно-размольного оборудования реализуются новые способы дробления и измельчения, соответствующие принципам рациональной организации процесса селективного разрушения минералов.
На рис. 1.5.3 показаны способы разрушения материала в слое. Здесь куски материала могут взаимодействовать друг с другом, но их относительные перемещения весьма малы и однонаправлены. Образующаяся мелочь заполняет местные пустоты между кусками, препятствуя дальнейшей деформации. При таком процессе разрушения используются преимущества взаимодействия кусков друг с другом (прочный кусок разрушает дефектный).
Более рациональный способ разрушения материала показан на рис. 1.5.3, б. Частицы слоя в момент сжатия подвергают
сдвигу (на рисунке показан поворот пуансона). Наличие сдвига в момент сжатия способствует повышению селективности. Улучшению хода процесса помогает и более равномерное заполнение пустот между кусками благодаря сдвигу, что позволяет довести уровень допустимой деформации до большей величины и, следовательно, повысить степень дробления [10].
На рис. 1.5.3, в показана схема способа разрушения, реализованная в новом классе виброинерционных машин. Разрушение материала в слое осуществляется при заданной регулируемой нагрузке F в условиях интенсивного вибрационного воздействия. Деформация слоя в этом случае определяется его сопротивлением разрушению. Кроме того, может проводиться настройка на предел прочности межкристаллических связей, который существенно ниже прочности самого кристалла или их блоков.
Рис. 1.5.3. Схемы разрушения материала в слое при заданной нагрузке F:
а — без сдвига; б — со сдвигом; в — со сдвигом и интенсивным вибрационным воздействием