BÀI 3: NGHIỀN, RÂY, TRỘN
I.MỤC ĐÍCH:
-Nghiền một loại vật liệu, dựa vào kết quả rây giản đồ phân phối kích
thước vật liệu sau khi nghiền, từ đó tính được công suất tiêu thụ và hiệu suất
của máy nghiền.
-Rây vật liệu sau khi nghiền, xác đònh hiệu suất rây, xây dựng giản đồ
phân phối và tích luỹ của vật liệu sau khi nghiền, từ đó xác đònh kích thước
vật liệu sau khi nghiền.
-Trộn hai loại vật liệu để xác đònh chỉ số trộn tại các thời điểm, xây
dựng giản đồ chỉ số trộn theo thời gian để xác đònh thời gian trộn thích hợp.
II.CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1.Phương trình tính công suất và hiệu suất máy nghiền
Phương trình tính công suất và hiệu suất máy nghiền qua rây co kích thùc
D
pl
(ft) và 80% sản phẩm sau khi nghiền qua rây có kích thước D
pj
(ft) ta có
phương trình sau để tính công suất tiêu thụ cho vật liệu nghiền
* Công suất nghiền :
- Gọi P là công suất để nghiền vật liệu kích thước lớn đến
p
D
p
b
D
KP
1
=
Với :
i

-
1
(19-
12
12
PP
i
DD
WPP =
- Công suất để nghiền một T tấn vật liệu / phút từ
1p
D
đến
2p
D
:
P =
)
1
-
1
(19-
12
12
PP
i
DD
WPP =
T
1

KD
dD
d
=
Φ
Với :
Φ
: Khối lượng tích luỹ trên kích thước
P
D
P
D
: Kích thước hạt .
K , b : hai hằng số biểu diễn đặc tính phân phối của khối hạt.
- Lấy tích phân từ
21
== ΦΦΦΦ đến
với
P
D
=
1
D
và
P
D
=
2
D
ta có :

pn
=
1
= hằng số.
)(
1
1
1
1
-
1
Φ-ΦΔΦ
++
+
==
b
pn
b
pnnn
DD
b
K

)
(
−=
+
−
=∆Φ
++

n
ΔΦ
theo
pn
D
trên đồ thò log_log và suy
ra hệ số góc ( b+1) và tung độ góc K’  K và b.
3. Hiệu suất rây :
2
Với :
F : khối lượng vật liệu ban đầu cho vào rây , (g)
J : khối lượng vật liệu dưới rây, ( g)
a : tỉ số hạt có thể lọt qua rây ( %)
Tích số Fa trong thí nghiệm được xác đònh như sau :
- Đem rây một khối lượng F của vật liệu , khảo sát xác đònh được
1
J
- Lấy vật liệu còn lại trên rây : F -
1
J
và rây lại xác đònh được
2
J
- Tiếp tục lấy vật liệu còn lại trên rây : F – (
1
J
+
2
J
) và rây lại lần

B
+
=
và C
A
+ C
B
=1
Các thành phần này sẽ như nhau ở mọi phần thể tích của hỗn hợp. Nhưng
hỗn hợp lý tưởng này chỉ đạt tới khi thời gian trộn tăng lên vô cực và không
có yếu tố chống lại quá trình trộn
Trên thực tế thời gian trộn không thể tiến đến vô hạn được nên thành phần
các chất A và B ở các thành phần thể tích khác nhau sẽ khác nhau
Để đánh giá mức độ đồng đều của hỗn hợp , ta đặc trưng bởi giá trò sai biệt
bình phương trung bình
Nếu trong phần thể tích
1
V
của hỗn hợp có thành phần thể tích của A,B lần
lượt là :
A
C
1
,
B
C
1
thì giá trò sai biệt bình phương trung bình hỗn hợp thực
sẽ là :
1

s
iB
N
i
B
B
Với
A
C
,
B
C
là thành phần của A , B trong hỗn hợp
Ta thấy
A
s
,
B
s
càng bé thì hỗn hợp càng gần với hỗn hợp lý tưởng , nó phụ
thuộc nhiều yếu tố nhưng yếu tố quyết đònh là thời gian trộn.
Trên thực tế , tuỳ theo yêu cầu của s mà ta có thời gian trộn thích hợp.Để
đánh giá mức độ trộn hỗn hợp , ta dùng đại lượng khác là chỉ số trộn và được
đònh nghóa :
s
σ
I
e
s
=

III. KẾT QUẢ ĐO
IV. KẾT QUẢ TÍNH
1. Thí nghiệm nghiền:
Mẫu Khối lượng Thời gian
Cường độ dòng
điện
Không tải
1 100 3
'
45
''
5A
2 200 3
'
18
''
5A
Mẫu
1:
T
=1.00E-
04 Tấn I =5.60 A
t =0.06 h Cos =0.80
U =220 V D
p1
=0.50 mm
W
i
=13 kWh/tấn D
p2

04 g I =7 A
t =0.06 h Cos =0.80
U =220 V D
p1
=0.50 mm
W
i
=13 kWh/tấn D
p2
=0.07 mm
Cộng suất nghiền T tấn vật liệu /phút từ D
p1
đến D
p2
P=P
1
-P
2
=19W
i
(1/D
P2
-1/D
P1
)T
P =2.12 (kW)
Công suất tiêu thụ cho động cơ máy nghiền:
P
'
=UIcos =1232.00 W =1.23 kw

ích
lũy
Log(D
pn
)
0.5 -0.30103
5
0.25 10 0.07692 1 0.076923077 -0.60206
0.1 60 0.46154 1.77815 0.538461538 -1
0.07 30 0.23077 1.47712 0.769230769
-
1.154902
Toång coäng 100 4.25527
-
3.057992
6
V. ĐỒ THỊ
Giản đồ phân phối tích luỹ
Giản đồ Log() theo Log(D
pn
)
7
GIẢN ĐỒ TỔNG SỐ E
JI
THEO SỐ LẦN
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ GIỮA S
A
VÀ THỜI GIAN TRỘN
8
ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN QUAN HỆ GIỮA S

liệu rời” bằng tỷ số giữa lượng vật liệu ở trên rây và lượng vật liệu ở dưới
rây; và được tính dựa vào đại lượng phần khối lượng của vật liệu. Trong thí
nghiệm, ta xem hiệu suất rây là tỷ số giữa lượng vật liệu nằm dưới rây và
lượng vật liệu lọt qua rây; và được tính dựa vào khối lượng vật liệu ta cân
được. Việc cân khối lượng sẽ gây ra sai số đối với kết quả.
* Hiệu suất nghiền:
- Hiệu sất nghiền tiên đoán trong thí nghiệm có giá trò không lớn. Điều này
là do công suất để nghiền vật liệu có giá trò rất bé so với công suất tiêu thụ
của máy nghiền. Công suất nghiền vật liệu tính theo đònh luật Bond phụ
thuộc vào nhiều yếu tố, nó tỷ lệ thuận với khốâi lượng vật liệu trước khi đưa
vào máy nghiền. Trong bài thí nghiệm này ta chỉ sử dụng một lượng nhỏ
(200g) nguyên liệu để làm thí nghiệm do đó công suất nghiền thấp.
-So sánh với kết quả trong sách:
3. Nhận xét về độ tin cậy
của kết quả và các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả:
*Độ tin cậy của kết quả
- Đối với hiệu suất nghiền:
+ Công suất nghiền được tính toán dựa trên đònh luật Bond do đó
điều kiện để áp dụng đònh luật Bond là một nguyên nhân gây ra sai số
10
+ Khi tính công suất nghiền vật liệu, ta dựa vào giản đồ sự phân bố
kích thước vật liệu để xác đònh kích thước trung bình của hạt vật liệu, giản
đồnày được xây dựng dựa trên kết quả thí nghiệm nên có nhiều sai số
+ Do đó kết quả hiệu suất nghiền chỉ mang tính tương đối chưa thể
áp dụng để tiên đoán công suất nghiền trong thực tế
- Đối với hiệu suất rây:
+ Thí nghiệm rây cho kết quả tương đối chính xác, có thể tin cậy
được.
*Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả :
-Do thao tác khi làm thí nghiệm:

+ Bản thân quá trình trộn: các lực tónh đện trong quá trình trộn khô
có tác dụng chống lại quá trình trộn. Dưới tác động của các lực này, nếu thời
11
gian trộn quá lâu quá trình sẽ ngược lại, vật liệu có khuynh hướng tách rời và
các vật liệu cùng loại sẽ bò kết dính lại
12