Лабораторная работа №5 Ситовые анализы мелких и тонких продуктов

Цель:

– практическое освоение методик проведения сухого и комбинированного ситовых анализов;

– сравнение результатов ситовых анализов;

– изучить конструкции и работы вибровстряхивателя.

Необходимые материалы и оборудование:

– проба после дробления в валковой дробилке;

– желобчатый делитель;

– секундомер (часы);

– вибровстряхиватель с набором сит;

– аппарат для мокрого ситового анализа;

– фарфоровая чашка (диаметром 40-50 мм);

– установка для определения насыпной плотности;

– электронные весы.

Ход работы

Для проведения ситовых анализов материал предварительно был продроблён на валковой дробилке три раза, каждый раз проба просеивалась через сито диаметром 3 мм, таким образом вся проба была продроблена до диаметра 3 мм.

Подготовленную пробу усредняли с помощью делителя Джонса на 4 части, каждая проба получилась примерно по 2 кг и определяли насыпную плотность материала. Для определения насыпной плотности воспользовались лотком и банкой. Банка, ёмкостью 1 л, устанавливалась в установку под лоток. Лоток был установлен примерно под углом 35⁰. Превышение нижнего обреза лотка относительно верхнего уровня банки надо поддерживать около 40 мм. Материал равномерно насыпали в верхнюю часть лотка так, чтобы он постепенно «стекал» в банку до того момента, пока не образовалась горка над банкой. Затем банку, легкими ударами, обстукивали со всех сторон, а образовавшийся конус над банкой аккуратно срезали линейкой. Данная проба была взвешена и определена насыпная плотность для этой пробы. Данный опыт проводили три раза, причем для следующего опыта использовалась новая проба. Результаты определения насыпной плотности приведены в таблице 5.1. Все отклонения не превосходили 1%, поэтому повторного проведения опытов не понадобилось.

Насыпную плотность определяли по формуле:

где V_б – объем банки, м³.

Относительное отклонение Δp_{н. отн.} значений насыпной плотности в каждом измерении определяется по формуле:

Δ ρ _{н. отн.} = 100(ρ _{н. ср. арифм.} – ρ _{н i})/ ρ _{н. ср. арифм.}

Δρ_ί1 = ((1235-1230)*100)/1230 = 0,4 кг/м³

Δρ_ί2 = ((1233-1230)*100)/1230 = 0,3 кг/м³

Δρ_ί3 = ((1230-1223)*100)/1230 = 0,6 кг/м³

Результаты определения насыпной плотности занесены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 − Результаты насыпной плотности

Порция	Масса банки Мб, кг	Масса банки с материалом, Мбм, кг	Насыпная плотность, кг/м3
			(ρн)i	(ρн)ср. арифм.
1	0,076	1,326	1235	1230
2	0,076	1,324	1233
3	0,076	1,314	1223

Далее пробу делили на делителе Джонса до массы порций примерно равных 300 г. Было получено 4 порции, из них одна использовалась для сухого ситового анализа, другая для комбинированного.

Сухой ситовый анализ выполнялся над сухой пробой и над продуктом, полученном после отмыва тонкого класса, для рассева применялся вибровстряхиватель.

Устанавливаем на платформу вибровстряхиватель, набор сит имеет квадратные отверстия сит со следующей шкалой, мм; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16; 0,071. В данной шкале основание шкалы 0,071 (200 меш), модуль шкалы – 2.

Для проведения ситового анализа собирается комплект сит с выбранной шкалой. Сита располагаются в порядке возрастания размера отверстий снизу вверх. Комплект устанавливается в поддон, навеска материала помещается на верхнее сито набора, последнее закрывается крышкой. Комплект помещается в аппарат, устанавливаются продолжительность и режим рассева. Продолжительность рассева составляет 15 минут.

По окончании рассева осуществляется контроль. Просев, собранный в поддоне, и остатки на всех ситах, за исключением нижнего, помещаются на листке бумаги (в чашки), подписанные соответствующим образом. Остаток с нижнего сита взвешивается и снова помещается на это сито. Набор сит собирается вновь вместе с нижним ситом, устанавливается на платформе встряхивателя. Аппарат включается на одну минуту. После чего взвешивается остаток на нижнем сите а вновь полученный просев. Рассчитывается выход мелочи за контрольную минуту.

После проведения сухого ситового анализа каждый класс был взвешен на электронных весах. Результаты проведения сухого ситового анализа представлены в таблице 5.2.

γ=100·М_прос./(М_прос.+М_ост.)

где М_прос. – масса полученного рассева, г; М_ост. – масса остатка на сите после контрольного рассева, г.

, так как γ < 1 %, то анализ следует считать законченным.

Таблица 5.2 – Результаты сухого ситового анализа

Класс, мм	кг	%	+	-
-3,5+1,25	0,146	29,2	29,2	100
-1,25+0,63	0,13	26	55,2	70,8
-0,63+0,315	0,098	19,6	74,8	44,8
-0,315+0,16	0,07	14	88,8	25,2
-0,16+0,071	0,036	7,2	96	11,2
-0,071+0	0,02	4	100	4
Итого	0,5	100	-	-

1

2

Рисунок 5.1­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ − Гранулометрические характеристики материала для сухого и комбинированного ситовых анализов в натуральном виде

1 – для сухого ситового анализа

2 – для комбинированного ситового анализа

При комбинированном ситовом анализе сначала отмывались самые тонкие частицы. Вымывание выполнялось следующим образом: материал помещался на сито 200 меш. Конец шланга со свободной текущей водой (при небольшом расходе) заводился на сито. Создавалась плоская струя для эффективного вымывания тонкого класса. Струя воды перемещалась по радиусу сита, линия промыва постепенно смещалась по часовой стрелке.

При накапливании воды, процесс отмывки прерывали и сбрасывали воду. Для этого формировали над ситом острую тонкую струю: шланг погружали в воду практически вплотную к сетке и держали без перемещения.

Контроль полного отмыва: брали белую фарфоровую чашку, которую помещали под воронку и вели промывку по всей площади. После этого чашка убиралась из-под воронки. При осаждении осадка в центре чашки убеждались, что отмыв тонкого класса еще не закончен. Когда осадок отсутствовал заканчивали отмыв. Отмыв производили на сетке 200 меш, то есть отмывали класс - 0,071 + 0 мм. Полученный продукт подвергли сушке в сушильном шкафу, после чего провели сухой ситовый анализ.

Для комбинированного метода собирается установка на решетки дренажной канавы. Навеска материала помещается на сито и обечайку. Контроль качества отмывки осуществляется с помощью фарфоровой чашки диаметром 50-100 мм, которую помещают под воронку. Затем производят промыв по площади сита. После этого чашка убирается из под воронки, в ней происходит отстаивание твердой фазы в течении 20 – 30 с. Если отмыть не весь тонкий класс, то на дне чашки будет хорошо виден осадок. Промывку можно считать законченной, когда осадок практически исчезнет. Остаток переноситься из обечайки в алюминиевую чашку, после отстаивания излишек воды сливается, а чашка ставиться для выпаривания воды в сушильный шкаф.

Результаты комбинированного анализа сводятся в таблицу 5.2

Таблица 5.2 − Результаты комбинированного ситового анализа

Класс, мм	кг	%	+	-
-3,5+1,25	0,141	28,2	28,2	100
-1,25+0,63	0,128	25,6	53,8	71,8
-0,63+0,315	0,095	19	72,8	46,2
-0,315+0,16	0,065	13	85,8	27,2
-0,16+0,071	0,031	6,2	92	14,2
-0,071+0	0,04	8	100	8
Итого	0,5	100

Рассчитываем выход мелочи за контрольную минуту,%

, так как γ < 1 %, то анализ следует считать законченным.

2

1

Рисунок 5.1 – Гранулометрические характеристики материала сухого и комбинированного анализа в полулогарифмическом виде

1 – для сухого ситового анализа

2 – для комбинированного ситового анализа

Вывод: в ходе работы практически освоена методика проведения сухого и комбинированного анализа, сравнены результаты ситовых анализов, изучена конструкция и работа вибровстряхивателя.