Введение к работе
Актуальность проблемы. Тонкодисперсные металлические порошки используются в химической промышленности, например, в качестве катализаторов, которые значительно ускоряют химические реакции благодаря большей поверхности контакта фаз. Разнообразие типов и размеров измельчителей объясняется масштабами и характером химических производств. Постоянное увеличение объема перерабатываемого материала диктует потребность в более совершенных технологических схемах процесса, в создании более эффективного измельчи-тельного оборудования и в разработке новых способов.измельчения.
Помимо этого важнейшей задачей на современном этапе является экономия материальных ресурсов путем комплексного использования существующих источников сырья и создания безотходных производств. В данной работе рассматривается проблема переработки отходов металлообработки - металлической стружки. Стружка - широко распространенное и недефицитное сырье для получения металлических порошков. В связи с ее дефектной структурой процесс измельчения при надлежащей технологии дезинтеграции этого материала может протекать при сравнительно низких дополнительных энергетических затратах. Механическое измельчение стружки с получением порошка позволяет экономически эффективно вернуть в производство значительную часть металла без потерь легирующих элементов, как это происходит при ее переплавке.
В работе проведены комплексные исследования нового способа измельчения на примере переработки металлической стружки, определены оптимальные параметры процесса на экспериментальной установке новой конструкции, исследованы другие факторы, влияющие на эффективность размола.
Цели и задачи исследований. Диссертационная работа посвящена разработке и исследованию вибровращательного способа измельчения, сущность которого заключается в одновременном воздействии вибрации и вращательного движения барабана вокруг собственной оси на мелющие тела. В соответствии с этим ставились следующие основные задачи:
разработать новый способ измельчения,
разработать новую конструкцию экспериментальной установки,
провести экспериментальные исследования процесса вибровра-
щательного измельчения.
определить оптимальные параметры процесса на примере размола металлической струнки.
исследовать влияние поверхностно-активных веществ, технологических и конструктивных факторов на эффективность вибровращательного измельчения.
исследовать кинетические закономерности процесса измельчения.
исследовать технологические характеристики получаемого порошка,
разработать математическую модель вибровращательного измельчения, позволяющей рассчитать производительность по заданної фракции как функцию времени
Научная новизна. В работе впервые предложен вибровращательньй способ измельчения. Разработана конструкция экспериментальное вибровращательной мельницы. Для этого способа получены результаті экспериментальных исследований процесса измельчения на лабораторной установке, позволяющей вести процесс размола вибрационным, вращательным и вибровращательным способом, определены параметрь процесса вибровращательного измельчения при переработке металлической стружки, при которых достигается максимальная производительность процесса, определено влияние технологических и конс-.труктивных факторов на эффективность вибровращательного способа измельчения.
Исследованы технологические характеристики металлических порошков, полученных из отходов металлообработки предложенным способом измельчения.
Предложена математическая модель вибровращательного измельче-.ния. основу которой составляет предположение о том, что эффективность размола зависит от количества соударений шаров друг с другом и стенками барабана в единицу времени.
На новый способ измельчения получено положительное решение на патент по заявке N 94-041266/02 (Q40794).
Практическая ценность. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать новую конструкцию шарового измельчителя. Экспериментальные данные, полученные на лабораторной установке, показывают более высокую эффективность
вибровращательного способа измельчения по сравнению с известными способами (вибрационным и вращательным). Достоверность полученных результатов обусловлена большим количеством выполненных экспериментальных работ. Данный способ измельчения мокно рекомендовать к использованию в различных отраслях промышленности в качестве размольного оборудования для переработки различных хрупких и пластичных материалов. В настоящее время результаты диссертационной работы рекомендованы к использованию в полимерной технологии и резинотехнической промышленности при переработке производственных отходов.
. Автор защищает: І.- Вибровращательный способ измельчения
-
Новую конструкцию экспериментальной вибровращательной мельницы,
-
Методику и результаты сравнительных экспериментальных исследований нового способа измельчения и существующих способов.
-
Математическую модель процесса вибровращательного измельчения,
-
Методику и результаты экспериментальных исследований влияния поверхностно-активных веществ, режимных, технологических и конструктивных параметров измельчителя на эффективность процесса вибровращательного, измельчения металлической, стружки.
Апрорация работы. Материалы работы докладывались на второй региональной научно-технической конференции ТГТУ "Проблемы химии и химической технологии1* (Тамбов, 4-6 октября 1994 г.), на трех научно-технических конференциях ТГТУ (Тамбов. 1994-96 г.). на восьмой международной конференции молодых ученых "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений" (Казань, 1996 г.).
По данной разработке были представлены рекламные щиты на выставке "Новые материалы, технология и медицинская техника", проходившей 21-25 мая 1996 г. в г.Тамбове.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, включая положительное решение на патент по заявке N 94-041266/02 (040794).
Объем работы. Диссертация изложена на 229 страницах, иллюстрированных 49 рисунками и 15 таблицами, состоит из введения. 4 глав, выводов и результатов работы, списка использованной литературы (105 наименований), приложений.
