Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние вопроса гранулирования методами окатывания и прессования порошковых продуктов, зернистых отходов и стеклообразующих шихт
1.1. Обзор существующих методов гранулирования порошковых и зернистых сред (окатывание на тарели, в барабане, скоростные грануляторы, прессование на валковых прессах, прокатка через филье-РУ) 8
1.2. Вопросы использования технологических связующих, добавок и механо-активации в процессах гранулирования и переработки дисперсных сред и от ходов 56
1.3. Особенности процесса гранулообразования зернистых и порошковых отрюдов в составе шихт с различными реологическими свойства ми 72
1.4. Методы расчета силовых параметров процесса компактирования дисперсных сред на валковом прессе 79
1.5. Методы расчета процесса грануляции в тарельчатых и скоростных грануляторах 95
Выводы и постановка задачи исследования ПО
Глава 2. Особенности реологических и структурно-деформационных свойств эмалевых и порошковых шихт на основе вторичных ресурсов, лабораторные установки и методика исследования
2.1. Классификация эмалевых шихт, золошлаковых смесей, органоминераль-ных и калиймагниевых удобрений по реологическим свойствам 113
2.2. Описание лабораторных установок для определения пластической прочности, деформационно-прочностных характеристик прессовок и коэффициента бокового давления 120
2.3. Лабораторные установки для исследования процесса грануляции на вал ковом прессе, окатыванием на тарели, в скоростном грануляторе и определе ния сыпучести 130
Выводы по второй главе 137
Глава 3. Результаты экспериментального определения реологических свойств порошков и шихт и структурно-деформационных характеристик прессовок и гранул
3.1. Результаты определения пластической прочности методом конического пластометра 138
3.2. Результаты по определению сыпучести 149
3.3. Определение коэффициента бокового давления 152
Выводы по третьей главе 158
Глава 4. Разработка процессов и аппаратов для получения компакти-рованного и гранулированного продукта на основе регулирования структурно-деформационных свойств с применением механоактивации
4.1. Разработка процессов компактирования шихт грунтовых и покровных эмалей санитарно-технического назначения на основе компрессионных испытаний в закрытой матрице и компактирования на валковых прессах 160
4.1.1. Результаты исследования процесса смешения на смесителях биплане-тарного типа 160
4.1.2. Результаты компрессионных испытаний в закрытой матрице 170
4.1.3. Результаты компактирования эмалевых шихт на валковых прес сах 177
4.2. Исследование влияния структурно-деформационных свойств компакта -рованных эмалевых шихт на процесс варки эмалей и качество полученных эмалевых покрытий в лабораторных условиях 180
4.3. Опытно-промышленные исследования процесса компактирования и варка эмалевых шихт в условиях ОАО «Кировский завод» 187
4.3.1. Результаты исследований процесса компактирования и сравнительных промышленных варок из компактированной и порошковой шихты 187
4.3.2. Технологическая схема участка компактирования 203
4.4. Разработка процесса грануляции калий магниевого и органоминерального удобрения методом скоростного гранулирования 207
4.4.1. Результаты исследований процесса механоактивации в смесителях с активирующими элементами на основе пластической прочности 209
4.4.2. Результаты исследования процесса скоростного гранулирования орга-номинеральных удобрений на лабораторных и пилотных установках 231
4.4.3. Выдача рекомендаций по модернизации промышленной схемы грануляции органоминеральных удобрений и по конструкции скоростного гранулятора для ОАО «Буйский химический» завод 242
Выводы по четвертой главе 244
Основные выводы и результаты 246
Список литературы
- Вопросы использования технологических связующих, добавок и механо-активации в процессах гранулирования и переработки дисперсных сред и от ходов
- Описание лабораторных установок для определения пластической прочности, деформационно-прочностных характеристик прессовок и коэффициента бокового давления
- Результаты по определению сыпучести
- Результаты исследования процесса смешения на смесителях биплане-тарного типа
Введение к работе
Актуальность работы. Данная работа, выполненная на кафедре «Оборудование предприятий сервиса» МГУС с проведением части экспериментов на кафедре промышленной экологии МГУИЭ, посвящена разработке процессов грануляции минеральных удобрений и эмалевых шихт. Это связано с тем, что в порошковом виде продукты часто не отвечают технологическим и экологическим требованиям (лишение при транспортировке, плохая сыпучесть, расслоение и слеживаемость при хранении).
В последние годы в химической промышленности при утилизации промышленных и твердых бытовых отходов (ТБО) используют сервисные технологии защиты окружающей среды, включающие также процессы гранулирования и компактирования, и стремятся получать конечный продукт в виде гранул. ТБО образующиеся в коммунальном хозяйстве содержат керамику, стекло, полимеры, бумагу, дерево и другие компоненты и практически не используются. Это вызвано тем, что не разработаны способы их извлечения из общей массы и перевода в гранулированное состояние.
Рассматриваемые в работе эмалевые шихты и удобрения (органо-минеральные и калий магниевые) являются многокомпонентными и полидисперсными средами. При этом в составах данных продуктов все больше используются отходы являющиеся, вторичными материальными ресурсами (BMP). Для эмалевых шихт это различные золы и шлаки, отходы обогащения фосфорсодержащих руд, и отработанные формовочные смеси. Для минеральных удобрений - это торф, шламы и маточные растворы -отходы, как химических предприятий, так и служб сервиса. В производстве армирующих наполнителей могут использоваться металл, стекло и керамика входящие в состав ТБО. Полимерные отходы могут быть использованы как в качестве регранулята, так и связующего при производстве прессованных изделий. Получение этих продуктов в гранулированном виде является многостадийным и энергоемким процессом. Для гранул, полученных методом прессования и окатывания вопросы интенсификации стадий подготовки шихт б и процесса гранулирования при пониженных энергозатратах являются актуальными. Одним из способов интенсификации является процесс механоактивации. Направленное механическое воздействие на частицы дисперсного материала в процессах дробления, смешения и гранулирования приводит к увеличению поверхности контакта взаимодействующих фаз, накоплению дефектов в структуре и появлению на поверхности частиц активных центров. Это позволяет проводить грануляцию с низкими энергозатратами. В тоже время отсутствуют данные по использованию процессов механоактивации на стадиях смешения и гранулирования (окатыванием в аппарате с активными органами или при прессовании на валковом прессе). Для гранулирования таких материалов предложен метод окатывания и компактирования на валковом прессе с гладкой поверхностью. Технологический цикл получения гранулированных продуктов прессованием включает: механическое смешение исходных материалов с применением методов механоактивации и компактирование на валковом прессе. Основным агрегатом, определяющим эффективность линий по выпуску компактированных продуктов, является валковый пресс. Для гранулирования органоминеральных и калий магниевых удобрений, к гранулометрическому составу которых предъявляются жесткие требования, предложен способ скоростного гранулирования. Не выявлены взаимосвязи процессов подготовки исходных дисперсных материалов с явлениями механоактивации и влияние физико-механических свойств активированных порошков на процессы грануляции.
Цель работы. Разработать процесс грануляции механоактивированных шихт с учётом их реологических свойств на валковом прессе и в скоростном грануляторе для получения гранул с заданными свойствами; Создать процесс подготовки шихт на стадии смешения и механоактивации в смесителях бипланетарного типа, в барабане с шарами и в аппаратах с активными органами; Разработать инженерную методику расчёта процесса компактирования и скоростного гранулирования с учётом реологического состояния гранулируемых материалов. Научная новизна
- на основе теоретических и экспериментальных исследований разработан совмещенный процесс смешения с механоактивацией пластифицированных, многокомпонентных и полидисперсных эмалевых шихт и органоминеральных удобрений в барабане с шарами и в смесителе с активными органами;
- исследованы технологические режимы работы смесителей и определены диапазоны скоростей, при которых активные центры могут возникать как на измельченных, так и на обработанных частицах без их дробления.
Обосновано использование параметра пластической прочности (Рм) для оценки качества механоактивации;
- получены уравнения и номограммы для определения величины пластической прочности в зависимости от влажности шихты и режимных параметров процессов;
- впервые установлен диапазон скоростных режимов смешения с механоактивацией порошковых и зернистых сред в бипланетарных смесителях и аппаратах с мешалками рамочного типа, при которых частицы в объеме смесителя перемещаются в режиме псевдоожижения;
- определены режимные параметры при компактировании активированных эмалевых шихт с BMP на валковых прессах с гладкой поверхностью, обеспечивающие в системе шихта - связующее протекание твердофазных и обменных реакций с получением плотнопрочных прессовок с заданными свойствами;
определены структурно-деформационные характеристики компактированных материалов (сыпучесть, компрессионные кривые, коэффициенты бокового давления и прочность прессовок); получены уравнения для определения прочности плитки и эффективности прессования на валковых прессах в зависимости от режимных параметров;
разработана физическая модель процесса гранулирования многокомпонентных и полидисперсных минеральных удобрений в тонком динамическом слое, движущемся по внутренней поверхности скоростного гранулятора;
- для описания движения в скоростном грануляторе пакета частиц получено аналитическое уравнение;
- получено уравнение для определения среднего диаметра гранул, при исследовании кинетики гранулообразования минеральных удобрений в скоростных грануляторах в зависимости от режимных и технологических параметров;
Практическая ценность.
- предложены методы гранулирования с применением процесса механоактивации, которые могут быть использованы при получении широкого спектра гранулированных продуктов применяемых в коммунальном хозяйстве и бытовом обслуживании: ЭШ, МУ, облицовочная плитка, кормовые биодобавки, строительные смеси.
- разработан и внедрён на ОАО «Буйский химический завод» процесс скоростного гранулирования ОМУ и калий магниевых (КМ) удобрений на турболопастном грануляторе;
- разработан и опробован в промышленных условиях технический процесс получения гранулированных ЭШ для ОАО «Кировский завод»;
- проведены сравнительные лабораторные и промышленные варки порошковой и компактированной ЭШ, показавшие (за счет влияния структурно-деформационных характеристик плитки): ускорение процесса стекловарения; снижение уноса компонентов шихты в процессе ее загрузки и варки, потерь легколетучих компонентов в готовой эмали, а также энергозатрат. При варке компактированной шихты улучшаются санитарно-гигиенические условия труда;
- созданы научно обоснованные комплексные инженерные методики расчёта процессов компактирования и скоростного гранулирования ЭШ, ОМУ.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на трех международных научно-технических конференциях. По теме имеется пять публикаций.
Вопросы использования технологических связующих, добавок и механо-активации в процессах гранулирования и переработки дисперсных сред и от ходов
В производстве стекла, эмалей, минеральных удобрений и строительных материалов используются порошковые, зернистые и гранулированные материалы.
Для экономии дорогостоящих компонентов и уменьшения вредных и пылевидных выбросов в атмосферу их частично заменяют отходами - BMP, такими как золы, шлаки, хвосты обогащения кварцевого песка и рудопромывки и т.п. В составе BMP часто присутствуют кремнеземистые материалы (кварц, песок), подвергающиеся высокотемпературной обработке.
Для получения гранул из таких шихт, требуются высокие удельные давления и энергозатраты. Применение технологических добавок и связующих, придающих шихте пластичность и связность, и использование процессов механоактивации также обеспечивает полное смачивание поверхности частиц смазкой, снижает твердость, и ускоряет протекание твердофазных реакций. Применяемые связующие в зависимости от обрабатываемого материала, имеют разные механизмы взаимодействия. При использовании жидких добавок происходит смачивание поверхности шихты, проходят твердофазные реакции и реакции полимеризации, в результате чего образуется двойной слой, состоящий из полимерного связующего и воды. Если в качестве связующей жидкости используется вода, то действует механизм адсорбции, в результате чего происходит более полное смачивание поверхности шихты и уменьшение межчастичного трения.
Твердые добавки применяются для устранения слеживаемости продукта (потеря сыпучести) на стадии подготовки шихты, воздействуя на активные центры слеживаемости. Связующие, которые обладают клеящими свойствами, используются в качестве пластификаторов для увеличения прочности уплотненного продукта. При компактировании на валках с гладкой поверхностью ввод связующих позволяет снизить удельное давление прессования при сохранении высоких структурно-деформационных характеристик прессата (плотность, прочность, пористость).
В общем случае ввод связующих позволяет в процессах гранулирования улучшить прессуемость и формуемость порошков[32,35,13, 12,25,1,5,27].
В качестве связующих, обеспечивающих наибольший упрочняющий эффект используют добавки Ыа2СОз, NH4NO3, (NH SC , CaO, MgO, цементную пыль, триполифосфат натрия, поливинилацетат, сульфатно-бардяной концентрат, дистиллярную жидкость содового производства, шлам отработанного электролита магниевого производства и др. Для этих связующих прочность гранул обуславливается кристаллизационными связями, возникающими между гранулообразующими частицами. В то же время для керамзитового песка, используемого в получении легких бетонов, основную роль играет его пористость. Поэтому при получении пористого керамзитового песка применяется большое число добавок, улучшающих его вспучиваемость.
Так при грануляции контактированием керамзитовых песков или отходов производства, в качестве связующего могут использоваться буровые растворы, улучшающие в тоже время вспучиваемость пористого наполнителя.
Для глин и суглинков с малым содержанием оксидов железа и органических веществ используют алунитовые породы в количестве 9 - 20%. Менее эффективно эти породы влияют на жидкоплавкие (мергельные) глины, содержащие более 5 - 6 % оксида кальция. Это объясняется малой вязкостью расплава и малым интервалом между температурой спекания и плавления.
Такие органические добавки как бурый уголь, соляровое масло, сульфидно-спиртовая барда, улучшающие формуемость и прессуемость глин не обеспечивают высокие коэффициенты вспучивания.
Из многотоннажных отходов производств хороший эффект дают антрацен (коксохимическое производство), пиролизная смола в количестве 1,0-1,5 % от общей массы [33].
Из суспензий с органическими добавками известны суспензии тонкодисперсного порошка горючих сланцев в количестве 1 - 2 % от массы сырья (авторское свидетельство СССР № 252167).
В виде шлама или порошка, используется болотная руда, пиритные огарки (см. авторское свидетельство СССР № 299490) 2 - 3 % или кристаллический шлак, рутил, молотое шлаковое стекло (см. авторское свидетельство СССР № 207792) с диаметром частиц 0,001 - 0,08 мм в количестве от 1 до 27 %. Оксид железа в этих соединениях выступает в процессе вспучивания глины как газообразователь, генерирующий газы через совмещенный химический процесс,
Из многотоннажных отходов с ТЭЦ и чугунолитейного производства применяются тугоплавкие золы, стержневые смеси, содержащие огнеупорный песок и красители.
При гранулировании стекольной шихты в грануляторе роторного типа используют влажный гель оксида кремния [14]. Способ включает перемешивание компонентов шихты и связующего с последующей грануляцией. Для повышения прочности гпанул, в качестве связующего тшплтят гр.пк с. ипяжнпг.ттап 1П — ft /п R кгпптгаег.тие пт А лп f\0 % ГТпсттеднее зависит от того какая шихта гранулируется. Гель двуоїшси кремния представляет собой следующий состав, (масс. %): Si02 - 37,9 - - 50,5; AI2O3 -0,7 - 1,1; Fe203 - 0,14 - 0,84; CaO - 1,56 - 2,58; MgO - 2,54 - 4,57; Na20 -16,27 - 24,5; S03 - 0,7 - 0,9; п.п.п. - 26,8 - 31,8.
Описание лабораторных установок для определения пластической прочности, деформационно-прочностных характеристик прессовок и коэффициента бокового давления
Одним из важных параметров, характеризующих, уплотняемость шихты в процессе нагружения является пластическая прочность. Определение величин отражающих состояние шихты в предельном состоянии является главным в выборе физической или математической модели в процессе гранулирования шихты методами прессования, компактирования и окатывания. В работах [11,12] показано, что определяющими при разработке высокоэффективных процессов грануляции являются параметры, характеризующие способность шихты к формуемости и механохимическую активность подготовленных к грануляции порошков. По совокупности этих свойств можно составить реологическую модель гранулируемой шихты. Пластическая прочность структуры один из таких параметров и определяется при малых скоростях деформации. При этом ее можно измерять при малых деформациях и малых градиентах скорости, оценивая пластическую прочность всей системы [63].
В опытах использовали конический пластометр (рис.2.1), снабженный индикатором для измерения глубины погружения конуса. Цена деления индикатора составляет 0,001 мм. Прибор снабжен конусами, угол при вершине которых (в осевом сечении) равнялся 30, 45 и 60 градусов. Масса конусов - 60, 100 и 200 грамм. В процессе работы конического пластометра чашка с исследуемой шихтой помещается на стол, закрепленный на штоке. При поднятии стола с помощью винтовой пары конус погружается в шихту. Конус и индикатор соединены между собой пластиной. Измерение проводили в следующем порядке. С начала шихту свободно укладывали в чашку до полного заполнения. Затем заполненную чашку подводили к вершине конуса. Конус может свободно перемещаться по вертикали до наступления предельного состояния (момент равновесия сил Рм и F). После этого, конус, погружаемый в шихту, поднимается вместе с движением стола. Начало момента поднятия конуса фиксируется на индикаторе с помощью пластины Опыт повторяется многократно с увеличением нагрузки до максимального погружения конуса.
В процессе погружения конуса поверхность контакта между конусом и шихтой растет. При этом увеличивается сопротивление погружению конуса. Эти силы сопротивления вызваны напряжениями сдвига. При конечном (предельном) погружении конуса на глубину И нагрузка F будет уравновешена силой Рм называемой пластической прочностью. Физический смысл определения Рм следующий - прочность структуры при малых скоростях деформации.
Величину Рм вычисляли по предельному погружению конуса h, вызванного нагрузкой F, как проекция действующей на конус силы F на образующую конуса L и отнесенную к единице площади соприкосновения конуса с шихтой,
Величина пластической прочности рассчитывается по формуле Р _ и„. iL п -Г\ П где Ка - константа конуса, зависящая только от угла при его вершине. При измерении глубины погружения конуса в миллиметрах она рассчитывается по формуле Т/Г 1 2 а а л = — cos — cm —- п i\ я- 2 2 к J где а - угол при вершине конуса: F - нагрузка, равная массе конуса, кг; h -предельная глубина погружения, см.
Определение плотности, прочности и структурно-деформационных характеристик пповодили по результатам компрессионных испытаний в закрытой матрице. Снятие компрессионных кривых проводилось в закрытой матрице при одностороннем прессовании. Исследуемый порошок прессовали лишь одним пуансоном, поддон оставался неподвижным. Прессование проводили при влажности шихт 1,4 - 18% и температуре воздуха 20С на ручном гидравлическом прессе ПГПр.
Результаты по определению сыпучести
Значимость коэффициентов регрессии оценивалось по критерию Стьюдента. Коэффициент значим, если tv tt\ где tp= — - расчетное значение; tt - табличное значение критерия.
Расчет экспериментального значения критерия Стьюдента приведен ниже % = 7 SlM = К =t SM (3 -7) где п - число параллельных опытов; S y - ошибка опыта. . =7,681 10 Ъкр- 0,202. При/= 8 (число степеней свободы) и а = 0,05 (уровень значимости), находим критерий Стьюдента из таблицы [70] tt= 2,30. Из 8 коэффициентов только 5 являются значимыми. Уравнение регрессии в натуральных переменных будет иметь вид Рм = 10,3 - 0Л23Ж - 0,015л + 0,0006?? W + 0,0005 тхо (3.8) где W - влажность шихты, %\ п - частота вращения барабана, мин ; ххр -время хранения, час.
Проверка адекватности уравнения регрессии проводиться с помощью F -критерия Фишера 142 s = l- f(y-y )2 no) N-{g + Y) ІГ У где N - число опытов; g - число факторов уравнения регрессии Расчетное значение критерия Фишера определяется по зависимости с2 .. = = 2.541 П10\
Так как табличное значение критерия Фишера (FT=4,07) больше расчетного (Fp=2,54) можно сделать вывод, что модель адекватна.
Поведение модели анализировали при трех значениях времени хранения активированной шихты (малое, среднее и большое). Характер полученных изолиний представлен на рисунках 3.1 и 3.2. Из рисунка 3.1 видно, что с увеличением скорости обработки частиц шихты шарами в области малых влажностей величина Рм падает, а после перехода через граничную влажность начинает расти. Это связано с тем, что после влажности W = 25%, вся влага взаимодействует с активированными частицами, образуются солевые мостики, подвижность шихты падает и соответственно растет пластическая прочность.
Из номограмм (рис. 3.2) можно подобрать для требуемой пластической прочности необходимую влажность и режим активации в барабане с шарами.
Смешение органоминерального удобрения и эмалевой шихты ЭСП 210 исследовали в двухвальном вертикальном смесителе рамочного типа [72]. Конструкция и схема движения материала приведены на рисунке 4.35. Так как торф может поступать в цех при максимальной влажности W = 45%, то было исследовано влияние частоты вращения ротора п и глубины его погружения в слой фактически - степени заполнения смесителя (р. Поскольку в заводских условиях после смешения шихта может находиться на хранении более 24 часов, то исследовали также влияние времени хранения на пластическую прочность.
Был использован факторный эксперимент уровни, и интервалы варьирования определяющих факторов приведены в таблице 3.3.
В результате стандартной обработки экспериментальных данных уравнение регрессии для органоминерального удобрения в натуральных переменных имеет вид Рм = 5,7 - 3,2 (р + 0,06 тхр + 0,012п (р + 0,00004 п тхр + + Q,QH(pw -0,00008 р-п-тхр (ЗЛ1) Построенные по уравнению (3.11) номограммы представлены на рисунках 3.3 и 3.4.
Пластическая прочность эмалевой шихты ЭСП 210 определялась после смешения в смесителе с активными органами рамочного типа. Было исследовано влияние влажности шихты, и влияние времени хранения. Полученная зависимость представлена на рисунке 3.5. Из графиков видно, что изменение величины Рм происходит в три этапа.
За период от 0 до 6 часов величина Рм падает, за следующие 48 часов наблюдается рост и падение Рль и после 48 часов пластическая прочность снова растет. Такое изменение величины Рм от влажности и времени хранения объясняется различным взаимодействием частиц между собой, структурой образующихся межчастичных связей, а на последнем этапе явлением слеживаемости увлажненных частиц порошковых шихт.
Диапазон изменения влажностей был выбран в соответствии с заводскими требованиями ОАО «Кировский завод».
Для использования полученных зависимостей в заводских условиях экспериментальные данные были обработаны статистическими методами [69]. Полученная номограмма приведена на рисунке 3.6.
Результаты исследования процесса смешения на смесителях биплане-тарного типа
В производстве эмалированных изделий используется широкий ассортимент стекловидных эмалей [78]. При этом применяют мелкодисперсные многокомпонентные шихты. Использование таких шихт на различных стадиях приготовления эмалей приводит к запыленности цехов, ухудшению условий труда, к выбросу в атмосферу токсичных и дефицитных компонентов шихты и к повышенному расходу сырьевых материалов.
Процесс компактирования эмалевых шихт проводился применительно к заводу для производства изделий санитарно-технического назначения (чугунные ванны и т.д.). В связи с этим были проведены комплексные исследования шихт титановой эмали Т-5к, сурьмяной № 56 и грунтовой с добавкой около 18% ваграночного шлака. Химический состав эмалей и шлаков, исследованных в работе, приводится в таблице 4.1.
Как было показано в предыдущих главах, одним из путей решений тех нологических, экологических и экономических проблем является использование компактированной шихты (плитки), полученной прокаткой на валковых прессах.
При получении компактированной шихты выполняются операции смешения компонентов, компактирования шихты на валковом прессе и ее рассев по фракциям. Использование механоактивации при смешении и измельчении в барабане с шарами [39] приводит к повышению удельной поверхности и в дальнейшем к снижению энергозатрат при компактировании и получению более прочных прессовок. В ряде отраслей применяются смесители-активаторы, использующие шнеки, винтовые или спиральные пружины [21,79]. Воздействие рабочих органов на смесь приводит к образованию новых поверхностей и обеспечивает смешение компонентов на более качественном уровне. Так, например, активация силикатных смесей в производстве ячеисто-бетонных изделий при составе: цемент + зола + унос ТЭЦ и цемент + песок, прочность изделий из активированных образцов возрастает на 50-100% при частоте вращения рабочего органа от 5,6 до 16,4 с"1. При этом экономится от 20 до 40% цемента. В смесителях-активаторах (рис. 4.1) осуществляется активация по поверхности. В производстве эмалевых шихт обычно используется смеситель барабанного типа, который не обеспечивает хорошего перемешивания увлажненных компонентов смеси.
В результате анализа конструкций смесителей порошковых шихт был выбран смеситель бипланетарного типа. Поскольку при смешении шихт эмалей санитарно-технического назначения эти смесители не исследовались, то было проведено исследование процесса смешения шихты Т-5к.
За основу был взят циклоидальный смеситель с самонастраивающимся (адаптивным) режимом работы (АЦС). При перемешивании был исследован как смеситель АЦС, так и смеситель с принудительным движением мешалок (БСП) [80,81].
Смеситель БСП содержит цилиндрический корпус с плоским днищем и крышкой, на которой помещен электродвигатель с редуктором.
В корпусе смесителя размещены валы шнековых мешалок, которые соединены с валом электродвигателя посредством бипланетарного (зубчато-рычажного) механизма. Он состоит из первой - планетарной и второй - би-планетарной ступеней. В первую ступень входят поводок, неподвижное центральное зубчатое колесо и сателлиты. Во вторую ступень входят два поводка, валы которых служат валами сателлитов, центральные колеса, жестко закрепленные на поводке Н и сателлиты. Валы сателлитов являются также и валами мешалок.
Валы шнека и бипланетарный механизм крепятся к крышке, которая жестко прикреплена к раме. Корпус смесителя может перемещаться по направляющим рамы посредством механизма подъема, а механизм поворота позволяет наклонять корпус для выгрузки шихты на 120 . В рабочем положении крышка плотно прилегает к корпусу смесителя, не допуская пыления шихты.
При работе аппарата, электродвигатель через редуктор вращает верхний поводок, который, обкатывает вокруг центрального неподвижного колеса валы верхних сателлитов. Благодаря конструктивному исполнению колес и валов нижние поводки, вращаясь вокруг собственных осей, обкатывают вокруг центральных колес валы сателлитов второй ступени бипланетарного механизма. Поскольку сателлиты второй ступени и валы мешалок выполнены как одно звено, то в итоге мешалки смесителя вращаются вокруг собственной оси, вокруг оси нижнего поводка второй ступени и вокруг оси поводка первой ступени.
