Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния процессов тонкого и сверхтонкого измельчения хрупких материалов 10
1.1. Теоретические основы измельчения хрупких материалов 10
1.2. Оборудование для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов... 18
1.3. Оборудование истирающе-раздавливающего действия 24
1.3.1. Устройство и принцип действия бегунов и среднеходных валковых мельниц 25
1.3.2. Методы расчета бегунов и среднеходных валковых мельниц...29
1.4. Пути повышения долговечности размольных элементов мельниц катково-тарельчатого типа 36
1.5. Совмещение процессов тонкого измельчения и гранулирования 39
1.6. Выводы по первой главе 42
Глава 2. Теоретические исследования процесса измельчения в катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков 43
2.1. Механизм и энергонапряженность процесса измельчения 43
2.2. Моделирование напряженно-деформированного состояния измельчаемого материала в зоне разрушения 49
2.3. Оптимизация конструктивных и режимных параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков 54
2.4. Энергосиловой расчет катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков 59
2.5. Блок-схема расчета конструктивно-технологических параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков 62
2.6. Выводы по второй главе 67
Глава 3. Разработка лабораторной установки и методики проведения исследований 68
3.1. Разработка катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков и лабораторной установки 68
3.2. Методика экспериментальных исследований 73
3.3. Применение метода математической статистики при исследовании катково-тарельчатой мельницы 76
3.4. Разработка программы исследований 81
3.5. Выводы по третьей главе 82
Глава 4. Экспериментальное исследование катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков 83
4.1. Исследование процесса измельчения хрупких материалов 83
4.1.1. Оптимизация режимных параметров и технологических факторов ;,: 85
4.1.2. Исследование влияния угловой скорости вращения тарелки, усилия прижима катков к тарелке, частоты колебаний тормозных колодок и крупности исходного сырья на процесс измельчения хрупких материалов 88
4.2. Износ катков и тарелки мельницы 94
4.3. Сравнительная характеристика эффективности процесса измельчения сырьевых керамических материалов в шаровой, вибрационной и катково-тарельчатой мельницах 99
4.4. Выводы по четвертой главе 103
Глава 5. Промышленные испытания катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков и ее внедрение в производство 105
5.1. Разработка мельницы комбинированного действия с неравномерным движением катков для комплексной переработки сырьевых материалов в производстве технической керамики 105
5.2. Внедрение катково-тарельчатой мельницы комбинированного действия 108
5.3. Модернизация технологии изготовления керамических изделий 111
5.4. Технико-экономическое обоснование результатов исследований 115
5.5. Выводы по пятой главе 119
Основные результаты и выводы 120
Список литературы 121
Приложение 1 133
Приложение 2 139
Приложение 3 140
- Пути повышения долговечности размольных элементов мельниц катково-тарельчатого типа
- Оптимизация конструктивных и режимных параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков
- Применение метода математической статистики при исследовании катково-тарельчатой мельницы
- Сравнительная характеристика эффективности процесса измельчения сырьевых керамических материалов в шаровой, вибрационной и катково-тарельчатой мельницах
Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Эффективностью любого производства является увеличение выпуска продукции высокого качества с наименьшими затратами энергии. Это достигается путем интенсификации основных процессов и внедрения прогрессивных способов, технологий и оборудования.
Во многих отраслях промышленности, в том числе и в производстве строительных материалов, широко применяются высокодисперсные порошки. Тонкое измельчение ведет к повышению однородности порошкообразных смесей и интенсифицирует процессы твердофазного спекания. Все это вместе взятое позволяет получать высококачественные изделия.
Однако, реальная потребность в высоко дисперсных порошках значительно превышает возможности их получения вследствие отсутствия надежных мельниц с низкими удельными энергозатратами. При этом некоторые типы измельчительного оборудования практически полностью исчерпали ресурсы для серьезной модернизации. Рост потребления порошкообразных материалов, в том числе субмикронных, предъявляет все более жесткие требования не только к гранулометрическим характеристикам порошков, но и к форме отдельных частиц, структуре пограничных слоев, реакционной способности новообразованной поверхности, себестоимости и т. д. В этой связи показатели эффективности измельчения приобретают совершенно новое значение.
В производстве керамики из высокоогнеупорных окислов, где недопустимо загрязнение измельченного материала продуктами износа рабочих органов мельниц, проблема получения тонкодисперсных порошков нуждается в дальнейших исследованиях и поиске альтернативного оборудования.
В связи с вышеизложенным, актуальной задачей является разработка измельчителя, обладающего высокой энергонапряженностью, интенсивностью воздействия на обрабатываемый материал и не допускающего загрязнения измельчаемого материала продуктами износа рабочих органов мельниц.
Цель работы. Разработка конструкции и методов расчета катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков, предназначенной для тонкого измельчения хрупких абразивных материалов с обеспечением требований по чистоте продукта помола.
Задачи работы.
Провести теоретическое исследование процесса измельчения в катко-во-тарельчатой мельнице и обосновать повышение его энергонапряженности за счет неравномерного движения катков.
Разработать математическую модель напряженно-деформированного состояния измельчаемого материала в зоне разрушения.
Провести оптимизацию основных конструктивных и режимных параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков.
Разработать инженерную методику расчета основных энергосиловых параметров катково-тарельчатой мельницы.
5. Разработать на уровне изобретения конструкцию катково-тарельчатой
мельницы, обеспечивающую интенсивное тонкое измельчение хрупких мате
риалов.
Провести экспериментальное исследование процесса измельчения хрупких материалов в катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков и износа ее рабочих органов.
Провести опытно-промышленную апробацию выполненных научно-технических разработок и установить их технико-экономическую эффективность.
Научная новизна.
1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного
состояния измельчаемого материала в зоне разрушения при набегании нерав
номерно двигающегося катка.
2. Предложена методика расчета основных конструктивно-
технологических и мощностных параметров катково-тарельчатой мельницы с
неравномерным движением катков.
3. На основе методов математической статистики получена модель за
висимости величины удельной поверхности измельчаемого материала от
угловой скорости вращения тарелки, усилия прижима катков к тарелке, часто
ты колебаний тормозных колодок и крупности сырья, подлежащего помолу.
Практическая значимость. С использованием результатов теоретических и экспериментальных исследований разработана опытно-промышленная мельница комбинированного действия с неравномерным движением катков, предназначенная для тонкого измельчения сырьевых материалов в производстве технической керамики и получения пресс-порошков. На базе мельницы комбинированного действия модернизирована технология изготовления керамических изделий методом полусухого прессования.
Опытно-промышленные испытания разработанной мельницы были проведены на предприятии ОАО «Поликор» г. Кинешмы, Ивановской обл. Внедрение позволило значительно интенсифицировать процесс получения тонкодисперсных порошков из спека технического глинозема ГО сухим способом и повысить эффективность технологического процесса изготовления поликоровых подложек (конструкция защищена патентом РФ).
Диссертационная работа соответствует следующим пунктам специальности 05.17.08 - «Процессы и аппараты химических технологий»:
- совершенствование аппаратурного оформления технологических
процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения;
- создание эффективных технологических схем и производств на осно
ве использования современных машин и аппаратов.
Научные положения, выносимые автором на защиту:
- результаты теоретического исследования процесса измельчения в
катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков;
математическая модель напряженно-деформированного состояния измельчаемого материала в зоне разрушения, позволяющая рассчитать работу, требуемую для разрушения объема материала, захваченного катком;
результаты теоретического исследования по оптимизации основных конструктивных и режимных параметров катково-тарельчатой мельницы;
инженерная методика расчета основных энергосиловых параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков;
конструкция катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков;
результаты экспериментальных исследований процесса измельчения хрупких материалов в разработанной катково-тарельчатой мельнице и износа ее рабочих органов.
Достоверность научных положений подтверждается высокой степенью сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований, которая составляет 90%.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на IV Ивановском инновационном салоне «Инновации-2007» (Иваново, 2007г.), на Международной научно-технической конференции «Информационная среда вуза» (Иваново, 2007, 2008, 2009г), на II Международном семинаре «Техника и технологии трибологических исследований» (Иваново, 2009г.).
Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 12 опубликованных работах, в том числе три статьи в журналах, рекомендованных ВАК; получен патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы и приложения. Диссертация содержит 132 страницы основного текста, в том числе 11 таблиц, 46 рисунков, 145 наименований литературы.
Личный вклад автора выражается в непосредственном участии во всех этапах работы и обсуждении результатов.
Пути повышения долговечности размольных элементов мельниц катково-тарельчатого типа
Измельчение твердых тел всегда сопровождается износом рабочих поверхностей мельницы. Зачастую при помоле абразивных материалов стоимость изнашиваемых деталей приближается к стоимости энергозатрат, а иногда и превышает их. Во многих случаях износ определяет применимость той или иной конструкции мельницы при измельчении материалов средней и высокой абразивности. При проектировании мельниц учитываются допускаемый минимальный срок службы рабочих узлов и стоимость защищающих их износостойких материалов [2]. При этом в случае сухого помола наблюдается в основном абразивный износ размольных элементов.
Абразивный износ - процесс интенсивного разрушения поверхностей деталей машин при трении скольжении, обусловленный наличием абразивной среды в зоне трения и выражающийся в местной пластической деформации, микроцарапании и микрорезании абразивными частицами поверхностей трения. При этом виде износа скорость процесса, обусловливающая абразивный износ, превышает скорости других процессов, протекающих на поверхностях трения, и становится преобладающей [75 - 87].
Абразивный износ — это разрушение поверхности трения твердыми частицами, чаще минерального происхождения. К этому виду относят износ, вызываемый частицами, выделившимися в процессе трения, износ в результате попадания извне инородных абразивных частиц, а также износ поверхностей, непосредственно взаимодействующих с массой абразива, например, износ рабочих органов сельскохозяйственных машин, дробильно-помольного оборудования [85 - 90].
Интенсивность абразивного износа зависит от многих факторов: от величины действующих нагрузок, формы абразивных частиц, а также соотношения механических свойств изнашиваемой поверхности и абразивной частицы.
Необходимо отметить, что износ, и, в частности, абразивный износ, является одним из важных технико-экономических показателей всякого измельчителя. Естественно, что износ тесно связан с удельной энергонапряженностью измельчителя. При этом увеличение энергонапряженности приводит к росту скорости износа рабочих органов мельниц. В свою очередь, скорость износа определяет срок службы измельчителя, межремонтные циклы, стоимость футеровки и ремонтных работ и т. п.
В мельницах с мелющими телами износ происходит главным образом в процессе скольжения мелющих тел в среде измельчаемого материала. В зависимости от абразивности исходного сырья и требуемой степени дисперсности удельный износ мелющих тел может достигать 100 кг на одну тонну измельчен-ного материала. Поэтому в настоящее время ведутся работы по поиску составов, обеспечивающих высокую износостойкость мелющих тел [92, 93].
Характерной особенностью процесса износа рабочих органов мельниц кат-ково-тарельчатого типа является их неравномерный износ (рис. 1.14) [71].
Такой характер износа катков и тарелки приводит к уменьшению производительности мельницы по готовому продукту из-за ухудшения гранулометрического состава. С целью снижения износа рабочих органов катково-тарельчатых мельниц применяют следующие конструктивные и технологические мероприятия [71, 91, 94-99]: 1) делают бандажи и броню стола со скосами, показанными на рисунке 1.14 (б), которые при износе центральной части поверхности позволяют опускать бандажи, увеличивая время работы и процент износа их материала по отношению к общей массе; 2) повышают твердость поверхности размольных элементов (свыше 650 НВ) методом поверхностно-пластического деформирования. 3) повышают качество отливки размольных элементов. Дефекты отливки (разная плотность, пористость, раковины и др.), а также местные сколы из-за попадания металла приводят к локальному интенсивному износу; 4) методом плазменного напыления наносят износостойкое покрытие на рабочую поверхность размольных элементов. Итак, одним из основных факторов, влияющих на удельный износ размольных элементов в измельчителях, реализующих истирающе-раздавливающее усилие, является качество материала, из которого они выполнены. Поэтому при разработке новых типов катково-тарельчатых мельниц необходимо обратить особое внимание на выбор материалов рабочих органов. В настоящее время в производстве строительных материалов широко применяются тонкодисперсные порошки, полученные в измельчителях сухого помола. Однако прессование тонкодисперсных порошков, полученных сухим способом, осложняется их низкой текучестью, плохим заполнением пресс-форм и т.д. При обжиге отпрессованных изделий, изготовленных из сухих порошков, наблюдается неравномерная усадка и образование трещин. Для устранения этого недостатка проводится гранулирование сухих тонкодисперсных порошков [29, 101]. Образующиеся при этом гранулы представляют собой конгломераты отдельных мельчайших частиц, связанных пластификатором в единый уплотненный агрегат. Гранулирование тонкодисперсных порошков преследует следующие цели: 1) получение гранул, лишенных воздушных пор, т.е. предварительное уплотнение порошка; 2) улучшение сыпучести порошка; 3) повышение прессовочных свойств тонкодисперсного порошка. Для гранулирования сухих тонкодисперсных порошков применяют три способа [102]: - прессование с последующим дроблением брикетов до гранул требуемого размера; - предварительное увлажнение и агломерация порошков с последующим окатыванием агломератов и упрочнением связей между частицами при удалении жидкой фазы; - предварительное увлажнение и продавливание пастообразной массы через отверстия (фильеру). При этом гранулирование сухих порошков методом прессования основано на формировании плотной структуры вещества, что обусловлено прочными когезионными связями между частицами при сжатии. Полученный в результате уплотнения брикет (плитка, лента) затем дробится и направляется на рассев.
Гранулирование методом окатывания состоит в предварительном образовании агломератов из равномерно смоченных частиц или в наслаивании сухих частиц на смоченные ядра - центры гранулообразования. Этот процесс обусловлен действием капиллярно-адсорбционных сил сцепления между частицами и последующим уплотнением структуры, вызванным силами взаимодействия между частицами в плотном динамическом слое, например, в грануляторе барабанного типа.
Оптимизация конструктивных и режимных параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков
По результатам обработки экспериментальных данных получено следующее уравнение регрессии в кодированной форме: Проведена проверка адекватности полученной модели с помощью критерия Фишера. При этом F - критерий Фишера для данного уравнения составил 1,6, что меньше предельно допустимого 2,6 согласно табличным данным [120]. Анализ полученного уравнения регрессии показывает, что на величину удельной поверхности спека технического глинозема ГО варьируемые параметры оказывают различное влияние. Так, величина удельной поверхности выбранного корундового порошка в наибольшей степени зависит от угловой скорости вращения тарелки и частоты колебаний тормозных колодок, что подтвердило сделанное раннее предположение о важности этих режимных параметров в процессе измельчения в катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков. Различные знаки при линейных показателях подтверждают неоднозначность их влияния во всем диапазоне варьирования и наличие рациональных областей использования. Как и предполагалось, оптимальные значения средневзвешенного размера частиц исходного сырья находятся у нижнего предела варьирования и составляют порядка (0,2 - 0,32) Л0 3м. Эту закономерность подтверждает также отрицательный знак при линейных членах х}х4 и х3х4. Меньшее влияние усилия прижима катков на величину удельной поверхности спека глинозема ГО объясняется тем, что эффективность тонкого и сверхтонкого помолов в значительной степени определяется величиной сдвиговых усилий в зоне деформации материала.
Таким образом, по результатам проведенного эксперимента с использованием многофакторного планирования выявлена комбинация факторов, максимизирующая функцию отклика. При этом оптимальным при помоле выбранного материала является следующий режим работы исследуемой мельницы: W=7,85 PKam=600H;fKO1=6c-[; dcpMJ(!_ -0,32-КГ3, .
Исследование влияния угловой скорости вращения тарелки, усилия прижима катков к тарелке, частоты колебаний тормозных колодок и крупности исходного сырья на прогресс измельчения хрупких материалов Для более наглядного отображения характера влияния основных факторов на величину удельной поверхности спека глинозема ГО в исследуемой мельнице представим полученные экспериментальные данные в графическом виде.
На основе анализа зависимости величины удельной поверхности спека технического глинозема ГО от времени помола (рис. 4.3 а, б) при разной угловой скорости вращения тарелки {со =7,85с1\сотар =9,42с1; со =12,56 с 1) и оптимальном значении усилия прижима катков к тарелке Ркшп = 600//, частоты колебаний тормозных колодок fRm = 6с-1 и средневзвешенного размера частиц исходного сырья d в =0,32-10 3JW было установлено, что при увеличении угловой скорости вращения тарелки эффективность помола возрастает за счет большего количества попаданий материала в зону разрушения, а также увеличения касательных напряжений. При этом наибольшая интенсивность помола достигается в диапазоне угловых скоростей вращения тарелки от 7,85 с1 до 9,42 с 1. Такой характер влияния угловой скорости вращения тарелки на процесс измельчения спека глинозема ГО в изучаемой мельнице наблюдается как при помоле на тарелке, футерованной полиуретаном, так и на тарелке, футерованной керамикой ВК-100-2.
Анализируя зависимость величины удельной поверхности технического глинозема ГО от времени помола при разном усилии прижима катков к тарелке (рис. 4.4 а, б), было установлено, что этот фактор в выбранном интервале его варьирования оказывает незначительное влияние на интенсивность процесса измельчения в изучаемой мельнице.
Напротив, частота колебаний тормозных колодок, fKoji, значительно интенсифицирует процесс измельчения в изучаемой мельнице (рис. 4.5, а, б). При этом с ростом jKOn интенсивность измельчения увеличивается до определенного значения, зависящего от соотношения между сотар и /кол. Отметим, что на тарелке, футерованной керамикой ВК-100-2, прирост удельной поверхности измельчаемого материала превосходит аналогичный показатель на полиуретане в среднем на 100 м /кг за все время помола.
Влияние средневзвешенного размера частиц исходного сырья представлено на рис. 4.6 а, б. Как и предполагалось, чем меньше размер исходного сырья, тем интенсивнее протекает процесс тонкого помола. Однако, стоит отметить, что при правильной организации процесса помола с промежуточным извлечением готового продукта из рабочей камеры мельницы, можно увеличить средневзвешенный размер частиц исходного сырья, не уменьшая интенсивность измельчения.
Применение метода математической статистики при исследовании катково-тарельчатой мельницы
Результаты анализа кинетики измельчения выбранных материалов свидетельствуют о высокой эффективности процесса тонкого измельчения корундовых порошков в разработанной нами катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков [135,140,143].
Что касается величины удельных энергозатрат, то здесь также имеют место значительные различия для рассматриваемых мельниц. Так, удельная энергоемкость при измельчении глиноземов ГН и Г0 в катково-тарельчатой мельнице на порядок меньше, чем в вибрационной, и на два порядка меньше, чем в шаровой.
Необходимо также отметить, что в шаровой барабанной мельнице помол глинозема ГН проводили мокрым способом, что обеспечило возможность получения требуемой удельной поверхности глинозема (800лг/кг). Напротив, в вибрационной мельнице производился только сухой помол до требуемой удельной поверхности данного материала (800м2 /кг).
Помол же глинозема ГН в изучаемой катково-тарельчатой мельнице имел специфические особенности. Так, при достижении удельной поверхности 620м21кг дальнейший рост ее прекращался в связи с агрегацией частиц [141]. Поэтому в качестве технологического приема здесь необходимо упомянуть о предварительной термообработке глинозема ГН, которая обеспечит возможность его измельчения в разработанной мельнице до требуемой дисперсности. 1. Проведены экспериментальные исследования процесса измельчения корундовых порошков с различными физико-механическими характеристиками в изучаемой катково-тарельчатой мельнице. Установлено, что за очень короткий промежуток времени удается получать сверхтонкий порошок глиноземов разных марок и их спеков при выполнении требований по чистоте продукта помола. 2. Выявлено, что помол глинозема марки Г-0 проходил наиболее интенсивно (величина S 1)тт = 1380л-/2/кг достигалась за 270 с помола на тарелке, футерованной керамикой ВК-100-2). Глинозем марки ГН измельчался только до величины удельной поверхности, равной 620л/2/кг, дальнейшее увеличение времени помола приводило к незначительному снижению величины удельной поверхности вследствие агрегации частиц. 3. С использованием методов математической статистики исследовано влияние основных факторов на величину удельной поверхности спека техниче ского глинозема ГО и установлен оптимальный режим работы катково тарельчатой мельницы: отар = 7,85с1, Ртт = 600Я, fh01 = 6c l, dcpitje = 0,32-Ю-3л/. 4. Изучено влияние материала футеровочных дисков тарелки на интенсив ность тонкого измельчения. Выявлено, что скорость измельчения на тарелке, фу терованной вакуумно-плотной керамикой ВК-100-2, незначительно превосходит аналогичный показатель для полиуретанового футеровочного диска (в 1,1 раза). 5. Подтверждено сделанное нами предположение о решающем влиянии на интенсивность тонкого измельчения в изучаемой мельнице правильного соотношения между угловой скоростью вращения тарелки и частотой торможения катков. 6. По результатам исследования процесса абразивного износа размольных элементов исследуемой мельницы было выявлено, что основным механизмом износа является микрорезание твердыми частицами изнашиваемых поверхностей катков и тарелки. Установлено, что оптимальными материалами для рабочих органов катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков являются вакуумно-плотная керамика ВК-100-2 и полиуретан. 8. На основе сравнительной характеристики эффективности процесса тонкого измельчения хрупких материалов в шаровой, вибрационной и исследуемой катково-тарельчатой мельницах была подтверждена высокая эффективность разработанного нами измельчителя. Удельная энергоемкость при измельчении глиноземов ГН и ГО в катково-тарельчатой мельнице с неравномерным движением катков на порядок меньше, чем в вибрационной, и на два - чем в шаровой, и составляет при оптимальном режиме работы 0,16 и 0,054кВт ч/кг, соответственно. Разработка мельницы комбинированного действия с неравномерным движением катков для комплексной переработки сырьевых материалов в производстве технической керамики С целью интенсификации процессов тонкого измельчения сырьевых материалов в производстве технической керамики и приготовления пресс-порошков разработана опытно-промышленная мельница комбинированного действия с неравномерным движением катков, оснащенная многофункциональным векторным преобразователем частоты ЕЗ-9100-003Н (рис. 5.1) [142].
Мельница содержит сварную раму 1, на которой смонтирована вращающаяся тарелка с разделительным кольцом 8 и высокими бортами 2. На тарелке расположены катки 3, давящие на измельчаемый материал собственным весом и силой, развиваемой механизмом прижима. Катки 3 движутся неравномерно в результате их частого торможения по цилиндрической поверхности колодками 5, совершающими возвратно-поступательные1 движения. Материал на тарелку подается самотеком из загрузочного бункера 6. Для подачи связующей жидкости служит капельница 7. На раме смонтирован электродвигатель 13 с частотным преобразователем ЕЗ-9100-003Н.
В зоне Т, расположенной на периферии, тарелка футерована пластинами из вакуумно-плотной керамики 9. В этой зоне осуществляется помол и смешение. В зоне II, находящейся в центре, встроены фильеры для первичного гранулообразо-вания (рис. 5.2).
Для окончательного гранулообразования служит вибробункер 14, подвешенный на сварной раме 1 с помощью техстроп. Выход пресс-порошка (грануля-та) из вибробункера 14 происходит через патрубок разгрузочный 12. Отсев рету-ра и выделение целевой фракции осуществляется на наборе сит 10, установленных на вибробункере 14. Готовый пресс-порошок направляется в бункер для пресс-порошка 11.
Сравнительная характеристика эффективности процесса измельчения сырьевых керамических материалов в шаровой, вибрационной и катково-тарельчатой мельницах
Использование опытно-промышленной мельницы комбинированного действия с неравномерным движением катков при производстве керамических подложек методом полусухого прессования обеспечивает экономический эффект, складывающийся из следующих показателей: 1. Снижение удельного расхода электроэнергии при помоле спека технического глинозема ГО (до Svdjloe = 8000 ± 500c/w / г ) с 1500кВт ч/т до 130кВт ч/т. 2. Устранение операций сушки, прокалки и просева пресс-порошка спека глинозема ГО за счет реализации сухого способа измельчения в разработанной катково-тарельчатой мельнице. Это позволило уменьшить удельный расход электроэнергии на 3000кВт -ч/тдополнительно к тому, что было описано в пункте 1. 3. Уменьшение намола мелющих тел за счет применения бандажей катков и футеровочного диска тарелки, выполненных из износостойкой вакуумно-плотной керамики ВК -100-2, с 65кг/т до 0,6кг/т. Кроме того, совмещение операций тонкого измельчения, смешения и гранулирования в одной установке позволило сократить большинство межоперационных циклов, уменьшить долю ручного труда и обеспечило возможность безостановочной работы автоматического пресса. Расчет годового экономического эффекта от использования опытно-промышленной установки комбинированного действия для помола спека технического глинозема Г0 и приготовления пресс-порошка при производстве керамических подложек методом полусухого прессования осуществлен согласно инструкции по определению экономической эффективности новых строительных дорожных и мелиоративных машин, изобретений и рационализаторских предложений - М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1988г. 1. Разработана, изготовлена и внедрена конструкция мельницы комбинированного действия для тонкого измельчения сырьевых материалов для производства высокоглиноземистой керамики и получения пресс-порошков. 2. Проведены опытно-промышленные испытания катково-тарельчатой мельницы и подтверждена достоверность теоретических и экспериментальных исследований при помоле спека технического глинозема ГО. 3. Получен пресс-порошок высокой текучести для производства керамических изделий методом полусухого прессования. 4. На базе мельницы комбинированного действия модернизирована технология изготовления керамических подложек методом полусухого прессования на предприятии ОАО «Поликор». 1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния измельчаемого материала в зоне разрушения при набегании неравно мерно двигающегося катка, позволяющая рассчитать работу, требуемую на раз рушение объема материала, захваченного катком. 2. Предложена методика расчета основных конструктивно технологических и мощностных параметров катково-тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков. 3. Разработана конструкция катково-тарельчатой мельницы с неравномер ным движением катков, обеспечивающая интенсивное тонкое измельчение хруп ких материалов. Мельница обладает малой металлоемкостью и энергоемкостью. 4. Экспериментально подтверждена высокая эффективность катково тарельчатой мельницы с неравномерным движением катков при помоле различ ных сырьевых материалов в производстве технической керамики. Выявлено, что помол технического глинозема марки Г-0 проходил наиболее интенсивно (вели чина S 1)тм = 1380м2 /кг достигалась за 270с помола на тарелке, футерованной керамикой ВК-100-2). 5. На основе методов математической статистики получена модель зависимости величины удельной поверхности измельчаемого материала от угловой скорости вращения тарелки, усилия прижима катков к тарелке, частоты колебаний тормозных колодок и крупности сырья, подлежащего помолу. 6. Разработана, изготовлена и внедрена конструкция мельницы комбинированного действия для тонкого измельчения сырьевых материалов в производстве технической керамики и получения пресс-порошков. На базе мельницы комбинированного действия модернизирована технология изготовления керамических изделий методом полусухого прессования на предприятии ОАО «Поликор», г. Кинешмы, Ивановской обл.
