ЛЕКЦИЯ №3
ТЕМА:ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ К ПРОИЗВОДСТВУ
ПЛАН
1.Стадии подготовки сырьевых материалов.
1.СТАДИИ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Повышение качества изделий, сокращение продолжительности технологического цикла и уменьшение производственных затрат возможно при использовании кондиционных сырьевых материалов, которые в результате специальной обработки повышают свою реакционную способность. Этот общий для всех технологий передел является подготовительным.
На этой стадии технологии важно полнее раскрыть и по возможности увеличить потенциальную энергию сырья с тем, чтобы на последующих этапах (перемешивание, формование и т. п.) свободная внутренняя и поверхностная энергии перешли в другие ее формы, способствуя процессам формирования новообразований и фаз, отличных от исходных сырьевых, а также структуры готового материала (изделия).
Технологическая стадия подготовки сырья обычно начинается на складах предприятия по производству требуемой продукции и заканчивается после поступления компонентов в расходные бункера, бассейны и другие устройства дозаторного отделения смесительного узла. Однако часто эта стадия начинается уже на заводах - поставщиках исходных материалов. Так, например, в карьерах могут производиться дробление щебня до требуемых размеров, фракционирование, удаление пылеватых и глинистых частиц. Целесообразность осуществления подготовительных операций на заводе-поставщике или на заводе-потребителе определяется соответствующими экономическими соображениями и возможностью создания безотходных технологий.
В зависимости от разновидности сырья подготовительные операции заключаются в
измельчении, помоле, распушке и других способах перевода сырья в тонкодисперсное состояние;
фракционировании, просеве, промывке и других методах удаления вредных примесей и очищения поверхности; увлажнении или обезвоживании (сушке) сырья;
нагревании, обжиге и охлаждении сырья перед употреблением в смесях;
повышении однородности сырья по массе, прочности и другим качественным показателям, что нередко совмещается с физико-химической обработкой с целью дополнительного повышения активности поверхности частиц или изменения их полярности, поверхностного натяжения и т. п.
Очень важным и ответственным этапом на подготовительной стадии является повышение реакционной способности компонентов, что достигается переводом их по возможности в наиболее термодинамически неустойчивое состояние. Находясь в таком нестабильном состоянии, компоненты приобретают повышенную реакционную способность, реализующуюся в последующих технологических переделах. В основе технологических приемов, повышающих реакционную способность, лежат механохимические процессы, которые проявляются в изменении химического и фазового составов поверхности твердых тел при различных механических воздействиях. В нестабильное термодинамически неустойчивое состояние вещество может переводиться механическим (тонкое измельчение), термическим (обжиг) или химическим (осаждение из растворов веществ, находящихся в активном состоянии) путем.
[link] (аэрозоле), потоками воздуха или пара высокого давления.
Струйные мельницы применяют для измельчения керамических и абразивных материалов, фармацевтических субстанций, минеральных наполнителей композиционных материалов и др. Современные струйные мельницы обеспечивают толщину помола d97 от 0,7 мкм до d97 = 100 мкм, что примерно соответствует среднему размеру частиц от 200 нм до 50 мкм. Диапазоны производительности составляют от единиц килограмм до нескольких тонн в час. Отличительными чертами струйных мельниц являются большой срок службы, возможность получения продукта высокой чистоты, обладающего большой удельной поверхностью.
Принцип их действия основан на использовании энергии сжатого газа или пара, которые при расширении в соплах приобретают большую скорость (до 100 м/с). Частицы измельчаемого материала вводятся в струю газа и разрушаются вследствие взаимных соударений и ударов о стенки помольной камеры. Для тонкого помола используют мельницы с противоточной помольной камерой, в которую с противоположных сторон входят разгонные трубки с соплами для подачи газа или пара. Исходный материал подается в трубки по рукавам, увлекается потоком энергоносителя, измельчается в камере и подается в сепаратор, где происходит отделение мелкой фракции от крупной. Крупная фракция возвращается в помольную камеру, а мелкая отводится через верхний штуцер.
Достоинство струйных мельниц: возможность получения материала, не загрязненного продуктами износа мелющих тел.
[pic]
Рисунок 3.10 – Струйная мельница: 1 – помольная камера; 2 – разгонная трубка; 3 – сопло; 4 – рукав; 5 – труба; 6 – сепаратор; 7 – отводной штуцер; 8 – шнек подачи
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Назовите основные операции предварительной подготовки сырьевых материалов.
2.Характеризуйте процесс дробления.
3.Опишите устройство и принцип действия конусной и валковой дробилки.
4.Характеризуйте процесс помола.
5.В чем состоит отличие процесса дробления, от процесса помола?
6.Опишите принцип действия и конструкцию шарово-трубных мельниц.
7.Какова роль воды в сырьевых мельницах?
12
