Разработка и исследование процессов измельчения и разделения композиционных материалов

• Автор: Бальмонт, Татьяна Михайловна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Глава 1. Современное состояние процесса разрушения композиционных материалов ударом
1.1.Теория разрушения композиционных материалов ударом
1.2.Анализ конструкций машин, используемых для измельчения композиционных материалов
(Г1 1.3.Разделение многокомпонентных смесей
1.3.1. Разделение сыпучих материалов электрическими методами
1.3.2. Разделение сыпучих сред в воздушном потоке
1.4. Основные задачи исследования
1.5.Выводы по первой главе
Глава 2. Разработка конструкции и исследование мельницы для разрушения спеков
2.1. Разработка ступенчатой мельницы для разрушения спеков
2.2. Описание конструкции многоступенчатой мельницы
2.3. Гранулометрический состав измельчения
2.4. Конструктивная и режимная оптимизация ступенчатой мельницы
2.5. Износ ударных элементов
2.6. Выводы по второй главе
Глава 3. Электрическая сепарация измельченных спеков
3.1. Индукционная зарядка частиц на вращающемся барабане
3.2. Кинетика индукционной зарядки частиц и расчет флуктуаций
заряда
3.3. Движение заряженных частиц в электрическом поле сепаратора
3.4. Метод построения траекторий частиц
3.5. Расчет основных параметров и характеристик сепаратора
3.6. Экспериментальная часть
3.6.1. Выбор основных узлов аппарата и последовательности операций
3.6.2. Методика и результаты эксперимента
3.7. Конструктивная и режимная оптимизация барабанного электрического сепаратора
3.8. Выводы по третьей главе
Глава 4. Разработка технологии использования отходов производства
синтетических алмазов
4.1. Вторичное использование графита
4.2. Утилизация металлического катализатора
4.3. Технологическая схема обработки спеков
4.4. Расчет ожидаемой экономической эффективности от внедрения новой технологии обработки по сравнению с существующей
4.5. Выводы по четвертой главе
Общие выводы
Библиографический список, Приложения

Одними из наиболее энергоемких и трудоемких процессов в технологии производства дисперсных материалов являются операции дробления и измельчения. Техника и технология на протяжении всего своего существования остается объектом пристального изучения видных специалистов как в нашей стране, так и за рубежом /1-10/. Их работы направлены на дальнейшее совершенствование теоретических и практических предпосылок для создания перспективных методов расчета и конструкций измельчающих машин.
Производство дисперсных материалов с узким гранулометрическим составом является труднодостижимой задачей. Существующее для этой цели оборудование чрезвычайно громоздко, энергоемко, малоэффективно и не обеспечивает качество продуктов по многим показателям.
В ряде случаев при производстве дисперсных порошков необходимо обеспечить получение конечного продукта узкого гранулометрического состава. При разрушении композиционных материалов, каковыми являются многие полезные ископаемые, необходимо процесс дробления организовать таким образом, чтобы максимально обеспечить выход нужного продукта. Однако, существующее в настоящее время оборудование не позволяет получать продукты дробления как с минимальным разбросом частиц по крупности, так и извлекать из композита нужную фракцию.
Другим аспектом рассматриваемого вопроса является отделение нужного для дальнейших технологических операций материала из многокомпонентной смеси. При извлечении нужного материала остальные компоненты выбрасываются в отвал, нарушая экологические условия местности. Часто для обогащения применяются дорогостоящие и токсичные вещества - это различные кислоты, щелочи и их растворы. Все это требует

Экспериментальные результаты позволяют полагать, что в силу ступенчатого профиля корпуса мельницы, частицы материала при движении вместе с воздухом несколько раз меняют направление вектора своего перемещения, что приводит к изменению среднего времени нахождения кусков в зоне интенсивного разрушения. Это, в конечном счете, оказывает существенное влияние на эффективность разрушения, и, как следствие, работы измельчителя в целом. Многие авторы за эффективность помола принимают прирост удельной поверхности при диспергировании или
изменение степени измельчения (1 = —— ) материалов (рис.2.8).
160-

10 3-105
Удельная поверхность, м2/кг 1-шаровая мельница; 2-молотковая; 3-ступенчатая.
Рис.2.8. Зависимость потребляемой мощности от удельной поверхности