Разработка процесса прессового гранулирования мелкодисперсных сред на примере минеральных порошков и древесных отходов

• Автор: Булатов, Илья Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Оглавление.
Введение
Глава 1. Современное состояние вопроса переработки, использования и гранулирования мелкодисперсных порошковых материалов и отходов
1.1. Способы использования микроталька, оксида титана и опилок в качестве адсорбентов и наполнителей
1.2.Состояние вопроса по процессам переработки древесных отходов в топливные брикеты
1.3.Методы и оборудование для гранулирования мелкодисперсных зернистых сред прессованием, компактированием и экструзией
1.4.Методы расчета силовых параметров процессов компактирования на валках с гладкой поверхностью и прокатки через фильеру мелкодисперсных сред
1.4.1. Методы расчета силовых параметров процесса компактирования на валках с гладкой поверхностью
1.4.2. Методы расчета силовых параметров при прокатке через фильеру
1.5.Особенности реологических свойств и деформирования гранулируемых систем
Выводы по главе 1 и постановка задач исследования
Глава 2. Теоретическо-экспериментальное исследование процесса гранулирования минеральных порошков и опилок с учетом реологических свойств дисперсных сред
2.1.Анализ напряженного состояния в очаге деформаций
2.1.1. Расчет параметров напряженного состояния в очаге деформации валкового пресса
2.1.2. Расчет параметров напряженного состояния в очаге деформации роторного пресса с плоской матрицей

2.2.Особенности движения гранулируемых продуктов по формующему каналу с переменной геометрией и условия моделирования технологических и конструктивных параметров роторного гранулятора
2.3.Лабораторные установки и методики проведения экспериментов
2.3.1. Установки и методики для определения пластической прочности, деформационно-прочностных характеристик и коэффициента бокового давления мелкодисперсных сред
2.3.2. Описание установок для проведения компрессионных испытаний и прокатки на валковом прессе
2.3.3. Описание установки для исследования процесса проходного прессования с тепловой пластификацией
Выводы по главе
Глава 3. Результаты исследований структурно-деформационных свойств гранулируемых продуктов и процесса гранулирования минеральных порошков и опилок
3.1.Исследование кинетики и механизма структурообразования гранул по величине пластической прочности на стадиях подготовки и грануляции дисперсных сред
3.2.Результаты по исследованию коэффициента бокового давления для сред с регулируемыми реологическими свойствами
3.3.Результаты исследований грануляции микроталька и оксида титана при прессовании в закрытой матрице и на валковом прессе
3.4.Результаты исследований деформационно-прочностных характеристик мелкодисперсных материалов
3.5.Результаты исследования процесса проходного прессования с изменением реологических свойств опилок при помощи температуры
Выводы по главе
Глава 4. Разработка методов расчета процесса гранулирования мелкодисперсных минеральных порошков (тальк, оксид титана) и формующих грану-ляторов с фильерой переменного сечения

4.1.Методика расчета валкового пресса для компактирования мелкодисперсных сред
4.2.Методика расчета прессовых грануляторов с плоской матрицей для гранулирования опилок с регулируемыми реологическими свойствами
4.3.Рекомендации для разработки конструкции роторного гранулятора с плоской матрицей
Выводы по главе
Основные выводы и результаты
Литература
Приложение 1 Пример расчета валкового пресса
Приложение 2 Пример расчета прессового гранулятора с плоской матрицей
Приложение 3 Акт о проведении испытаний для разработки технологии получения гранулированного биотоплива на основе растительных отходов

торого может служить поддон) и секционный, из которого изделие извлекается в результате разборки пресс-инструмента.
На рис. 1.9 представлен однопуансонный настольный таблеточный пресс 60008, предназначенный для производства таблеток в лабораторных условиях. Пресс может работать в ручном и автоматическом режимах. Получение различных по форме и размерам таблеток обеспечивается использованием сменных комплектов пресс-инструмента (матриц и пуансонов). Диапазон диаметров готовых таблеток от 5 до 13 мм. Форма таблеток зависит от используемой матрицы и может быть плоскоцилиндрической, с риской и фаской, сферической. Также существует возможность выпускать таблетки с гравировкой логотипов.
Из загрузочного бункера порошок при помощи поворотной лапки попадает дозировано в матрицу. Особенностью данной модели пресса является троекратный наезд подающей порошок лапки на матрицу, что гарантированно регулирует качество заполнения порошка. После заполнения матрицы материалом осуществляется прессование посредством верхнего пуансона и затем готовая таблетка выталкивается из пресс-формы нижним пуансоном.
Данная модель таблеточного пресса разработана для высокоскоростного производства таблеток — порядка 2 таблеток в секунду. Все детали контактирующие с порошком выполнены из пищевых нержавеющих марок сталей, покрыты слоем хрома, а станина пресса и многие детали окрашены порошковыми красками и покрыты специальным фармацевтическим лаком, что позволяет использовать его при производстве медицинских препаратов а также проводить очистку поверхности с помощью моющих средств. Все детали пресса сменные в случае поломок легко демонтируются.
При одностороннем прессовании наблюдается неравномерное распределение плотности по высоте изделия (максимальная плотность у поверхности торца пуансона и минимальная на противоположном торце поддона). При этом неравномерность увеличивается по мере увеличения высоты изделия относительно его диаметра. Такое распределение плотности вызвано возни-