Пневмоструйная мельница с эффектом самофутеровки помольной камеры

• Автор: Ярыгин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 159 с. : ил.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТОНКОГО И СВЕРХТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
1.1 Современное оборудование для тонкого и сверхтонкого
ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
1.2 Анализ отечественных и зарубежных струйных измельчителей
1.3 Обоснование выбора принципиальной схемы пневмоструйной мельницы с эффектом самофутеровки помольной камеры
1.4 Тонкодисперсные порошки в производстве сухих
строительных смесей
1.5 Цель и задачи исследований
1.6 Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ МАТЕРИАЛА В ПОМОЛЬНОЙ КАМЕРЕ С САМОФУТЕРУЮЩЕЙСЯ ОТБОЙНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
2.1 Определение геометрических параметров помольной камеры пневмоструйной мельницы с эффектом самофутеровки
помольной камеры
2.2 Описание конструктивных и технологических характеристик ПОМОЛЬНОЙ КАМЕРЫ С САМОФУТЕРУЮЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТЬЮ
2.3 Определение силы сопротивления сыпучей среды при внедрении в
нее частицы материала
2.4 Уравнение, описывающее движение частицы материала в
СЫПУЧЕЙ СРЕДЕ
2.5 Выбивание частиц материала из поверхностного слоя
САМОФУТЕРУЮЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ
2.6 Математическое описание процесса разрушения частиц
МАТЕРИАЛА В РЕЗУЛЬТАТЕ ЛОБОВОГО УДАРА О ЧАСТИЦЫ
САМОФУТЕРУЮЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ
2.7 Выводы
3 ПЛАН И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Основные положения экспериментальных исследований
3.2 Описание экспериментальной установки, применяемого оборудования и средств контроля
3.3 План многофакторного эксперимента
3.4 Характеристика исследуемого материала
3.5 Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПНЕВМОСТРУЙНОЙ МЕЛЬНИЦЫ С ЭФФЕКТОМ САМОФУТЕРОВКИ ПОМОЛЬНОЙ КАМЕРЫ
4.1 Анализ уравнений регрессии <2, У, q
4.2 Анализ влияния основных параметров на эффективность
ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ПНЕВМОСТРУЙНОЙ МЕЛЬНИЦЕ С ЭФФЕКТОМ САМОФУТЕРОВКИ ПОМОЛЬНОЙ КАМЕРЫ
4.3 Сравнительный анализ теоретических и
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.4 Определение рациональных параметров процесса измельчения в пневмоструйной мельнице с эффектом самофутеровки
помольной камеры
4.5 Анализ зернового состава готового продукта
4.6 Выводы
5 ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ
5.1 Описание промышленной установки
5.2 Расчет экономической эффективности
5.3 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Эффективность производства и необходимость повышения дисперсности строительных и отделочных материалов различных отраслей промышленности связаны с совершенствованием существующего и созданием нового оборудования и технологий для тонкого и сверхтонкого измельчения.
Всестороннее критическое изучение современного оборудования позволяет устранить основные недостатки и слабые места, а также определить пути развития новой техники и технологий.
На сегодняшний день в различных отраслях промышленности подвергается помолу свыше миллиарда тонн порошков. С ростом дисперсности готового продукта производительность процесса помола материалов резко снижается при одновременном повышении энергозатрат, а, начиная с некоторой, предельной для различных материалов дисперсности, дальнейшее измельчение становится весьма затруднительным. Кроме того, с уменьшением дисперсного состава порошков поведение его частиц обнаруживает качественно новые стороны. Слишком развитая удельная поверхность сверхтонких порошков приводит, например, к появлению агломератов частиц, появляющихся благодаря силам аутогезии. Это влечет за собой снижение производительности измельчителей вследствие залипания частичек материала на корпусе и рабочих органах агрегатов [63,94].
В то же время, с ростом тонкости помола возрастает поверхность контакта веществ и скорость растворения материалов, сокращается продолжительность схватывания и увеличивается прочность вяжущих материалов, в зависимости от степени дисперсности изменяется цвет пигментов и наполнителей [16, 19].
В настоящее время машиностроительной промышленностью освоен выпуск различного типа машин и оборудования, однако, поиски более совершенных их конструкций не прекращаются. К числу причин, стимулирующих усилия в этом направлении относятся: [12]

Я - максимальная высота поднятия шибера; Я - полная высота бункера; (// -угол естественного откоса футеровочного материала; У - объем бункера без учета патрубка пылеуноса; У2 - объем бункера с учетом половины патрубка пылеуноса высотой Я.
Согласно схемы на рисунке 2.2 объем футеровочного бункера равен:
Рассмотрим механизм образования само футерующейся отбойной поверхности, которая формируется в результате просыпания сыпучего материала через питающий бункер. Геометрия расположения внешней поверхности насыпного материала, очевидно, будет определяться подвижностью, благодаря которой формируется внешняя граница, поверхность которой, в свою очередь, характеризуется углом наклона образующей к горизонтальной плоскости аЬ (угол хр). В литературных источниках его называют углом естественного откоса материала. Его величина зависит от способа формирования, рода материала, влажности и времени слеживания. Величину угла естественного откоса насыпного материала можно определить в лабораторных условиях. Для этого необходимо в сосуд цилиндрической формы без дна, установленный на плоскости, поместить исследуемый сыпучий материал. При медленном подъеме сосуда образуется конус с углом наклона образующей равным углу естественного откоса, который соответствует данному роду и состоянию материала.
К основным характеристикам сыпучего материала в нашем случае следует отнести: крупность частиц, насыпную плотность и подвижность. По крупности насыпной материал, в зависимости от размера частиц, подразделяют на следующие категории: пылевидный, порошкообразный, мелкозернистый, крупнозернистый, мелкокусковой, среднекусковой и крупнокусковой. В нашем
(2.16)
а объем камеры помола равен:
(2.17)