Формирование дисперсных составов порошков при измельчении и агломерации

• Автор: Краснов, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 117 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Математические модели кинетики измельчения

1.2. Математические модели кинетики агломерации

1.3. Основные задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И АГЛОМЕРАЦИИ.

2.1. Модельное представление процессов

2.2. Описание дисперсного состава системы.

2.3. Математическая модель измельчения и агломерации.

2.4. Выбор вида аппроксимационных зависимостей

для функций измельчения и агломерации.
2.5. Выводы по главе 2
3. РАСЧЕТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И АГЛОМЕРАЦИИ.
3.1. Характеристика размольного оборудования
3.2. Методика исследования кинетики измельчения
3.3. Определение параметров идентификации математической модели.
3.4. Обсуждение полученных результатов
3.5. Выводы по главе 3
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ
4.1. Основные этапы выбора технологии
производства тонкодисперсных порошков.
4.2. Разработка технологии получения микроталька применительно к условиям производства
ЗАО Экохиммаш.
4.2.1. Выбор номенклатуры производимой продукции.
4.2.2. Выбор основного оборудования
для организации производства.
4.2.3. Выбор математических моделей для описания процессов измельчения и классификации
4.2.4. Определение параметров идентификации математических моделей.
4.2.5. Отбор перспективных схем
технологической линии переработки талька
4.2.6. Методика оценки эффективности технологических схем переработки талька
4.2.7. Анализ схем переработки талька
4.2.8. Выбор схемы для организации производства
4.2.9. Разработка конструкции классификаторов
и проекта технологической линии
4.3. Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


При организации производства микропорошков в каскадных схемах может оказаться более выгодным частичная переработка исходного сырья в микропорошок, если промежуточные продукты, требующие значительно меньших затрат на их получение, могут быть реализованы как товарная продукция. Организация многопродуктовых производств также увеличивает количество возможных вариантов схем переработки материала и делает более затруднительным нахождение оптимальной схемы. Дополнительные проблемы возникают при организации нового производства на базе уже существующего. Структура возможных схем переработки и возможные режимы эксплуатации новой линии ограничиваются внутренними связями, характеристиками и условиями работы элементов работающей технологической линии, при этом появляются ограничения по возможности размещения дополнительного оборудования на существующих производственных площадях. Попытки создания высокоэффективных технологических линий для получения микропорошков только на основе эмпирического опыта редко достигают поставленной цели. Наличие большого количества определяющих факторов и многовариантность задачи требуют проведения детального анализа ситуации. Поэтому поиск оптимальной структуры технологической линии был основан на расчетном анализе работы всех элементов с использованием математических моделей, описывающих процессы измельчения, агломерации и классификации. Целью диссертационной работы является разработка технологии производства тонкодисперсных порошков на основе анализа процессов измельчения и агломерации в размольном пространстве мельницы. ЗАО "Экохиммаш". Апробвиия результатов работы. Инженерная защита окружающей среды" (Москва ), Международные научно-технические конференции "Состояние и перспективы развития энерготехнологий" (IX и XI Бенардосовские чтения, Иваново, г. Иваново, ). Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах. Автор выражает благодарность сотрудникам Ивановского государственного энергетического университета и ЗАО "Экохиммаш”, оказавшим активное содействие в проведении данной работы. Математические модели кинетики измельчения. Для описания дисперсного состава порошка применяется массовая плотность распределения частиц по размерам f(5), полный остаток Я(й) и полный проход 0(5), соответствующие долевому содержанию в смеси частиц крупнее или меньше размера 5. Массовая доля в смеси частиц размером 5, 5+cfo составляет f(8)d5, -dR(5) или dD(5). Я(б)= Jffete, (1. Jffe)d|=1 -R(b). Здесь 5^*, 6min, ? Математические модели измельчения предполагают, что в размольном пространстве мельницы происходят только разрушения одиночных частиц с образованием более мелких осколков. Можно выделить два способа оценки дисперсного состава порошка при размоле. В первом случае уравнения кинетики отслеживают только изменения величин Я(о) или 0(6) для фиксированного значения 6=5). В работах С. Е. Андреева, В. В. Кафарова, М. Учитывая значительные расхождения расчетных значений по (1. В.В. Товаров /1/ и независимо от него В. П. Ромадин /6/ предложили ввести корректировку влияния продолжительности измельчения введением в уравнение (1. Уравнения (1. Попытки добиться лучшего согласования расчетных и экспериментальных данных без теоретического обоснования привели к появлению в работах С. Ф Шинкоренко, К. А. Разумова, Л. Ф. Биленко; А. Уравнения (1. Я(6) или 0(6) для одного контрольного размера при неизменном дисперсном составе исходного материала и режиме работы мельницы. Но даже для этих условий оценка дисперсного состава по другому контрольному размеру требует корректировки параметров идентификации. Ситуация существенно усложняется, если мельница работает в замкнутом цикле с классификатором. В этом случае любые изменения производительности питания или границы разделения классификатора приводят к изменению дисперсного состава материала перед мельницей Я(д,0), что также требует корректировки параметров идентификации даже для того же контрольного размера. Более плодотворным оказался подход, при котором контролируется дисперсный состав во всем диапазоне изменения размеров (6м1п, бмах]. Я(5,0)e_w°.