ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О проблеме тонкого измельчения из "Струйные мельницы _1967" Тонкое измельчение сырья и полуфабрикатов, служащее одним из основных методов совершенствования существующих и создания новых технологических процессов, проникло в настоящее время практически во все отрасли промышленности и народного хозяйства. Вместе с тем внедрение этой прогрессивной технологии сопряжено с некоторыми трудностями. [c.8] Известно, что с увеличением дисперсности продукта производительность измельчителя резко снижается ири одновременном повышении энергозатрат, износа измельчителя и стоимости измельчения. [c.8] Приведем несколько цифр. Уже в 1950 г. на измельчение во всем мире было затрачено более 100 млрд. квт-ч электроэнергии [72]. Если учесть, что при тонком измельчении энергозатраты возрастают пропорционально квадрату удельной поверхности продукта [67] и что к 1970—1980 гг. объем промышленного производства в мире возрастет вдвое по сравнению с 1960 г., то легко подсчитать, что при условии удвоения удельной поверхности измельченных продуктов суммарные энергозатраты достигнут к указанной дате 800 млрд. квт-ч, или 50% мирового производства электроэнергии [22]. [c.8] К сожалению, тонкое измельчение связано не только со значительными энергозатратами, но и с большими потерями качественных сталей в результате износа измельчителей. При среднем удельном износе, равном 0,02 кг квт-ч [43], суммарный годовой износ составит к указанной дате 15 млн. г. В денежном выражении годовые затраты на измельчение составят около 24 млрд. руб., из которых более 50% придется на долю Советского Союза и стран народной демократии. [c.8] Следовательно, тонкое измельчение представляет собой крупную технико-экономическую проблему, методы и сроки решения которой, несомненно, окажут значительное влияние на развитие многих отраслей про.мышлеиности [9]. [c.8] Прежде чем перейти к систематическому изложению совре менного состояния техники измельчения, необходимо отметить следующие парадоксальные обстоятельства. Так, к.п.д. oBpej менного измельчителя с мелющими телами, иапример шаровой мельницы, равен 0,05% [40]. Это значит, что практически вся энергия, потребляемая измельчителем, затрачивается вхолостую, переходя в тепло и рассеиваясь в пространстве. [c.9] Наконец, скорости воздействия на измельчаемый материал ничтожно малы по сравнению с оптимальными, ввиду того что по условиям долговечности и усталостной прочности конструкционных материалов, применяемых в измельчителях, динамические нагрузки в них должны быть небольшими. [c.9] Совокупность перечисленных факторов ограничивает удельную производительность измельчителей. Так, у совре.мениой шаровой мельницы эта величина не превышает обычно 0,1 г/ч на тонну веса мельницы. Низкая удельная производительность определяет значительные габариты, вес и стоимость измельчителей и их низкую экономичность. [c.9] Решение проблемы требует устранения перечисленных недостатков. Для перехода от измельчения мягким — твердого к из.мельчению твердым — твердого или твердым — мягкого можно использовать принцип самоизмельчения, когда роль мелющего тела играют куски или частицы материала, сталкивающиеся друг с другом, или применять футеровки и мелющие тела из очень твердых материалов, например минерало- и металлокерамики. [c.9] Первая возможность реализуется с меньшими затратами., но связана с существенным изменением конструкции измельчителя вторая — экономически оправдана при условии, что абсолютные размеры измельчителя невелики, в противном случае технико-экономические показатели измельчителя оказываются неблагоприятными вследствие значительной стоимости твердых материалов. [c.9] При переходе к высоким скоростям измельчения (до нескольких сотен метров в секунду) можно использовать для механического ускорения частиц измельчаемого материала вращающиеся ускорители — лопасти, чаши и т. п. или струи сжатого воздуха, пара, газа. Высокие скорости воздействия позволяют повысить к. п. д. измельчителя, его удельную производительность и энергонапряженность. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить размеры измельчителя, применять для его футеровки твердые материалы, снизить до минимума загрязнение измельчаемого материала продуктами износа. [c.9] При оценке путей развития конструкции измельчителя следует иметь в виду обстоятельство, которое часто не оценивается в должной степени. Обычно предполагается, что измельчитель работает в оптимальном режиме, при котором продукт заданной дисперсности получается при минимальной себестоимости. К сожалению, это предположение далеко от действительности. [c.10] Оптимальный режим может быть достигнут сравнительно просто при условии оснащения одного или группы измельчителей самонастраивающейся кибернетической мащиной [43], определяющей и поддерживающей оптимальный режим их работы в условиях неизбежных колебаний физико-механических свойств измельчаемого материала, параметров рабочего процесса, изменения режима измельчения вследствие износа измельчителя и т. п. [c.10] Не менее важны с точки зрения экономичности работы измельчителя его надежность и долговечность, в особенности при большой производительности. [c.10] Развитие современного машиностроения показывает, что комплексу изложенных требований в большей степени отвечает измельчитель, не имеющий движущихся частей. К таким аппаратам, в частности, относятся струйные мельницы [10]. [c.10] Струйные мельницы определились как самостоятельная группа измельчителей с широким диапазоном дисперсности готового продукта. Области применения мельниц этого типа охватывают большинство отраслей промышленности. Достаточно указать, что на струйных мельницах было успешно измельчено более 1000 различных продуктов. О размахе применения этих мельниц можно судить по списку фирм, выпускающих их в США [11]. [c.10] Вместе с тем нет сведений о работах в области механики этих мельниц и методики их расчета, что, по-видимому, объясняется специфичностью материалов, измельчаемых на струйных мельницах. [c.10] Струйные мельницы изготовлялись сначала в США и не продавались за границу. Лишь в 1955—1956 гг. английская фирма Берк и К° предложила СССР струйные мельницы с плоской горизонтальной камерой [52], предназначенные для сверхтонкого помола двуокиси титана. [c.10] Струйные мельницы с плоскими горизонтальными камерами диаметром 200 и 50 мм изготовляются в ГДР [63]. Образец такой мельницы поставлен в СССР в 1958 г. Кроме того, струйные мельницы изготовляются в ФРГ и других странах. [c.10] Вернуться к основной статье