Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. - Кварцевая керамика (1049256), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Если т( суспензии с рс=4,83 г/смл в интервале на- пряжений сдвига с 20 до 6500 дин см-2 возрастает в 15)раз (~с 2 до ЗОП), то для суапензни с р,=1,92 г/смв только в 2,2 раза (с 26 до 56 П). Таким образом, темпер деляя 0(илатансню, ~в большой мере являетгя определяющей при мокром измельчении, Прн увеличении ости суапензий выше 1,92(1,93 г/сме дялатансия их проявляется все в большей степени паже при высок ой температуре, что существенно замедляет скорость из- мельчения.
При)плотности суспензий менее 1,80 г/см' дилатансия утспвует, но скорость измельчения меньше, чем в об- ласти больших концентраций. Очевидно,,вязкость ус с- пелзии ие должна быть ниже определенного урания, при кото,, ром еще сохраняется максимальное де стане (мелю- щих тел.
Известно [1О?1, напримпр„что при дя р р- ванин пигментов в шаровых мельницах ь ах оптимальной считается вязкость пасты в пределах 30 П. С щественный,рост температуры при помоле в области высоких значений плотности суспензии обу У дуюприм. Теплоемча)сть воды в шесть раз больше тепло- емкости кварцевого стекла н поэтому, влажность суспен- зия (наряду с ее 2)) является основным фактором, саре- деляющкм температуру помола. К при(меру, при увеличе- нии плотности суспензия с 1,80 до 1,93 г/сме ее вязкость возрастает в 15 раз, а объемное содержание воды,в за- грузке уменьшается в 1,5 раза.
резкое замедление скорости измельчения юри увели- чении Рс выше 1,92 — )1,93 смк/с обУсловлено сильным по- вышением вязкости н дилатансии оист м, у е и, меиьшепием «мелющей способности» (эффектнвной ~плотности) мелю щих тел (вследс)вие уменьшения Ьр). (Существенное влияние на кинетику измельчения ока- зыв т, а мер мелющих тел. ~С уменьшением их размера ае рз возрастает удельная )поверхность (мелющей запру ответственно площадь контакта с раэмаль)ваемым мате- Риалом), что ускоряет )процесс измельчения.
К примеру, в) применение более мелких (в 2 — 2,5 раза по массе) ~мелющ~их тел при одинаковых значениях ~а способствует ускорению помола примерно вдвое. Однахо при этом существенная часть материала (до 15 '20%) может оказаться недомолотой (с размером частиц выше 0,5 мм). Последнее,вызвано недостаточной ударной силой мелющих тел .на,первои стадии измельчения, когда происходит дробление крупнокускового кварцевого стекла. И поэтому наличие в мелющей загрузке крупных мелющих тел является необходимым. Интенсификация помола может достигаться также повышением температуры на первой стадии измельчения.
Последнее может достигаться или предварительным нагревом,материала загрузки или поддержанием определенной температуры корпуса мельницы перед началом помола. За счет предварительного нагрева иорпуса ~мельницы,и мелющих тел представляется возможным поднять температуру при помоле и повысить его скорость ~на 20 — 40% за счет сокращения «инкубационного» периода измельчения [73]. Увеличение степени заполнения барабана ~мельницы .мелющими телами ф„выше 0,30 — 0,35 при сохранении постоянной величины а приводит к некоторому уменьшению скорости помола.
Однако учитывая, что с увеличением ф увеличивается и количество,измельчаемого материала, производвтельностымельннцы при этом возрастает за '10 — 20%. На ягинетику измельчения оказывает значение и показатель суммарного заполнения барабана мельницы м= лющими телами в суапензией (ф,). При увеличсщии ф«с 0,45 до 0,65 прн ~а=0,75 скорость измельчения уменьшашается примерно в 1,6 раза. Характерно, что при ~повышении ф, увеличивается количество фракций )0,5 мм (недомол). Так, если при ф,=0,4б иедомол отсутствует„ то при ф«=058 он составляет ~5»/е, а.при ф,=065 —:~10%, Удельный намел мелющих тел ~при этом не изменяется. Сравнение данных по иинетике сухого,и мокрого измельчения мелющими телами из иварцевого стекла показывает существенное (в три — пять раз) ускорение процесса при мокром помоле.
Эффективность моирогз измельчения по сравнению с сухим объясняется прежде всего тем, что вада является одним из наиболее поверх,ностно активных веществ по отношению к кремнезему [1!9, 1201. В работе [1211 эффективность ~мокрого измельчения шаровых мельницах по сравнению с сухим материалов в ша„в ности, васы- объясняют адсорбционным понижением прочное ате нала, шепнем ненас ыщенных связей измельчаемогом р й ельной дезагрегирующим действием воды, большей уд аров и меньшим дем~пфирующим дейв слое. ствнем суспензии,по сравнению с порошками в с Помол корундовыми мелюи4ими телами О из недостатков мокрого измельчения кварце- дним ого и енением мелющих тел из плавлен ива ца является существенвый их износ (натир), с лющнх тел их натир достигает, стоим остью мелющих тел из кварцевого стекла,их дель- ный вес в се бестоимости суспензии достигает ' %.
рможет поо, эффективная плотность мелющих тел о значений О 25 — 0,30 г/смз. Последнее приводит к уменьшению размалывающе снос мелющих тел. В связи с этим изучена. возможность применения для п мола нварцевого стекла корундсвых мелющих мокрого, помола в объемной массой тел, обладающих значительно большей ъ н твердостью. а~ оной мельнице (с Исследования ~проводились в зпа~ро й 18 — 20 мм с объемной массой 3,65 3,70 т/ м . н а составляли соответственно 0,35 и 0,80. лифтона п е та~влены на Ос овные закономервости помола р дс рнс. 13 для суспензий,с конечной плотност, (.
и т остью 1 92 (ин- 1,88 г/смз (индекс б). Как следует из рис. 1, ии об ч наиболее резко в процессе измельчения на стадии д увеличивается плотность суопензий д р й и падает пористость полученных вз них отливок. Содерж фр жанне тонких фракци (' 5 ) ала~вно увеличивается, а средних .и крупных (30 — 200 мкм) сначала увеличивается,до до мкм б ч,помола), а потом уменьшается. При принятом р ер азм е мелющих тел в изученном интервале плотное у тей с спеизий отмеча- ется существенный недамол иварцево свого стекла с ~равме- был большим для суспепзий высокой плотности. 195 й йбб Ъ ),бб г4 с о )в уг бб ь сз 4Р е( гб ц сз ьз Р 7Р г) еьз уб гб 5 Р б уг уб гв РР т;ч Рмс. (3.
Завнснмость илотиостн суспензки (и, пористости отливка (у), соларжании Фракннп ло 3 мкм (3), 30-26 мкм (е), тмепературм (3) в еазкостн оуопевзвн (6) от прежолжительиости нзмельаевнв корувлоаммн мелющими телами: о — суопензив взариеаого стенла с р =(за г/см', бе у =( 33 г/саге Отмеченное явление объяснимо сравнительно малой массой (мелющих тел (до '15 г), относительно .большой толщиной исходного кварцевого стекла (до 3 Ррм) и высокой вязкостью суспензий. Для устранения недомола необходимо применение корундовых мелющих тел большего диаметра (25 — 30 мм). С увеличением плотности суспензий увеличивается температура н (вязкость при нх помоле, Таким образом, общая закономер(ность измельчения корундовыми мелющими телами такая же, как и при помоле мелющим)и теларли из кварцевого стекла.
Вместе с тем в да(ином случае процесс измельчения происходит в несколько раз интенсинней. К примеру, если рассмапривать содержа(нне мелких (до 5 мкм) фракций, то уже через 4 — 5 ч помола их количество ранна нли превышает содержание таковых для суспензий 20— 30-ч помола мелющими телами из кварцевого стекла. Столь существенная разница в скорости помола объясняется в основном значительно (большей, плотностью корундовых мелющих тел, вследствие этого разница в плотности между мелк)щнми телами и суспензией составляет 1,75 — 1,ЭО г/смз„т.
е. их аффективная плотность в шесть раз болыще, чем при помоле мелющими телами нз кварцевого стекла. Характерно также, что суспензни при нх плотности ло 1,90 г((смк обладают ывнншей вязкостью, по сравнению с .полученным помолом мелющими телами из кварцевого стекла. Последнее объяснимо некоторым уменьшением значения р~Н суопензий (вследствие более тонкого зернового состава). Намол иорундовых (мелющих тел при получении суспепзий с тонким и средним зерновым соста(вом на превышает 13)п, Это ие (приводит к существенному изменению основных свойств материала. Зерновой состав суспензий Зерновой состав суспеизий являстся одним нз основных фа(кторов, определяющих плотность упаков)чн массы при литье.
Для достижения высокой плотности отливки требуется полидисперсный зерновой состав суспензий, хорошо достижимый,пр(и помоле (в шаровых мельницах 1731, вв При изучении условий получения кварцевой керамики было установлено [51), что если в зерновом соста1ве исходных суспвнзий содержавие топких 1фра1кций до 5 мкм превышало 50 — 607р, то получепные из них отливки ~растрескивались или нвпосредсттввпно после окончамия литья, или на стадии сушки. С увеличением размера отлквок умвньшалось предельно допустимое ~содержание тонких фракций, при котором наступало разрушение отливок.
Посредством стабилизации суспвпзий склонность тонкозернистых отливок л растрески1ванию уменьшалась. Указанное явление обусловлено повышением степени гидратацпи твердой фазы по мере повышения степепи ее дисперсности. Как показал1и исследования [51), гидрата1ция, слределяемая потвряйги при 2ррокаливакии, существе1йно возрастает щри зерновых составах, отливки из которЫх разрушаются. Согласно данным [51, 531, п. и. и. отливок ~в заа2йсимости от .зернового состава могут колебаться в пределах 0,111,3огйр, 1в рабате [42] они составляют 0,4""21. Дисаврсность суспвнзии соответственно определяет и величину усадон отливок при,сушке. 1В связи с этим по мере увеличения габаритных 1размеров и толщины отливок дисперсность суспензия должна понижаться. Требуемый для получения издел1ий различных габаритных размеров зерновой состав достигается регулированием времени измельчения суспвнзий.
Кроме того, для получения крупногабаритных изделий зернистого строения может применяться метод раздельного получения суспензнн и зернистого наполнителя с 1последующим смешением. На рис. ~14 показаны, по да111ным [731, и1ггегральные ййривые зерлового 1раопределения суспвнзий различной степени дисперсности (мривые 1 — 3), а также суспвнзий с зернистым наполййителем (кривые 4 — б). Ксривой 1 показан зерновой состав суспензий, отливки из которого склонны к растрескиванию.
Суспензии с зерновым составом, близким к кривой 2, являются оптимальными пря литье мзделий средних и небольших размеров. Крупнодиспврсяые суспвнзии, а также суспензии с зернистым 1наяолнителем рекомендуются для литья крупногабаритных изделий, сии позволяют достичь наиболее 1высокую плотность отливки. На рис. 16 п1редставлены интегральные кривые зернового распределения суспвнзий,с различной продолжительностью изрйельчвния корундовыми мелющими телами Бб !00 00 ба 20 00 б 11, икм 40002 аг йй цб пв 10 а', мак рпс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
