Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. - Кварцевая керамика (1049256), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Материал по мере измельчения постепенно переходит из крупнокуокового в,состоянне суспенаии, при этом плоа"ность собственно суспензин возрастает и приближается к:рассчитываемой. Находящаяся в ~начальный период помола в мельнице вода, рассчитанная для достижения определенной .плотности суппензии, является вначале избыточной, так как материал находится в,виде крупных кусков.
Постепенно, по мере измельчения материала, вода идет на смачивание в1ювь образующейся при помоле поверюпости. ~При этом за счет образования иремнекислоты суспензия несколько разжпжается (~понижается ее вязкость). Учитывая, что плотность суспензни в процессе из- 44 постепенно уменьшаевся. Кроме того, по мере увеличения плотности (а следовательно, и вязкости) суопепзни при помоле ударный механизм измельчения постепенно ~переходит ~в нстарающнй.
Кроме указанных факторов, на кинеаику мокрого измельчения кварцевого стекла исключительное ~влияние оказывает тетвпцратура саморазогрева суспенэии при помоле, достигаемая, в основном, за счет работы трения. Последняя зависит от влажности ~суапензии, соотношения в загрузке материала и мелющих тел, от их размера и теплоизоляционных свойств футероикн мельницы. В завн~симости от этих факторов температура яа конечной стадии измельчения достигает Зб — 75'С. Рост температуры и~нтеаснфицирует шроцеас камельчення ~прежде всего за счет уменьшения вязкости суапензии и, что особенно важно, уменьшения ее днлатантных свойств. Температура суспензия при измельчении оказывает существенное влияаие на ее свойства.
Иэваспно, что кремнезем отличается хорошей смачиваемостью в4хдой. Этот,п~роцеас является экзотермичес-. ким, и общее количество связанной (гидрапированной) иоды резко изшеняевся с повышением температуры. Известно также, что даже адсорбированные газы воздуха уменьшают величину эффекта смачавания.,Повышение температуры при измельчении способствует уменьшению прочности водных слоев нз-'за большей ~подвижности но. нов, что должно приводить к уменьшению количества авязанной и увеличению свободной воды в суспензии.
Повышение температуры суспензаи способствует лучшей ее дефлоккуляцаи и лучшему удалению заювачелного воздуха. Доказательством вышеприведенного является значительно (~в при четыре ~раза) меньшая вязкость суапензий, полученных по одпостадийному методу по сравнению с двухстацийным при одинаковых значениях влажности (25 — 2674).
Кроме того, меньшее количество связанной воды благоприятствует получению более плотной отливки. 45 а = ~ —" — — )/)',, 6„ (23) 46 47 Повышение температуры также некоторому ~понижению рН прн помоле способе обствует фект 'вызва внию рН суспензия. Этот эфур р ~опеси~ нен сметцаво, т. е. степень диас иа~ оц ацни воды ноарастает. зом, ее высокой темпера е с ет меньшее значение рН с п ния. суопензии в процессе измельчеНа производительность мо го вых мельни крого измельчения в шараду щие факторы: скорость цах влияют след ю е щп тел; количество, крупность "ства измельчаемого материала; к л (тро). од последним понимается отнош н суммы объемов мелющ т ошвние объему барабана мельницы (Рв) т. ел .б их тел .и с спензии У (ув, $ е) трс = (К.+)тс)%.
(22) ношение в загрузке материала н мелющих т мельчения а, уд о характеризовать показателем активной , соотвевспвующем отношению объема и й зоны измежду мелющим~и телами к об и к о ъему суспензии, т. е. ъема пустот где 6 — масса мелющих тел (шаров ); р а„рш — насыпная и объемная ма то массы мелющих тел; о — объем суопензии, который равен Р, = (6„7р„)+ У„ (24) где 6мо р„— масса материала; К, — объем воды. Втомсл ч у ве, когда а=1, все пустоты между мелюве ып щими телами долж~вы быть заполне н оследней соответствует уравн ны суспензией и у оуравню мелющих тел в мельнице.
Притзначении а, меныпвм 1, суспензия,не только заполняет пустоты между мелющими телами, но ~находится в определенном объеме и над ними. С уменьшвиием а увеличивается доля объема суспвнэии, не заполненной мелющими телами, что ~ведат к уменьшению скоро."- ти измельчения.
В ~качестве мелющих тел для одностадийного мокрого измельчения кварцевого стекла применяли 1731 стержни из прозрачного тевврцевого стекла. Изучена также возможность применения для этих целей ~коруидовых мелющих тел. 17омол лтелющими телами из кварцевого стекла' Исследование процесса мокрого измельчения етелющими телами из кварцевого стекла сразмерами,какпри сухом помоле, осуществлялось в шаровой мельнице емкостью 170 л. На рве. 10 показана кинетика измельчения и зависимость некоторых свойств нестабилизировапной суопензии и отливок от продолжительности помола прл следующем режиме: ~конечная плотность суспензии ре 1.87 г/сма, «р 0,33; а 0,48; тре 0,43. Как следует ~из рис. 1Ю, в процессе измельчения отмечается существенный рост температуры и плотности суспензии и уменыпение значения ее рН.
Последнее обусловлено увеличением при ~помоле удельной поверхности кварцевого стекла, повврхпость которого реагирует с водой с образованием теремнекислоты. Это в' евою очередь приводит к некоторому разжижению суопепзии, что выраакается в падении ее вязкости. Аналогично этому повышаепся плотность отливок, полученных из пвстабилпзированных суопензий. Таким образом, в интервале днс. персности суопвнзий, показанпой на рис.
10, повьяпелие тонины помола твердой фазы, обусловливая ее гидратацию и двфлоккуляцию, приводит к повышению плотности отливок. Некоторое повышение плотности отливок (с 1,76 до 1,78 г/сма) с увеличением содержания тонких фракций в суспензии ~было отмечено также в работе Л. А. ~Букина н др. 1371. ~указа~иная,зависимость нарушается при получении значительно более тонкодиоперсных |суспензий, плотность отливок из которых понижается.
Иссяевованяя вроведеяы автором совместно с Т. П. Свовяоеой. Зависимость указанных на рис. 1О свойсвв и кинетики измельчения существенно определяются (плотностью и (влажностью) суспензия. На рис. 1! показана кннетик ЗМЕЛЬЧЕНИЯ, а там)КЕ ЗаВИСИМОСтЬ г И Рс От т ДЛЯ СУС- .з и! Ъ 105 70 г,0 ч 1,0г 170 70 ч 1,0 с) 17 Зб 10 б )г 10 04 00 гб 170 40 00 Рес. В. Зазванность свойств аестабнлизироааипой супмпаин кварцевого стекла от пралолжнтельности помола: ! — сспержанне тонкоа фракции (- )О мии); у — содержание крупкой ераицни (ь 60 мим); 6 — плагнасть заливки; 4 — плотность суспспзкв; 6 — температура; 6 — ри; 7 впав(ать по истееевив (!), 50— сргйевзне помола' б — Р с пензий различной плопности: 1,92 г/сми ()чривые с индексом а) и 1,77 (с индексом б). Если для малоплотной суспензии температура ма конечной стадии ее измельчения не превышает 39'С, то для (высокоплотной достигает 74'С.
Характерно н то, что на всех стадиях измельчения 49 Ъ 170 107 '.гг сз 11 оплотная суспензия являеу)ся более тонкодиоперсвысокопл ной, что следует иа данных содержания различных тру пп ракц(ий (кривые 1 — 3). Суспензии большей плотностл казьрвают большее значение плотности отпри литье но ливки (кривые б) У ьшение температуры при помоле (например, эа мен счет температуры в помещении )или запрузки! Рмво к сущесввенному замедлению процесса. К примеру, око- 100 цз.
00 00 зз а 00 сь Р„, и заеисимость слч аппп ер' (п" и с.. ив~~ (6) теьпмратурм (4), плотности [6) и плотности отлпвки ( ) "' а„з. а — мина арц ип стекла с гс (Лу ги ' =),т! г)ам' Р мола сУопензии с Рс=1,92 г/сб(0 Уменьшаетса Рость помола с примерно вдвое ври понижении температуры ~на ной стадии с 70 до 60'С. Объяснимо зто тем, что с уве- личением температуры ((в определенном интервале) су- / 00 7 тс 00 50 оо - 55 м)5 <с 5 0 55 ), 7,05 !,00 ,о,..г/см) ),05 Рве.
)к зеевовкогте текверетррм (и. люков«в (2) в осгетке не сете 22 млм (г) от ллотвоств сумммтвв кварцевого стекла врв И-е вемелекеввв суопензии резко возрастает иак ее температу)ра, тек и вязкость. Скорость помола (по содержанию частиц> 50 мкм) имеет наибольшее значение при р,= =1,85 —: 1,91 г/СМ' И РЕЗКО Заывдзястея 2)рн ро ВЫШЕ 1,92 г/см'. На рис. 12 )рриведены данные (по минимальной вязкости суспензий, соответствующие конечной температуре их измельчения. )Вязкость суопензии кварцевого стекла резко (па(дает с ростом температуры и поэтому наказанный на рисунке рост 2) с увеличением рс более пологий, чем при с(ливановой температуре.
щественно уменьшается дилата(нсия суопензий, во многом обусловливающая скорость измельчения. Температура саморавопрева при помоле наиболее сущее))венка зависит от )плотности (влажности) суппензии и показателя активной зоны измельчения а. Например, При увеличении показателя а с 0,45 до 0,90 при 24-ч помоле суопензии с рс=,!,88 г/смв температура возрастает,с 56 до 74'С. ~Величина а существенно влияет и на кинетику измельчения; в приведенном случае за 9 ч помола при а=0,9 достигалась таиая же дипперсность суспензия, изк за 24 ч при а=0,45.
Зависимость тонины помола, вязкости и температуры суопензни на 24-м часу ее измельчения от плотности суспензии показана на рис. '12. С увеличением плотности Если сравнивать ие минимальные значения ть опре- деленные ые при малых напряжениях с0гвига (10— я, 50 дпн. см . см-'), а в широком нх диапазоне, то окажетс, что отн осителыная разница в вязкости между суспензияя. ми с раз личными значениями плотности уменьшаетс . 2 Например, для суопензий с р,=!,83 и 1,92 |г/см конеч- ная температура помола составляет 42 и 72'С соответст- венно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
