Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
45
/
Повышение температуры при помоле способствует гакже некоторому понижению рН суспензии. Этот эффект вызван следующим. Известно [1(18], что вода в очень малой степени диссоциирует по уравнению: НгО ^ Н++ОН-. 'Реакция эта эндотермическая и поэтому с повышением температуры равновесие в ней смещается вправо, т. е. степень диссоциации ©оды возрастает. Таким образом, более высокой температуре соответствует меньшее значение рН суспензии в процессе измельчения.
На производительность мокрого измельчения в шаровых мельницах влияют следующие факторы: скорость вращения барабана; количество мелющих тел; размер, форма и плотность мелющих тел; количество, крупность и свойства измельчаемого материала; количество воды; степень заполнения объема мельницы; тонина помола и прочее. Основными величинами, которые характеризуют помол, являются степень заполнения барабана шаровой мельницы мелющими телами (срш) и суммарное заполнение (фс). Под последним понимается отношение, суммы объемов мелющих тел ,и суспензии (Уш, Ус) к объему барабана мельницы (Уб), т. е.:
Фс = (Уш + Ус)/У6. (22)
Соотношение в загрузке материала и мелющих тел удобно характеризовать показателем активной зоны измельчения а, соответствующем отношению объема пустот между мелющими телами к объему суспензии, т. е.
где в — масса мелющих тел (шаров );
рнас, рш — насыпная и объемная массы мелющих тел: Ус — объем суспензии, который равен
^ = (С«/ри) + Ув, (24)
где вм, рм — масса материала; Ув — объем воды. В том случае, когда а—1, все пустоты между мелющими телами должны быть заполнены суспензией и уровень последней соответствует уровню мелющих тел В
46
мельнице. (При значении а, меньшем 1, суспензия не только заполняет пустоты между мелющими телами, но находится в определенном объеме и над ними. С уменьшением а увеличивается доля объема суспензии, не заполненной мелющими телами, что ведет к уменьшению скорости измельчения.
В качестве мелющих тел для одностадийного мокрого измельчения кварцевого стекла применяли [73] стержни из прозрачного кварцевого стекла. Изучена также возможность применения для этих целей корундовых мелющих тел.
Помол мелющими телами из кварцевого стекла1
Исследование процесса мокрого измельчения мелющими телами из кварцевого стекла с размерами, как при сухом помоле, осуществлялось в шаровой мельнице емкостью 170 л. На рис. 10 показана кинетика измельчения и зависимость некоторых свойств нестабилизяраванной суспензии и отливок от продолжительности помола при следующем режиме: конечная плотность суспензии рс 1,87 г/см3, <рш 0,33; а 0,48; фс 0,43.
Как следует из рис. 10, в процессе измельчения отмечается существенный рост температуры и штотности суспензии и уменьшение значения ее рН. Последнее обусловлено увеличением при помоле удельной поверхности кварцевого стекла, поверхность которого реагирует с водой с образованием кремнекислоты. Это в свою очередь приводит к некоторому разжижению суспензии, что выражается в падении ее вязкости. Аналогично этому /повышается плотность отливок, полученных из нестабили-зированных суспензий. Таким образом, в интервале дисперсности суспензий, показанной на рис. 10, повышение тонины помола твердой фазы, обусловливая ее гидратацию и дефлоккуляцию, приводит к повышению плотности отливок. Некоторое повышение плотности отливок (с 1,76 до 1,78 г/см5) с увеличением содержания тонких фракций в суспензии 'было отмечено также в работе Л. А. Букина и др. [67].
Указанная зависимость нарушается при получении значительно более тонкодиотерсных суспензий, плотность отливок из которых понижается.
Исследования вроведемы автором совместно с Т. П. Своякювой.
47
/
(влажностью) »2 н. ^«е»™» «логаосшо
1,91
% 179
I
33
1,67,
1,55
55,
45
35
22
11
О
188'і
т
1,82
Г 7,76
55
V/
¦*30
20
5,5
Г $0
5:
г 45
и-— - -X—х— "о
/ X / X / л к. у< о 7
2 ^ --.
251 7,701 40)/.
7ТУ
Рис. 10. Зависимость свойств иестабшгазнроваганой суопевэии кварцевого стекла от продолжительности помола:
/ — содержание точкой фракция (< 10 мкм); 2 — содержание крупной фракции (>?0 мюм); 3 — плотность отливки; 4 — плотность суспензий; 5 — температура; 6 — рН; 7 — вязкость по истечению
пенэий различной плотности: 1,92 г/см3 (кривые с индексом а) и 1,77 (с .индексом б). Если для малоплотной суспензии температура и а конечной стадии ее измельчения не превышает 39°С, то для высокоплотной достигает 74°С. Характерно и то, что на всех стадиях измельчения
48
высокоплотная суспензия является более тонкодисперсной, что следует из данных содержания различных групп фракций (кривые 1—3). Суспензии большей плотности при литье показывают большее значение плотности отливки (кривые 6).
Уменьшение температуры при помоле (например, за счет температуры в помещении или загрузки) приводит к существенному замедлению процесса. 'К примеру, ско-
100,
^ 80
=?
Є 60
1
20
15
ж
.36 26
г2а за^я- -О---I
75 65 55 45| 36 25
2,0
1,3
К 7,7 '/,51
4а - ----г )---^ і---г
/ У Г/С < Ч 5а -66
/X. 56
