Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
(А 4-6
¦О___ ч5а — —— —С ---о
35 30
25^
12 16 Т,Ч
24
за
Рис. 11. Зависимость содержания фракций < 60 мкм (I), 50 — 100 мтем (2),>100 моем (3), температуры (<), плотности суспензии (5) и плотности отливки (6) от продолжительности помола;
а — суспензия кварцевого стекла с Рг = 1.77 г/см»
= 1,92 г/ом«; б—р
рость помола суспензии с рс = 1,92 г/см3 уменьшается примерно вдвое при понижении температуры на конечной стадии с 70 до 60°С. Объяснимо это тем, что с увеличением температуры (в определенном интервале) су-
49
щественно уменьшается дилатансия суагіензий, во многом обусловливающая скорость измельчения.
Температура ісаморазопрева при помоле наиболее существенно зависит от плотности (влажности) суспензии и показателя активной зоны измельчения а. Например, яри увеличении показателя а с 0,45 до 0,90 при 24-ч помоле суспензии с рс=1,8в г/'см3 температура возрастает .с 56 до 74°С. Величина <і существенно влияет и на кинетику измельчения; в приведенном .случае за 9 ч помола при «=0,9 достигалась такая же дисперсность суспензии, как за 24 ч при а=0,4(5.
Зависимость тонины помола, вязкости и температуры суспензии на 24-м часу ее измельчения от плотности суспензии показана на рис. 12. С увеличением плотности
20
г:
§«>
л
ос
10
Г І0
30
с;
•^.20
10
75
55
55
45
I- 35
1 ? л
•/ 7
о /оо°/ г- *А
*- ___X / о —о-- о
175
180
1,85 р'с, Щемі
1,90
1,95
си?е 50 ?5?*?« „Т^Ч>аТуры (,)- вяэкости <г> и остатка на иТизмельтеюга шимвос™ «Успензин кварцевого стекла при
суспензии резко возрастает как ее температура, так и вязкость. Скорость помола (по содержанию частиц > 50 мкм) имеет наибольшее значение при рс= = 1,85-7- 1,91 г/см3 и резко замедляется при рс выше 1,92 г/см3. На рис. 12 приведены данные по минимальной вязкости суспензий, соответствующие конечной температуре их измельчения. Вязкость суспензии 'кварцевого стекла резко падает с ростом температуры и поэтому показанный на рисунке рост г\ с увеличением рс более пологий, чем при одинаковой температуре.
50
Если сравнивать не минимальные значения т], определенные при малых напряжениях сдвига (10— 50 дин. см~2), а в широком их диапазоне, то окажется, что относительная разница в вязкости между суспензиями с различными значениями плотности уменьшается. Например, для суспензий с рс=1,83 и 1,92 т/см3 конечная температура помола составляет 42 и 72°С соответственно. Если т] суспензии с рс=1,83 т/см3 :в интервале напряжений сдвига с 20 до 6500 дин-см-2 возрастает в 15 раз (с 2 до ЗОП), то для суспензии с рс=1,92 г/см3 только в 2,2 раза (с 26 до 56 Л). Таким образом, температура, определяя дилатансию, в большой мере является определяющей при мокром измельчении. При увеличении плотности суспензий выше 1,92—11,93 г/см3 дилатансия их проявляется все в большей степени даже при высокой температуре, что существенно замедляет скорость измельчения.
При плотности суспензий менее 1,80 г/см3 дилатансия отсутствует, но скорость измельчения меньше, чем в области больших концентраций. Очевидно, вязкость суспензии не должна быть ниже 'Определенного уровня, при котором еще сохраняется максимальное действие мелющих тел. Известно [107], .например,,что гари диспергировании пигментов в шаровых мельницах оптимальной считается вязкость пасты в пределах 30 П.
Существенный рост температуры при помоле в облаетл высоких значений плотности суспензии обусловлен следующим. Теплоемкость воды в шесть раз больше теплоемкости кварцевого стекла и поэтому .влажность суспензии (наряду с ее т]) является основным фактором, определяющим температуру помола. К примеру, при увеличении плотности суспензии с Л ,'80 до 1,93 г/см3 ее вязкость возрастает в 16 раз, а объемное содержание воды в загрузке уменьшается в 1,6 раза.
Резкое замедление скорости измельчения гари увеличении рс выше 1,92—(1,98 см3/|Г обусловлено сильным повышением вяэкости и дилатансии системы, уменьшением «мелющей способности» (эффективной плотности) мелющих тел (вследствие уменьшения Др).
(Существенное влияние на кинетику измельчения оказывает размер мелющих тел. С уменьшением их размера возрастает удельная поверхность мелющей загрузки (.соответственно площадь контакта с размалываемым материалом), что ускоряет процесс измельчения. К примеру,
51
/
применение более мелких (в 2—2,6 раза ио массе) мелющих тел при одинаковых значениях ад способствует ускорению помола примерно вдвое. Однако 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 первой 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 пюмола. За счет предварительного нагрева корпуса мельницы ;и мелющих тел представляется возможным поднять температуру при помоле и повысить его скорость на 20—40% за счет сокращения «инкубационного» периода измельчения [73].
