Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Увеличение степени заполнения барабана мельницы мелющими телами <рш выше 0,30—0,35 при сохранении постоянной величины а приводит к некоторому уменьшению скорости помола. Однако учитывая, что с увеличением фш увеличивается и количество измельчаемого материала, производительность мельницы при этом возрастает за 10-420%.
На кинетику измельчения оказывает значение и показатель суммарного заполнения барабана мельницы мелющими телами и суспензией (фс). При увеличении фс с 0,45 до 0,65 при 1а=0,75 скорость измельчения уменьша-шается примерно в Л,б раза. Характерно, что при повышении фс увеличивается количество фракций >0,б мм (недомол). Так, если при фс=0,4б недомол отсутствует, то при фс=0,б8 он составляет б%, а при фс = 0,б5-г-10%. Удельный намол мелющих тел при этом не изменяется.
Сравнение данных по кинетике сухого и мокрого измельчения мелющими телами из кварцевого стекла показывает существенное (в три—пять раз) ускорение процесса при мокром помоле. Эффективность мокрого измельчения по сравнению с сухим объясняется прежде всего тем, что ©ода является одним из наиболее поверхностно активных веществ по отношению к кремнезему [119,120].
52
В работе [121] эффективность мокрого измельчения материалов в шаровых мельницах по сравнению с сухим объясняют адсорбционным понижением прочности, насыщением ненасыщенных связей измельчаемогоматериала, дезагрегирующим действием воды, большей удельной энергией удара шаров и меньшим демпфирующим действием суспензии по сравнению с порошками в слое.
Помол корундовыми мелющими телами
Одним из недостатков мокрого измельчения кварцевого стекла с применением мелющих тел из плавленого кварца является существенный их износ (натир), составляющий, как правило, б—6%. На стадии же окажи мелющих тел их натир достигает 10%. В связи с большой стоимостью мелющих тел из кварцевого стекла их удельный вес в себестоимости суспензии достигает 75%. Кроме того, эффективная плотность мелющих тел может понижаться вплоть до значений 0,25—0,30 г/см3. Последнее приводит к уменьшению размалывающей способности мелющих тел.
В связи с этим изучена, возможность применения для мокрого помола кварцевого стекла корундовых мелющих тел, обладающих значительно большей объемной массой и твердостью.
Исследования проводились в шаровой мельнице (с футеровкой из непрозрачного кварцевого стекла) емкостью 110 л. Применялись корундовые шары диаметром 18—20 мм с объемной массой 3,66—3,70 г/см3. Показатели фш и а составляли соответственно 0,35 и 0,80.
Основные закономерности помола представлены на рис. 13 для суспензий с конечной плотностью 1,92 (индекс а) и 1,88 г/ом3 (индекс б). Как следует из рис. 13, в процессе измельчения на стадии добч наиболее резко увеличивается плотность суспензий и падает пористость полученных из них отливок. Содержание тонких фракций (до 5 мкм) плавно увеличивается, а средних и крупных (30—200 мкм) сначала увеличивается (до б ч помола), а потом уменьшается. При принятом размере мелющих тел в изученном интервале плотностей суспензий отмечается существенный недомол кварцевого стекла (с размером частиц >0,б мм). Последний составил б—16% и был большим для суспензий высокой плотности.
53
1,95
1,65
1,50 60
Ё 40
I
О
\ \ V 1а ---о
А 16
/ п> 11 2Д ---- —
А* —л*—
^4а-- --- —^-0
30
и.
18
12
70
55
5»
40
25
5а ---
/* ^-56
/ / /А ІУ с--е- 6а -¦-¦** 66 У--- --•
12
18
24
Т.Ч
29
21
с?.
13
30
Рис. 13. Зависимость плотности суспензии (I) помито-да-ЙОО мкм (4), температуры (5) и вязкости суспензии
а—суспензия кварцевого стекла с р =1,92 г/ом3; б — Р. =1,88 г/см' С
Отмеченное явление объяснимо сравнительно малой массой мелющих тел (до 15 г), относительно большой толщиной .исходного кварцевого стекла (до 3 мм) и высокой 'вязкостью суспензий. Для устранения недомола необходимо применение корундовых мелющих тел большего диаметра (25—30 мм).
¦С увеличением плотности суспензий увеличивается температура и вязкость при их помоле. Таким образом, общая закономерность измельчения корундовыми мелющими телами такая же, как и при помоле мелющими телами из кварцевого стекла.
•Вместе с тем в данном случае процесс измельчения происходит в несколько раз интенсивней. К примеру, если рассматривать содержание мелких (до 5 мкм) 'фракций, то уже через 4—5 ч помола их количество равно или превышает содержание таковых для суспензий 20— ЗО-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 мелющими телами и суспензией составляет 1,75—1,80 г/см3, т. е. их эффективная плотность в шесть раз больше, чем при помоле мелющими телами из кварцевого стекла.
Характерно также, что суспензии при их плотности до 1,90 г/см3 обладают меньшей вязкостью, по сравнению с полученным помолом мелющими телами из кварцевого стекла. Последнее объяснимо некоторым уменьшением значения рН суспензий (вследствие более тонкого зернового состава).
