Методика використання подрібнювача – дезінтегратора серії «ПОТІК – М» для механоактивації твердих
Спосіб механоактивації твердих речовин відомий давно. В результаті подрібнення відбувається активування тонкодисперсних матеріалів, що виражається у ряді випадків підвищеною здатністю до реакцій у ході наступних технологічних операцій. Основним критерієм активування є збільшення питомої поверхні матеріалів, і як наслідок відбувається зміна основних фізико-механічних властивостей матеріалів продукт має більш високу активність.
Подрібнювач - дезінтегратор серії «Потік-М» призначений для подрібнення та тонкого помелу матеріалів різної твердості (до 7 одиниць включно за Моосом) з вологістю до 6 %, не схильних до адгезії.
*** Твердість - здатність матеріалу чинити опір проникненню в нього більш твердого матеріалу.
При випробуванні природних кам'яних матеріалів користуються шкалою Мооса, що складається з 10 мінералів, розташованих у ряд, з умовним показником твердості від 1 до 10, коли твердіший матеріал, що має більш високий порядковий номер, дряпає попередній. Мінерали розташовані в наступному порядку:
Принцип подрібнення матеріалів на подрібнювачі – дезінтеграторі серії «Потік-М» – високошвидкісний динамічний удар. Принцип динамічного удару полягає в механічному розгоні обробатиєвого матеріалу та його подрібненні розмольними органами, що є найбільш ефективним способом тонкого помелу матеріалів, що дозволяє знизити встановлену потужність обладнання, збільшити продуктивність, досягти високої якості та однорідності помелу, істотно знизивши засмічення готового продукту металом.
Дезінтегратор серії «Потік-М» відрізняє:невелика вага і габаритні розміри у вигляді відсутності дорогих і швидкозношувані тіл великих габаритів і мас (валків, молотків, куль), що мелють; знижений рівень шуму під час роботи; відносно мала потужність, і висока продуктивність. Завдяки цим особливостямдезінтегратор серії «Потік-М» зручний в обслуговуванні та експлуатації, доступний невеликим підприємствам, що стикаються з проблемою вибору агрегату для тонкого помелу та змішування різних матеріалів при незначній собівартості помелу за наведеними витратами.
Подрібнювач-дезінтегратор сері «Потік-М» може застосовуватися як самостійне стаціонарне обладнання, так і включене до технологічної лінії виробничих підприємств.
Машинобудівне підприємство «ТЕХПРИЛАД» випускає подрібнювачі - дезінтегратори серії «ПОТІК-М» двох модифікацій, з частотою обертання робочих дисків 3000 об/хв («ПОТІК - 3000 М») та 1500 об/хв («ПОТІК - 1500 М» ).
Застосування в будівельній індустрії подрібнювача - дезінтегратора серії «Потік-М» дозволяє збільшувати реакційну здатність матеріалу в 1,5-2 рази, так як тонкодисперсний порошок, що отримується після подрібнення, легше вступає в твердофазні реакції з іншими матеріалами завдяки високорозвиненій контактній поверхні. Там де необхідне додаткове подрібнення (помел) неможливо обійтися без подрібнювача - дезінтегратора серії «Потік-М».
Подрібнювач - дезінтегратор серії «Потік-М» дозволяє подрібнювати як в'яжучі (цемент, гіпс, вапно), так і інертні (кварцовий пісок; попел; доменний шлак) матеріали.
У зв'язку зі зростанням цін на цемент багатьом виробникам бетонних і розчинних сумішей доводиться серйозно замислюватися про можливість зниження витрати цементу без негативних наслідків дляякості матеріалу, що випускається. Одним із способів вирішення даної проблеми є використання подрібнювача - дезінтегратора серії «Потік-М» на підприємствах будівельної галузі.
Збільшення питомої поверхні цементу в процесі потокового помелу на подрібнювачі - дезінтеграторі серії «Потік-М» за один прогін на 3% дає збільшення активності цементу в середньому на 5%, і як наслідок дозволяє отримувати будівельні розчини та бетони, міцність яких у першу добу нормального твердіння збільшується на 45% від міцності контрольних зразків. Активація цементу дозволяє збільшувати міцність бетону (розчину) без збільшення витрати цементу, або при заданих показниках міцності виробів, що випускаються, знизити витрату цементу.
При виробництві теплоефективних матеріалів автоклавного та безавтоклавного твердіння доцільно застосування дрібних, тонких та дуже тонких пісків, що сприяють створенню міцних силових каркасів міжпорових стінок теплоефективних будівельних матеріалів, тим самим підвищуючи міцність матеріалу. Так, при потоковій обробці природного піску на подрібнювачі – дезінтеграторі серії «ПОТІК – М» за один прогін його питома поверхня збільшується на 52%.
Всі вищенаведені цифри підтверджені результатами випробувань:
Зерновий склад природного, шлакового піску шляхом розсіву піску на стандартному наборі сит визначався згідно з ГОСТ 8735-88 «Пісок для будівельних робіт. Методи випробувань».
Результати визначення зернових складів природного, шлакового піску до та після потокового помелу на подрібнювачі – дезінтеграторі серії «ПОТІК – М» за один прогін наведено в таблицях 1,2,3,4.
Модуль крупності шлакового піску до помелу:
За модулем крупності пісок - дуже великий (ГОСТ 8736-93).
Модулькрупності шлакового піску після помелу:
За модулем крупності пісок - дрібний (ГОСТ 8736-93).
Висновок : При обробці шлакового піску на подрібнювачі - дезінтеграторі серії «ПОТІК - М» за один прогін шлаковий пісок з групи дуже великих переходить до групи дрібних пісків.
Модуль крупності природного піску до помелу:
За модулем крупності пісок - тонкий (ГОСТ 8736-93).
Модуль крупності природного піску після помелу:
По модулю крупності пісок дуже тонкий (ГОСТ 8736-93).
Висновок : При обробці природного піску на подрібнювачі — дезінтеграторі серії «ПОТІК — М» природний пісок із групи тонкий переходить до групи дуже тонких пісків. Питома поверхня піску до помелу та після збільшилася на 52 %.
*** Характеристики груп піску за значенням модуля крупності згідно з ГОСТ 8736-93 «Пісок для будівельних робіт. Технічні умови», зазначені у таблиці 5.
Визначення питомої поверхні цементу виконувалося факультативно за ГОСТ 310.2-76 на приладі визначення питомої поверхні методом повітропроникності типу ПСХ. Питома поверхня цементу до помелу на подрібнювачі-дезінтеграторі серії «ПОТОК-М» S = 2830 см 2 /р. Питома поверхня цементу після помелу на подрібнювачі-дезінтеграторі серії «ПОТОК-М»за один прогін S=2910 см 2 /р.Висновок: Питома поверхня цементу після помелу на подрібнювачі-дезінтеграторі серії «ПОТІК - М» за один прогін збільшується на 3%.
Активність цементу визначалася прискореним методом індикатором активності цементу ІАЦ 0,4 відповідно до інструкції на прилад ІАЦ 0,4. Результати визначення активності цементу до і після помелу наведено у таблиці 6.
Висновок : Після помелу цементу наподрібнювачі-дезінтеграторі серії «ПОТОК-М» за один прогін його активність збільшилася на 5%. На основі активованого цементу виготовлені зразки-куби розчину складу 1 : 3 для визначення міцності у віці 1 доби нормального твердіння при температурі 20°З відносної вологості повітря 95%. Визначення міцності зроблено за ГОСТ 5802-86.
Висновок : Збільшення активності цементу на 5% дозволяє отримувати будівельні розчини та бетони, міцність яких у першу добу нормального твердіння збільшується на 45% від міцності контрольних зразків. Отже, відносно невелике збільшення активності цементу дає відчутний приріст міцності готового матеріалу.
Можливість використання повітряного класифікатора в комплексі з подрібнювачем-дезінтегратором серії «ПОТОК-М» дозволяє отримувати: більш високодисперсні та однорідні продукти подрібнення, шляхом неодноразового помелу та поділу в повітряному потоці по крупності або щільності частинок різних матеріалів, необхідного гранулометричного складу. Застосування подрібнювача - дезінтегратора серії «ПОТОК-М» та комплексуподрібнювач-дезінтегратор серії «ПОТОК-М» + класифікатор частинок у технології бетонного виробництва дозволяє отримувати якісні будівельні матеріали з покращеними основними фізико-механічними властивостями при Значне скорочення витрати цементу, що має велике значення для будівельної промисловості взагалі і виробництва будівельних матеріалів зокрема.
Використання подрібнювача-дезінтегратора серії «ПОТОК-М» у виробництві будівельних матеріалів можливе за двома основними схемами розміщення:
- Подрібнювач-дезінтегратор як самостійний механізм потокового помелу матеріалів, встановлений між складом цементу таваговим дозатором цементу. Висока продуктивність подрібнювача-дезінтегратора дозволяє без зниження продуктивності основного змішувального обладнання проводити потокову обробку (помел) матеріалу. Для подібної схеми розміщення характерно: мінімальні витрати, пов'язані з монтажем дезінтегратора в існуючі технологічні лінії. Установка дезінтегратора за запропонованою схемою дозволяє швидко і якісно обробляти матеріал, що подається, без зниження загальної продуктивності технологічної лінії. Установка дезінтегратора як самостійного агрегату потокового помелу матеріалу дозволяє активувати цемент при високому ресурсі робочих (помольних) органів. Однак, такий спосіб установки не дозволяє регулювати та класифікувати тоніну помелу у плані його збільшення. Для класифікування оброблюваного матеріалу можливе встановлення дезінтегратора з класифікатором частинок.
Схема 1 : 1 - бункер цементу, 2 - гвинтовий конвеєр, 3 - дезінтегратор, 4 - дозатор цементу, 5 - змішувач, 6 - бункер інертних складових, 7 - стрічковий конвеєр
- Подрібнювач-дезінтегратор з класифікатором частинок дозволяє не тільки подрібнювати матеріал, що подається, але і отримувати на виході матеріал заданого гранулометричного складу. Залежно від налаштування класифікатора частинки заданого розміру осідають у збірники готового продукту, а частинки, що не пройшли класифікацію, автоматично подаються в бункер приймання дезінтегратора для повторного помелу. Таким чином, без збільшення встановленої потужності обладнання і що важливо без збільшення маси органів, що мелють, досягається необхідна тонина помелу. Залежно від налаштування класифікатора продуктивність дезінтегратора зменшується. Так за класифікаціїматеріалу при заданому розмірі частинок близько 40 мкм, продуктивність комплексу дезінтегратор-класифікатор складе близько 2 тонн/година.
Схема 2 : 1 - бункер цементу, 2 - гвинтовий конвеєр, 3 - гвинтовий конвеєр, 4 - дезінтегратор, 5 - класифікатор, 6 - дозатор цементу, 7 - змішувач, 8 - бункер інертних складових, 9 - стрічковий конвеєр
Таким чином, використання дезінтегратора як самостійного агрегату потокового тонкого помелу матеріалу можна рекомендувати для підприємств будівельної галузі, що стикаються з необхідністю активації і помелу великої маси матеріалу, коли не ставиться завдання виділення частинок заданих характеристик, а потрібна висока швидкість помелу.
Застосування комплексу дезінтегратор - класифікатор рекомендується для підприємств, що використовують тонкодисперсний матеріал заданого гранулометричного складу, коли продуктивність комплексу не є основною, а сталість гранулометричного складу навпаки є основною.