WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Но так как при измельчении в вибро и шаровых мельницах говорят также о механической активации, то мы назвали достигаемый в дезинтеграторе эффект активацией большой механической энергией. Возникающие при дезинтегировании вещества скорости удара по крайней мере, на порядок больше, чем в вибро и шаровых мельницах, а ускорение (при упругом ударе) достигают миллионов ускорений свободного падения.

Несколькими методами показано различие физикохимических свойств веществ, измельченных до одинаковой тонины в УДАустановке и шаровой мельнице. Наблюдаются, к примеру, различия в кривых дифференциальных термограмм, термолюминесценции и экзоэлектронной эмиссии песков. Различия в кривых парамагнитного резонанса тем больше, чем больше скорость удара при обработке песка в УДАустановке. При нагревании активированного песка до 650°С пик кривой парамагнитного резонанса исчезает, что свидетельствует об исчезновении парамагнитных центров. Поскольку температура выплавки стекла и металла значительно выше, но технологические эффекты активации всё же наблюдаются, то, повидимому, изменения парамагнитного резонанса, как и показания других методов анализа, не отражают всех происходящих в УДАустановке изменений веществ.

В Институте физики АН ЭССР обнаружены изменения валентности окиси железа, возникающие при обработке в УДАустановке, в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне зафиксировано влияние метода обработки песка на диффузионное рассеивание нейтронов, в Тартуском государственном университете удалось провести в УДАустановке более 30 реакций в твёрдой фазе, которые без УДАобработки проходят лишь в растворе или расплаве. Выяснилось, что некоторые реакции происходят лишь в том случае, если скорость удара выше определённой, критической для этих реагентов величины. Аналогичные результаты получили японские и итальянские исследователи, зафиксировавшие резкий рост прочности силикальцита, если при обработке смеси скорость удара превышала определённую величину.

В последнее время профессором Г.И. Дистлером (Институт кристаллографии АН СССР) показано, что отличие в методах обработки материалов связано с количеством и электрической активностью возникающих в приповерхностных слоях материалов точечных дефектов, причём УДАустановка создаёт в материале большее, чем ряд других механических воздействий, количество электрически неравновесных заряженных центров, а разрушение материала в УДАустановке в большей мере идёт по границам скоплений примесей. По мнению Г.И. Дистлера, биологическое действие активированной в УДАустановке воды, приводящей к увеличению роста растений, животных и рыб на 15100% по сравнению с неактивированной водой, заключается в улучшении усвояемости растворённых в ней веществ растениями, в ускорении всасываемости их в кишечнике высших животных.

Совершенно очевидно, что на основании проведённых до настоящего времени научных исследований не представляется возможным связать феномен механической активации с современным представлением о строении веществ. Возникает вопрос. А можно ли это вообще? Может быть поиск этой связи при проведении дальнейших, более тщательных научных исследований станет ещё более сложным, а для выявления рациональной связи нам придётся изменить нынешнее представление о строении вещества! Силы инерции и гравитации неотделимы от вещества. Без них вещество не существует, но и силы эти без вещества также существовать не могут. Они были взаимосвязаны и тогда, когда наша планета была ещё молода, и сейчас, в современном веществе они также связаны между собой. Интенсивное изменение сил инерции в УДАустановке должно в какойто степени воздействовать на общее состояние вещества, “омолодить” его. Изменения, происходящие в веществе под воздействием обработки в УДАустановке, трудно зафиксировать современной физической аппаратурой. В то же время они, как известно, ярко проявляются в процессах физикохимической технологии и биотехнологии, в конечных результатах этих технологий и, как было показано выше, по всей вероятности, позволят в значительной мере повысить рациональность большинства современных технологий.

В настоящее время мы ещё, видимо, не в состоянии понять механической активации веществ в её простоте. Мы можем частично охватить её лишь при использовании научной аппаратуры, причём в зависимости от используемых средств исследования мы можем наблюдать её физические, химические или технологические проявления. Таким образом, проявляя себя только посредством многих различных методов исследований, механическая активация неизбежно приобретает вид многообразной сущности.

5. УДАустановка Отличие первых дезинтеграторов Кара от УДАустановок не менее существенно, чем отличие первых тележек с мотором от современных автомобилей. Современные универсальные дезинтеграторыактиваторы – это компактные установки, оснащённые роторами, футерованными износостойкими материалами, в которых можно обрабатывать смеси материалов различной твёрдости и прочности, в различных фазовых состояниях, с регулируемой средой и температурой обработки. При этом УДАустановки являются основным элементом технологических линий, состоящих из дозаторов для компонентов, УДАустановок, сепараторов или классификаторов, систем регулирования среды обработки и температуры материала, систем автоматического управления процессом.

УДАустановки конструкции СКТБ “Дезинтегратор”, в противоположность традиционным дезинтеграторам, которые производятся другими фирмами, такими как Alpine, Condux и др., на являются лишь помольными агрегатами. Их главная задача – придавать обрабатываемым в них веществам новые свойства, активировать эти вещества. Обработка различных твёрдых веществ мощными, быстро следующими друг за другом ударами, естественно, вызывает и их диспергирование, необходимое для реализации многих технологических процессов.

СКТБ “Дезинтегратор” – единственная организация в мире, занимающаяся разработкой и изготовлением УДАустановок для различных технологий.

Дезинтеграторы, созданные на основе изобретения Кара, обеспечивают максимальную скорость удара частиц обрабатываемого вещества 30 м/с. Современные, выпускаемые СКТБ “Дезинтегратор” УДАустановки, обеспечивают скорость удара до 450 м/c.

СКТБ “Дезинтегратор” выпускает различные модификации УДАоборудования.

1. Лабораторные исследовательские установки, позволяющие вести обработку материалов роторами различной конструкции и из различных материалов, в интервалах скоростей удара до 450 м/с, с возможностью проведения обработки материала в вакууме или различных средах, с обработкой материалов при криогенных температурах. Созданы модификации лабораторных УДАустановок для криогенного измельчения полиоксиэтилена, для обработки микроорганизмов в инертной среде с возможностью отбора проб без разгерметизации системы, для обработки в инертной среде различных материалов, например, металлических порошков с сепарацией тонких фракций.

2. Исследовательские полупромышленные установки, производительностью от 0,1 до 1,0 т/ч, в том числе УДА1, выполненная по заказу австрийской фирмы “ЗиммерингГрацПаукер” для обработки смесей, содержащих до 5 компонентов, в вакууме, в различных средах при скоростях удара до 300 м/с.

3. Промышленные УДАустановки и линии на их основе, производительностью 5, 10, 30, 45, 60 и 80 т/ч. К 1981 году изготовлено: для приготовления комбикорма – около 80 установок, для приготовления протеинового концентрата – 3 установки, передвижная УДАустановка на базе автомобиля КрАЗ219 для приготовления тампонажных смесей, стационарные установки для этих же целей, установки для активации лежалых цементов, для активации воды, для порошковой металлургии, для переработки отходов резин, для производства лапрекса (силикальцита), для приготовления известняковой муки – в общей сложности около 130 установок.

4. Специальные УДАустановки для выполнения исследований. Пять лет назад в СКТБ “Дезинтегратор” была сконструирована лабораторная установки для определения количества энергии, аккумулируемой в веществе в ходе механической активации. Разработаны и изготовлены УДАустановки для проведения исследований по обработке материалов с созданием в рабочей зоне установки электрического поля напряжённостью до 1,0 кВ/мм или электромагнитного поля. Электромагнитное поле создаётся за счёт внешних электромагнитов или за счёт вращения роторов, пальцы которых изготовлены из постоянных магнитов.

6. Универсальная гипотеза механической активации Некоторое время тому назад под механической активацией каждый исследователь понимал разные явления. Например, повышение каталитических свойств веществ при измельчении в вибромельнице (Р. Шредер), ускорение химических реакций (Г. Хейнеке); повышение прочности на сжатие искусственного известковопесчаного камня (И. Хинт) и т.д.





Очевидно, исследованию проблемы активации и внесению ясности в неё во многом помогло бы наиболее общее, охватывающее все явления, понятие механической активации. Имеются убедительные факты, показывающие, что при обработке в УДАустановке в веществах аккумулируется дополнительная энергия, которую невозможно замерить термометром и величина которой может достигать 30% от всей затраченной на обработку энергии для SiO2, 7% для бензойной кислоты и т.д.

При активации в УДАустановке кокса вместе с марганцевой рудой в лабораторных условиях примерно за полчаса в результате перемещения энергии в веществах, кокс самовоспламеняется. Такое же явление возникает при активации в УДАустановке на воздухе чистого кокса, титана, железного порошка, ферросплавов и т.д.

Г. Пезер и А. Фийдлер описывают два примера аккумуляции энергии при обработке вещества на вальцах. Йодид серебрартути имеет при температуре 42°С жёлтую окраску. При превышении этой, так называемой критической точки окраска становится красной. При пропускании вещества через вальцы при обычной температуре окраска становится красной и сохраняется благодаря активации AgJ такой же при комнатной температуре. Только после нагревания его снова выше 42°С и охлаждения возвращается жёлтая окраска.

При многократном пропускании Fe2O3 через вальцы возникают взрывы такой силы, что вальцы разрушаются.

Более 10 лет тому назад в ряде статей / 4, 5 / механическую активацию предложено рассматривать как преобразование (изменение) структуры материала посредством воздействия механических сил, придающих ему новые физические и химические свойства.

На основании этого физического представления можно утверждать, что диапазон вызванных механической активацией изменений вещества или степень механической активации зависит, как от структуры самого материала, так и от величины и вида воздействующих на него механических сил, а в случае периодически действующих сил – также от амплитуды и частоты.

На основании тщательных исследований физикохимических свойств твёрдых веществ, обработанных в вибро и шаровой мельницах, механическая активация описывается как следствие изменений вида и количества дефектов структуры материалов. Было установлено, что, в основном, развитие их достигает некоторого максимального значения. Далее, было установлено, что при продолжающемся процессе обработки часть ранее возникших дефектов исчезает. В таких случаях механическая активация может быть увеличена только путём более интенсивной обработки.

При использовании шаровой мельницы пришлось идти по пути увеличения массы шаров. У вибромельницы увеличивать как массу шаров, так и амплитуду вибрации.

При каждом повышении интенсивности обработки устанавливалось максимальное количество дефектов.

Были проведены опыты по активации материалов при прерывистой работе вибромельницы, т.е. кратковременная работа чередовалась с остановками. Другими словами, был применён импульсный режим обработки. Посредством такого режима была достигнута бо’льшая механическая активация, чем при непрерывном режиме работы агрегата.

Все эти результаты позволили вывести следующие основные закономерности коэффициента полезного действия механической активации.

1. За счёт энергии, использованной при механической обработке веществ, в обрабатываемом материале накапливается энергия особого вида, не являющаяся тепловой. Или иначе: механический процесс, при котором работа полностью превращается в тепловую энергию, невозможен.

Кроме повышения температуры подвергнутого механической обработке вещества, должно произойти какоето структурное изменение его состояния, то есть – некомпенсированное превращение работы в тепло не может иметь места.

Под компенсацией подразумевается изменение состояния механической активирующей установки и подвергаемого активации материала, которое, как уже было сказано, не может быть определено термометрически. Мы называем такого рода компенсацию механической активацией.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.