Способы приведения частиц неправильной формы к сфере или шару

Содержание
Введение
1. Характеристика порошкообразных материалов, имеющих неправильную форму, форму сферы или шара
2. Способы получения частиц сферической формы. Оборудование для получения порошкообразных материалов
3. Технология получения частиц правильной формы в разных сферах производств
Заключение
Список использованной литературы

Таким способом пользуются при дроблении отходов, включающих отходы керамики - раковины, унитазы и т.д., фарфора - посуда, изоляторы и т. д., стекла - кварцевого, технического, в т.ч. армированного, а также лома и некондиционных изделий из плавленых бадделеитокорундовых огнеупоров и высокопрочной спеченной электрокорундовой керамики. Эта технология дает возможность использовать высококачественное вторичное сырье, имеющее частицы требуемой формы, что позволяет заметно экономить дорогостоящее дефицитное минеральное сырье.
При изучении процессов измельчения материалов, различающихся физико-химическими свойствами, установили, что для дробления прочных и хрупких материалов необходимо использовать принципы раздавливания и излома. Для измельчения прочных и вязких материалов необходимо создавать раздавливающие и истирающие нагрузки. Дробление мягких и хрупких материалов можно проводить воздействием ударных нагрузок.
Процессы диспергирования различных твердых тел (измельчение) с целью получения частиц шаровидной формы можно проводить не только путем механического измельчения, но также использовать способы акустического (ультразвукового) диспергирования. Акустическое диспергирование сейчас широко применяют для получения мелкозернистых систем, суспензий и аэрозолей.
Ультразвуковые способы широко распространены при получении частиц сферической формы, когда дробление осуществляется путем ультразвуковой кавитации частиц, что позволяет получать частицы в виде полых сфер и крупных агломератов частиц.
Оборудование для ультразвукового измельчения изготавливают в виде дезинтеграторов и диспергаторов. Ультразвокое диспергирование позволяет получать широкий спектр частиц различного состава, отличающихся «выглаженной» поверхностью. При ультразвуковых процессах диспергирования у частиц скалываются выступы и углы, и затем сглаживается поверхность частиц. В аппаратуре образуется ударная волна с амплитудой до нескольких тысяч кг-сил на кв. сантиметр, а затем образуется волна, приводящая к разрушению частиц. Мелкие отскакивающие частицы, которые могут скапливаться и усложнять процесс диспергирования, удаляются за счет потоков образованных в ультразвуковых диспергаторах.
Ультразвуковая аппаратура позволяет получать частицы твердых веществ сферической формы высокой дисперсности.
Процесс акустического диспергирования включает стадии механической деформации и релаксации. С позиций атомно-молекулярной теории выделяют три основных этапа деформации. На первом этапе происходит разупорядочение структуры вещества с изменением межатомного расстояния и параметров решетки, появляются новые дефекты. На втором этапе возникает определенная подвижность структуры, за счет ослабления внутренних напряжений, что приводит к возникновению и росту трещин. На третьем этапе протекает структурная релаксация, когда происходит движение и исчезновение дефектов, система переходит в равновесное состояние. Эти процессы экзотермические и энергия, выделяемая при исчезновении дефектов, может достичь значений, достаточных для распада связей, электронного возбуждения, ионизации атомов.
Таким образом, измельчение можно производить раздавливанием, разрыванием, растяжением и резкой. При дроблении частицы продукта имеют неправильную форму и в большинстве случаев подвергаются дальнейшему тонкому измельчению, сопровождающемуся процессами истирания и приближением неправильной формы частиц к сферической или шарообразной форме.
3. Технология получения частиц правильной формы в разных сферах производств
Для таких материалов как порошковые краски размер и степень полидисперсности частиц являются важнейшими характеристиками. От этого зависит способность псевдоожижаться, заряжаться в поле высокого напряжения и формировать факел при распылении краски. Неоднородность формы частиц ухудшает сыпучесть и подвижность порошков.  Для красок, образующих тонкослойные покрытия, дисперсность должна составлять 50-60 мкм и менее, форма частиц должна быть округлой. Действующая на ряде российских предприятий экструзионная технология производства порошковых ЛКМ с последующим механическим измельчением экструдата и его воздушной сепарацией позволяет получать только полидисперсные порошки, частицы которых имеют различную форму, что значительно ухудшает качество краски.
Для качественных красочных покрытий необходимо использовать порошки с одинаковой величиной частиц и лучше всего шарообразной формы. Технология получения таких частиц должна основываться не на принципе механического диспергирования, а, скорее, с применением химических, термических и других подходов, применяемых для получения стеклянных и др. вида микросфер.
Для получения стеклянных микрошариков, которые представляют собой лёгкосыпучие порошки с размером частиц от нескольких микрометров до нескольких миллиметров, состоящих из частиц стекла сферической формы разработана специальная технология.
Технологическая линия включает приготовление шихты и варку стекла, помол стекла и последующую сфероидизацию материала методом оплавления стеклопорошка в плазменной или газопламенной струе.
В кондитерском производстве для производства порошков с частицами шарообразной формы используют при производстве глазури валковые мельницы и шаровые измельчители. Измельчения глазури происходит путем дробления частиц сахара, какао-порошка и сухого молока на валках, которые имеют от трех до пяти валков одинакового размера, вращающихся в противоположные стороны и с разной скоростью. Валки в этом случае полые, в их внутреннюю поверхность подводят воду для поддержания требуемой температуры. Предварительно перемешанная масса измельчается на валках и поступает на дополнительное кондитерское оборудование для конширования, обеспечивающих требуемую форму частиц. Шаровые мельницы для производства глазури состоят из корпуса с толстыми стенками. Измельчение происходит с помощью металлических шариков, которые перемешиваются вместе с массой глазури, ударяются друг об друга.
Для ряда материалов эффективным для получения частиц овализованной формы является метод термовибропомола, который предполагает совмещение операций смешивания, предварительного обжига и помола при обработке оксидов в вибромельнице, нагретой до 400-650 С. Высокая степень превращения обеспечивается за счет локального повышения температуры, превышающего температуру в аппарате, на контактных участках при соударениях вибрирующих шаров.
Поскольку в современной фармацевтической промышленности также необходимо использовать лекарственные вещества в виде порошков из однородных по размеру и форме частиц, разработано оборудование, предназначенное для уже измельченных и в большинстве случаев мягких и вязких кристаллических и аморфных фармацевтических материалов. Это оборудование для измельчения основано на принципе истирания в комбинации с раздавливанием, что и обеспечивает получение частиц овализованной формы, близкой к шару или сфере.
Заключение
Рассмотрение свойств частиц неправильной и округлой шаровидной или сферической форм показало, что применение частиц округлой формы является более предпочтительным при , и влияние физико-химических свойств материалов на свойства конечного продукта
- основные положения теории измельчения материалов и оборудование, используемое для получения частиц шарообразной или сферической формы.
Измельчение материалов различного происхождения является одной из важнейших технологических операций, которую часто применяют в современных областях производственной деятельности. В настоящее время при отсутствии материалов тонкого помола таких материалов как вяжущие и инертные компоненты практически не возможен выпуск качественных строительных материалов, к которым относятся автоклавные и не автоклавные ячеистые бетоны, силикатные, пеносиликатные стеновые камни, панели и многое другое. Выпуск всех сухих строительных смесей также невозможен без применения тонкодисперсных компонентов, характеризующихся определенной дисперсностью и формой частиц.
Оборудование тонкого измельчения материалов применяется также в переработке техногенных отходов с возможностью использования полученного продукта в производстве множества строительных материалов.
Измельчение материалов используется в горнорудной, химической, лакокрасочной, фармацевтической и пищевой промышленности, в производстве комбикормов и в сельском хозяйстве. Основной задачей при модернизации существующих производств указанных отраслей является налаживание выпуска порошковых материалов, имеющих требуемую дисперсность и форму частиц. Для этого необходимо в существующие схемы измельчения материалов устанавливать оборудование, позволяющее проводить не только дробление и помол материалов, но также и оборудование, обеспечивающее овализацию и узкую классификацию частиц порошковых материалов. К таким аппаратам относят роторно-вихревые мельницы и овализаторы, дробилки овализаторы.
Список использованной литературы
1. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика новая область науки. - М.: Знание, 1958. - 64 с.
2. Ребиндер П.А. Вибропомол наиболее эффективный современный метод измельчения//Строительные материалы изделия и конструкции, 1966 , № 1 -С. 8-10.
3. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. - 307 с.
4. Андрианов Е. И. Методы определения структурно-механических характеристик порошкообразных материалов. – М.: Химия, 1982. – 256 с.
5. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. - М.: Наука, 1974.- 416 с.
6. Биленко Л.Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах. М.: Недра. - 1984.- 200 с.
7. Борщов В.Я., Гусев Ю.И., Промтов М.А., Тимонин А.С. Оборудование для переработки сыпучих материалов. М.: Изд. Машиностроение-1. – 2006. – 208 с.
8. Сиденко П. М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия. - 1977. – 368 с.
9. Барский М.Д. Фракционирование порошков. М.: Недра.–1980. -328 с.
10. Мизонов В.Е. Аэродинамическая классификация порошков. М.: Химия. – 1989, 160 с
11. «Стекло и керамика», № 2 - 2012, Materials Chemistry and Physics (2012), vol. 133(1), p. 24-28.
12. Агранат Б.А., Башкиров В.И., Китайгородский Ю.И., Хавский Н.Н.. Ультразвуковая технология. М., «Металлургия».- 1974.- 504 с
Сиденко П. М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия. - 1977. – 368 с.
Ребиндер П.А. Физико-химическая механика новая область науки. - М.: Знание, 1958. - 64 с
Борщов В.Я., Гусев Ю.И., Промтов М.А., Тимонин А.С. Оборудование для переработки сыпучих материалов. М.: Изд. Машиностроение-1. – 2006. – 208 с.
Зимон А. Д. Адгезия пыли и порошков. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Химия, 1976.
Андрианов Е. И. Методы определения структурно-механических характеристик порошкообразных материалов. – М.: Химия, 1982. – 256 с.
. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. - 307 с.
Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. - М.: Наука, 1974.-416 с.
Борщов В.Я., Гусев Ю.И., Промтов М.А., Тимонин А.С. Оборудование для переработки сыпучих материалов. М.: Изд. Машиностроение-1. – 2006. – 208 с.
Биленко Л.Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах. М.: Недра.- 1984.- 200 с.
Ребиндер П.А. Вибропомол наиболее эффективный современный метод измельчения//Строительные материалы изделия и конструкции, 1966 , № 1 -С. 8-10.
Мизонов В.Е. Аэродинамическая классификация порошков. М.: Химия. – 1989, 160 с.
Барский М.Д. Фракционирование порошков. М.: Недра. – 1980. -328 с.

Мизонов В.Е. Аэродинамическая классификация порошков. М.: Химия. – 1989, 160 с.
Б. А. Агранат, В. И. Башкиров, Ю. И. Китайгородский, Н. Н. Хавский. Ультразвуковая технология. М., «Металлургия», 1974. 504 с
«Стекло и керамика», № 2 - 2012, Materials Chemistry and Physics (2012), vol. 133(1), p. 24-28.
7