Анализ оборудования для приготовления сухих механоактивированных композиций для литейного производства

Поскольку литейное производство является материалоемкой отраслью, руководителям заводов, предприятий и компаний приходится постоянно сталкиваться с проблемой нехватки высококачественных материалов, что сказывается на экономической эффективности всего производства. Внедрение в литейное производство широкого спектра недорогих, бездефектных природных материалов и отходов различных отраслей промышленности служит одной из перспектив развития данной отрасли. Этого можно достичь путем улучшения свойств сырья в процессе их механоактивации в энергонапряженных активаторах – мельницах.
В литейном производстве основными графитсодержащими материалами, используемыми для изготовления тигилей, являются природный графит, огнеупорная глина, карбид кремния и металлический кремний.
Свойства этих материалов обеспечивают такие характеристики тигля, как высокая огнеупорность, теплопроводность, электропроводность и шлакоустойчивость.
Цель работы: Рассказать про механоактивные композиции для литейного производства, произвести анализ оборудования для приготовления сухих механоактивированных композиций для литейного производства.
Для того, чтобы выполнить поставленную цель, необходимо решить ряд следующих задач:
1. Раскрыть понятие «механоактивация» и описать сопутствующие процессы «механоактивации»
2. Указать характеристики оборудования для механоактивации. (Шаровые мельницы АГО-2,АГО-3,МП-4), описать принцип работы.
3. Описать процесс приготовление комплексных механоактивированных композиций.


РАЗДЕЛ 1. ПОНЯТИЕ «МЕХАНОАКТИВАЦИЯ» И СОПУТСТВУЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

Механоактивация – это образование химически активных веществ путем механического измельчения. Метод характеризуется легкостью, с которой можно достичь предельного измельчения кристаллитов. Изменяя способ и среду механической активации, можно изменять свойства вещества и получать новые вещества и фазы.
В последние годы механическая активация с помощью мельниц становится все более популярной.
Механическая активация материалов с помощью мельниц является наиболее распространенным процессом в современном производстве.
Механохимия и механоактивация стали предметом многочисленных фундаментальных исследований отечественных и зарубежных ученых.
Процесс тонкого и сверхтонкого измельчения всегда сопровождается увеличением свободной энергии внутри и на поверхности измельченного продукта, что может быть успешно использовано для повышения эффективности технологических процессов, таких как кристаллизация, ускорение химических реакций и синтез новых материалов.
Важность этого процесса точно выражена словами великого русского ученого Д.И.Менделеева. «Чтобы между твердыми телами протекали реакции, необходимо сколь мелко измельчить и перемешать их между собой. Через это взаимодействие значительно ускоряется.
В последние годы широко и подробно изучается влияние различных видов превращений компонентов сырья, происходящих в процессе механического воздействия (помола), на физико-механические свойства и технологию строительных материалов на их основе, в первую очередь применительно к цементу.
Увеличение удельной поверхности минерального сырья путем тонкого измельчения является основным способом подготовки, способствующим повышению его химической активности. Выявлено ,что механическая энергия, подводимая к твердым телам в процессе измельчения, частично поглощается им и в виде точечных или линейных дефектов поверхностей. По этой причине различные исследования показали, что 10-30% энергии остается в твердом теле и способствует его химической активности.
Одним из наиболее распространенных технологических процессов в современном производстве материалов является механическая активация компонентов сырья в мельницах. Механическая обработка неорганических порошков способствует созданию полей напряжений не по всему объему твердых частиц, а на поверхностях контакта с телом размола и другими частицами. В процессе механоактивации создание и релаксация поля напряжений чередуются с локальным механическим воздействием. При этом в рабочем теле механоактиватора происходят твердофазные процессы, которые могут привести к изменению физического состояния, структуры, химического состава и свойств измельчаемого материала.
На примере процесса механоактивации рассмотрим технологический процесс механоактивации огнеупорных композиций на алюмофосфатных связующих для литейных тиглей: [1]