Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения
Установлены методом ситового анализа гранулометрические характеристики порошков доменного шлака различной степени измельчения. Неполная гранулометрическая картина дифференциальной функции распределения по крупности свидетельствует о недостаточно узком диапазоне фракций, использованных при исследован...
Saved in:
| Published in: | Техническая механика |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88128 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения / В.П. Кравченко, Н.С. Прядко // Техническая механика. — 2010. — № 4. — С. 119-124. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88128 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кравченко, В.П. Прядко, Н.С. 2015-11-07T21:47:50Z 2015-11-07T21:47:50Z 2010 Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения / В.П. Кравченко, Н.С. Прядко // Техническая механика. — 2010. — № 4. — С. 119-124. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88128 622.7, 639.1 Установлены методом ситового анализа гранулометрические характеристики порошков доменного шлака различной степени измельчения. Неполная гранулометрическая картина дифференциальной функции распределения по крупности свидетельствует о недостаточно узком диапазоне фракций, использованных при исследовании. Встановлені методом ситового аналізу гранулометричні характеристики порошків доменного шлаку різного ступеня подрібнення. Неповна гранулометрична картина диференціальної функції розподілу по крупності свідчить про недостатньо вузький діапазон фракцій, використаних при дослідженні. Granulometric characteristics of blast-furnace slag powders with different grinding are established by a size-consist analysis method. Incomplete granulometric character of a differential function of the fineness distribution testifies that fraction ranges used are inadequate. ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України Техническая механика Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| spellingShingle |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения Кравченко, В.П. Прядко, Н.С. |
| title_short |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| title_full |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| title_fullStr |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| title_full_unstemmed |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| title_sort |
гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения |
| author |
Кравченко, В.П. Прядко, Н.С. |
| author_facet |
Кравченко, В.П. Прядко, Н.С. |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Техническая механика |
| publisher |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| format |
Article |
| description |
Установлены методом ситового анализа гранулометрические характеристики порошков доменного шлака различной степени измельчения. Неполная гранулометрическая картина дифференциальной функции распределения по крупности свидетельствует о недостаточно узком диапазоне фракций, использованных при исследовании.
Встановлені методом ситового аналізу гранулометричні характеристики порошків доменного шлаку різного ступеня подрібнення. Неповна гранулометрична картина диференціальної функції розподілу по крупності свідчить про недостатньо вузький діапазон фракцій, використаних при дослідженні.
Granulometric characteristics of blast-furnace slag powders with different grinding are established by a size-consist analysis method. Incomplete granulometric character of a differential function of the fineness distribution testifies that fraction ranges used are inadequate.
|
| issn |
1561-9184 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88128 |
| citation_txt |
Гранулометрические и фракционные характеристики порошков доменного шлака при различных способах измельчения / В.П. Кравченко, Н.С. Прядко // Техническая механика. — 2010. — № 4. — С. 119-124. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kravčenkovp granulometričeskieifrakcionnyeharakteristikiporoškovdomennogošlakaprirazličnyhsposobahizmelʹčeniâ AT prâdkons granulometričeskieifrakcionnyeharakteristikiporoškovdomennogošlakaprirazličnyhsposobahizmelʹčeniâ |
| first_indexed |
2025-11-26T20:12:35Z |
| last_indexed |
2025-11-26T20:12:35Z |
| _version_ |
1850772792650235904 |
| fulltext |
УДК 622.7, 639.1
В.П. КРАВЧЕНКО, Н.С. ПРЯДКО
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЕ И ФРАКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПОРОШКОВ ДОМЕННОГО ШЛАКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
СПОСОБАХ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
Установлены методом ситового анализа гранулометрические характеристики порошков доменного шлака раз-
личной степени измельчения. Неполная гранулометрическая картина дифференциальной функции распределения по
крупности свидетельствует о недостаточно узком диапазоне фракций, использованных при исследовании.
Встановлені методом ситового аналізу гранулометричні характеристики порошків доменного шлаку
різного ступеня подрібнення. Неповна гранулометрична картина диференціальної функції розподілу по
крупності свідчить про недостатньо вузький діапазон фракцій, використаних при дослідженні.
Granulometric characteristics of blast-furnace slag powders with different grinding are established by a size-
consist analysis method. Incomplete granulometric character of a differential function of the fineness distribution
testifies that fraction ranges used are inadequate.
Введение. Любая дисперсная система наиболее полно может быть оха-
рактеризована гранулометрическим (дисперсным) составом [1]. Эта характе-
ристика является важнейшей, так как применительно к производственной
практике градация частиц по степени измельчения в любой дисперсной сис-
теме определяет особенности их физико-химических свойств, а следователь-
но, и технологичность в той или иной области использования.
В настоящее время разработаны различные методы гранулометрического
анализа порошковых материалов, применяемые для определенных фракций
порошков [2 – 3].
Наиболее часто для контроля процессов измельчения и определения гра-
нулометрических характеристик применяют ситовый анализ, который ис-
пользуется в данном исследовании.
Цель данной работы – установление гранулометрических характеристик до-
менного шлака различной степени измельчения: шлак отвальный (исходный мате-
риал), тонкогранулированный (ТГШ – продукт шарового помола), дисперсный
порошок шлака (ПСМ-шлак, продукт струйного измельчения). Результаты ситово-
го анализа этих материалов представлены соответственно в табл.1 – 3.
Таблица 1
Суммарный
выход, %
Классы
крупности,
мкм
Y , %
Y
Y
Ylg
xlg Y
100
lglg
l
Y
lY
мкм-1
-2500 + 1600 14,69 85,31 14,69 1,931 3,2041 -0,9206 0,016
-1600 + 1000 14,6 70,71 29,29 1,8495 3,00 -0,9221 0,024
-1000 + 630 12,76 57,95 42,05 1,7631 2,7993 -0,9514 0,034
-630 + 400 12,77 45,18 54,82 1,655 2,6021 -0,6183 0,055
-400 + 200 16,3 28,88 71,12 1,4576 2,3010 -0,8964 0,081
-200 + 63 16,25 12,63 87,37 1,1014 1,7993 -0,8972 0,118
-63 + 50 4,73 7,9 92,1 0,8976 1,699 0,1222 0,364
-50 + 0 7,9 0 100 – – – –
В таблицах приведены результаты разового рассева (частичный выход Y ),
расчеты суммарных выходов, представляющих собой сумму выходов всех классов
крупнее (суммарный выход по плюсу) и мельче (суммарный выход по минусу)
отверстий данного сита, расчеты логарифмических характеристик.
119
В.П. Кравченко, Н.С. Прядко 2010
Техн. механика. – 2010. – № 4.
Таблица 2
Суммарный
выход, %
Классы
крупности,
мкм
Y , %
Y
Y
Ylg xlg
Y
100
lglg
l
Y
lY
мкм-1
- 630 + 400 0,86 99,14 0,86 1,9963 2,6021 0,3149 0,004
- 400 + 200 1,06 98,08 1,92 1,9916 2,3010 0,2953 0,005
- 200 + 63 20,07 78,01 21,99 1,8922 1,7993 -0,8434 0,146
- 63 + 50 15,57 62,44 37,56 1,7955 1,699 -0,9072 1,196
- 50 + 0 62,44 0 100
Таблица 3
Суммарный
выход, %
Классы
и, крупност
мкм
Y , %
Y
Y
Ylg xlg
Y
100
lglg
l
Y
lY
мкм-1
- 630 + 400 0,37 99,63 0,3 1,9984 2,6021 ,386 7 0 0,0016
- 400 + 200 0,22 97,43 2,57 1,9975 2,3010 0,2193 0,011
- 200 + 63 2,75 94,68 5,32 1,9763 1,7993 0,1931 0,02
- 63 + 50 3,08 91,6 8,4 1,9619 1,699 0,1792 0,237
- 50 + 0 91,6 0 100
рафичГ еско бра ие гра мет ческого – распределение по
круп
е изо жен нуло ри состава
ности исследуемых трех проб доменного шлака, представлено на рис. 1, 2, 3.
Рис. 1
120
Рис. 2
Характеристики крупности построены в прямоугольной системе коорди-
нат:
ак графики 1б, 2б, 3б построены «по плюс
частные – по выходу отдельных классов, а кумулятивные (суммарные) –
по суммарному выходу классов, размер ячеек сита соответствовал нижней
границе класса. Анализ представленных данных (рис. 1а, 2а, 3а) позволяет
сделать вывод, что струйное измельчение по сравнению с шаровым дает бо-
лее тонкие (на 46,7% по классу крупности менее 50мкм) порошки по их гран-
составу.
Так к x » и «по минус x », обе
кривые зеркально отображают друг друга и пересекаются в точке, соответст-
вующей выходу материала, равному 50 %. Степень вогнутости кривой «по
плюс x » увеличивается от шлака исходного (рис. 1б) до ПСМ-шлака
(рис. 3 , что свидетельствует о преобладании мелких частиц в пробе струй-
ного измельчения.
Суммарные хар
б)
актеристики при графическом отображении в логарифми-
ческих и полулогарифмических шкалах позволяют более точно отсчитывать
выход частиц мелких классов. Представленные на рис. 1в, рис. 1г, рис. 2в,
рис. 2г, рис 3в, рис. 3г логарифмические характеристики отображают харак-
терное распределение в исследуемых пробах шлака зерен по крупности.
121
Рис. 3
Гранулометрические характеристики распределения по крупности в ана-
литической форме описываются теоретическим распределением частиц по
размерам – уравнением Розина и Раммлера [4] , где n
idi bdФ 100)( )( di –
суммарный выход материала класса крупности частиц «по плюсу» опреде-
ленного размера di (т.е. крупнее di); b, n – эмпирические коэффициенты, за-
висящие от свойств материала и размера его частиц.
Полученные экспериментальные гранулометрические характеристики
(рис.1д, 2д, 3д) в графическом отображении приближаются к прямой линии,
что вполне соответствует теоретическому распределению по размерам со-
гласно уравнению Розина и Раммлера.
Дифференциальная функция распределения частиц , связанная с ин-
тегральной функцией
xf
xF соотношением
dx
dF
x
xfY , имеет, как
правило, один четко выраженный максимум с пологим спадом в область более
крупных частиц и более крутым спадом в область более мелких частиц [1, 5].
В данном исследовании дифференциальная функция распределения имеет
одну ниспадающую ветвь в область крупных частиц (рис. 1е, 2е, 3е), что может
быть объяснено отсутствием в данном ситовом анализе разделения на более
мелкие фракции размером менее 50 мкм. Для получения более полной грану-
лометрической картины требуется дополнительное исследование с разделением
на более дробные фракции как по макро-, так и микро- размерам частиц.
122
При струйном измельчении шлака на противоточной струйной установке
производительностью 2–30 кг/ч проводился акустический мониторинг процесса.
Используемая аппаратная схема и методика описана в [6]. В экспериментах
крупность получаемого измельченного продукта изменяли путем регулирования
частоты n вращения ротора классификатора (типа КОВ) струйной измельчи-
тельной установки. В частности, представленные в работе материалы были по-
лучены в процессе струйного измельчения при n = 3000 мин-1.
Проведенные исследования позволили проследить зависимость акустиче-
ских параметров от гранулометрического состава исходного материала. В [6]
показана амплитуда акустических сигналов на различных стадиях измельчения
шамота. Установлено, что максимальные значения амплитуд акустических сиг-
налов в начале рабочего режима измельчения коррелируют с размером частиц
загружаемого материала. На рис. 4а представлены амплитуды сигналов на на-
чальной стадии измельчения исходного отвального шлака. На рис. 4б показаны
изменения амплитуды сигналов в первые секунды измельчения шлака после ша-
ровой мельницы и в конце процесса струйного измельчения (рис. 4в).
а б в
Рис. 4
Гранулометрический состав загружаемого материала соответствует ис-
ходному шлаку (рис. 4а), тонкогранулированному шлаку (рис. 4б), который
являлся исходным материалом для струйной мельницы. Результат струйного
измельчения – дисперсный порошок шлака (рис. 4в). Величина амплитуды
для первых видов шлака отличается на порядок, второго и третьего – в два
раза, что коррелирует с анализом гранулометрического состава материала.
Таким образом, используя результаты акустического мониторинга процесса
струйного измельчения, можно контролировать гранулометрический состав
получаемого измельченного продукта в процессе измельчения.
Выводы.
1. Установлены гранулометрические характеристики по крупности в таб-
личной и графической формах для исходного доменного шлака и измельчен-
ного в шаровой и газоструйной мельнице. Газоструйное измельчение дает на
46,7 % мельче порошки самой мелкой фракции (-50 мкм).
2. Полученные экспериментальные гранулометрические характеристики
приближаются к прямой линии, что соответствует теоретическому распреде-
лению частиц по уравнению Розина и Раммлера.
123
124
3. Неполная гранулометрическая картина дифференциальной функции
распределения по крупности свидетельствует о недостаточно узком диапазо-
не фракций, использованных в исследовании порошковых доменных шлаков.
4. На основе акустического мониторинга процесса струйного измельче-
ния можно контролировать крупность частиц получаемого продукта в про-
цессе измельчения.
1. Мяздриков О. А. Дифференциальные методы гранулометрии / О. А. Мяздриков // Металлургия, 1974. – 170 с.
2. Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов /
П. А. Коузов // Л. : Химия, 1987. – 264 с.
3. Андреев С. Е. Закономерности измельчения и исчисления характеристик гранулометрического состава /
С. Е. Андреев, В В. Товаров, В. А. Перов // М. : Металлургиздат, 1959. – 437 с.
4. Одинцов А. А. Влияние исходного гранулометрического состава твердого аглотоплива на степень его
переизмельчения / А. А. Одинцов, В. А. Долинский // Изв. вуз. Черная металлургия 2009. № 4. – С. 9 – 15.
5. Паничкина В. В. Методы контроля дисперсности и удельной поверхности металлических порошков /
В. В. Паничкина, И. В. Уварова // Киев : Наукова думка. 1973. – 188 с.
6. Прядко Н. С. Анализ качества продукта струйного измельчения на основе акустического мониторинга /
Н. С. Прядко // Техническая механика. – 2010. – № 2. – С. 86 – 101.
Институт технической механики Получено 05.08.10,
НАН Украины и НКА Украины, в окончательном варианте 24.09.10
Днепропетровск
|