Монография посвящена технологическим и научным аспектам проблемы тонкого измельчения строительных и ряда других материалов. В ней обобщены м систематизированы многочисленные исследования свойств тонкоизмельченных материалов и процесса помола, в результате которых были пересмотрены общепринятые представления о процессе измельчения. В книге даны основы анализа дисперсных систем и способов их получения. Изложены данные о влиянии среды на помол, затронуты вопросы износа мельниц. Приведены сведения об изменении физико-химических свойств тонкоизмельченных материалов и с их учетом дан вывод закономерностей процесса. Рассмотрены некоторые особенности применения высокодисперсных порошков.
Монография рассчитана на широкий круг инженерно-технических и научных работников промышленности строительных материалов и других отраслей народного хозяйства, имеющих дело с порошкообразными материалами различной природы.
«…
Введение
Процесс измельчения является одним из основных в производстве большинства строительных материалов. К их числу относятся цемент, известняк, известь, гипс, различные наполнители строительных пластмасс, кварцевый песок и др. Актуальность исследования в этой области определяется большим влиянием степени измельчения на технологические свойства порошков и огромным объемом производства многих из них. Так, например, в Советском Союзе только цемента производят более 100 млн. т. в год. Причем но мере развития техники требования к дисперсности цемента (как и других вяжущих), определяющей скорость его твердения и прочность в начальный период, непрерывно повышаются Особенно высокой степенью диспергирования должны обладать порошки, предназначенные для наполнения пластмасс, резиты, бумаги, картона, — известняк, мел, каолин, тальк, глинозем. Эти же материалы используют и в производстве керамики, эмалей, лаков, красок, качество которых также зависит от дисперсности порошков.
Необходимость повышения дисперсности строительных и других материалов как в виде целевой продукции, так и на промежуточных стадиях переработки в изделия потребовала совершенствования и создания новых типов помольных агрегатов и приборов дисперсионного анализа. Для решения этого комплекса задач были предприняты многочисленные и всесторонние исследования процесса измельчения порошков и изменения их физико-химических свойств. Исследования высокодисперсных материалов оказались тем более актуальными, что с ростом дисперсности затрудняется их измельчение и анализ. Затраты на помол резко увеличиваются, а начиная с некоторой предельной для данного материала и способа разрушения его частиц дисперсности дальнейшее измельчение становится невозможным.
Интенсивные исследования процесса измельчения и свойств высокодисперсных .материалов ведутся во всем мире. В научной и технической печати систематически публикуются многочисленные статьи на эту тему. Обширный экспериментальный и теоретический материал был представлен исследователями различных стран на состоявшихся трех европейских конгрессах по измельчению, в которых принимали также участие ученые США и Японии. Опубликован ряд монографий, посвященных способам измельчения и дисперсионному анализу.
В последние годы сконструированы и нашли широкое промышленное применение вибрационные, струйные, штифтовые — ударные и другие типы мельниц. Разработаны и применяются новые типы совершенных сепараторов, эффективно разделяющих порошки по границе размеров частиц от 30 — 40 до нескольких единиц микрон. Созданы приборы для дисперсионного анализа, позволяющие измерять гранулометрический состав порошков с нижней границей измерения до сотых долей микрона. Изучены и нашли технологическое применение различные вещества — облегчители диспергирования.
Экспериментально установлено, что наблюдаемое изменение физико-химических свойств тонкоизмельченных материалов не может быть отнесено только на счет уменьшения размеров частиц. Было обнаружено, что наряду с диспергированием при механическом измельчении происходят значительные изменения кристаллической структуры поверхностных слоев частиц. Как выяснилось, во многих случаях технологические свойства тонких порошков обусловлены не столько дисперсностью, сколько именно такими нарушениями структуры. Скорость гетерогенных химических процессов с участием тонких порошков определяется в основном не величиной их удельной поверхности, как принято было думать, а уменьшением энергии активации в результате разрушения структуры и аморфизации.
На изменение структуры частиц затрачивается энергия значительно большая, чем на обнажение поверхностей в процессе чистого скола. Эти затраты, однако, не принимались во внимание в известных теориях измельчения, что и явилось, как оказалось, причиной их несостоятельности. Учет затрат энергии на деформирование поверхностных слоев .позволил построить теорию процесса, согласующуюся с экспериментальными данными.
В результате комплекса экспериментальных и теоретических исследований в последние годы в мировой литературе сложились новые взгляды на помол. Ныне считают, что процесс измельчения представляет собой чрезвычайно сложное явление, в котором наряду с механическими, существенное значение имеют физико-химические факторы и окружающая среда. Эти же факторы влияют па изменение технологических свойств материалов в результате измельчения.
Отмеченные проблемы измельчения все еще не освещены в нашей научно-технической литературе. Цель данной монографии — несколько восполнить этот пробел и но возможности познакомить специалистов с последними достижениями и исследованиями в области измельчения строительных материалов. Ограниченный объем монографии не позволяет, однако, сделать такой обзор в должной мере систематическим и полным. Материалом для составления монографии послужили литературные данные и, в основном, исследования, выполненные автором во ВНИИНСМе в течение ряда лет. Многие из них проведены совместно с Н. Л. Кудрявцевой, А. И. Вильшанским, В. И. Кураченковым, Е. Н. Белимовой и Е. Ф. Коринфской, которым приношу глубокую благодарность. Благодарю также В. В. Степанову, Н. И. Редькину и Л. В. Смолеву за помощь при подготовке рукописи к изданию.
…»
Книга приводится в открытом доступе впервые.
0 комментариев