автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Пресс-валковый экструдер для формования техногенных порошкообразных материалов

На правах рукописи

СЕВОСТЬЯНОВ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРЕСС-ВАЛКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород — 2006г.

Работа выполнена на кафедре механизмов Белгородского университета им. В.Г.Шухова.

технологических комплексов, машин и государственного технологического

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Н.Н.Дубинин

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Л.А.Сиваченко

кандидат технических наук, доцент М.Д.Герасимов

Ведущая организация: Орловский государственный

технический университет (ОрелГТУ)

Защита диссертации состоится «7» декабря 2006 г. в /3 часов на заседании совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г.Шухова. (308012, г.Белгород, ул. Костюкова, 46, Главный корпус, ауд. 242)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г.Шухова.

Автореферат диссертации разослан »г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

М.Ю.Ельцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Во многих отраслях промышленности процесс производства основной продукции сопровождается образованием техногенных материалов, которые могут быть использованы при выпуске строительных материалов и изделий.

Для формования различных порошкообразных и вязко-пластичных материалов (глинистых и карбонатных пород, доломита, органических материалов и др.) используются пресс-валковые экструдеры (ПВЭ). По сравнению с другими типами прессовых агрегатов они обладают рядом преимуществ: простотой конструкции и необходимой эксплуатационной надежностью, высокой производительностью и незначительными удельными энергозатратами, невысокой металлоемкостью и возможностью получения спрессованных тел с заданными физико-механическими характеристиками и др. Это создает условия для широкого распространения ПВЭ как в крупнотоннажных производствах, так и в технологических процессах малых предприятий.

Особое значение использование ПВЭ имеет при утилизации техногенных материалов и композиционных смесей (пылеуноса сушильных и обжиговых агрегатов, золо-шлаковых отходов, фосфогипса и др.), характеризующихся различными физико-механическими параметрами: исходной насыпной массой, истинной плотностью, удельной поверхностью, гранулометрическим составом, пластичностью и др. Это, в свою очередь, создает необходимость проведения комплексных теоретических и экспериментальных исследований ПВЭ новой конструкции, исследования рациональных режимов его работы, а также разработки малотоннажных технологических комплексов (МТК), различного функционального назначения.

Все это определяет актуальность данной диссертационной работы.

Цель работы. Разработка и исследование пресс-валкового экструдера для формования техногенных порошкообразных материалов, расчет его конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров с учетом физико-механических и реологических характеристик исследуемых материалов.

Научная новизна. Разработана механическая модель процесса формования шихт с учетом их физико-механических и реологических характеристик. Установлены аналитические зависимости, описывающие процесс движения шихты в зоне формования и выдержки упругих формующих элементов под давлением. Разработана методика расчета основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров

новой конструкции пресс-валкового экструдера с учетом физико-механических и реологических характеристик формуемых материалов. Автор защищает;

1.Механическую модель формования шихт, учитывающую стадийность процесса экструдирования материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками.

2.Конструкцию ПВЭ многофункционального действия.

3.Методику расчета скоростных потоков шихты по ширине валков при ее движении в зону формования, а также методику расчета площадки контакта упругих формующих элементов и времени стабилизации напряжений экструдируемых материалов.

4.Методику расчета основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров пресс-валкового экструдера и процесса экструзии.

5.Результаты экспериментальных исследований в виде установленных основных закономерностей процесса экструдирования техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками, разработанные на уровне изобретений технические способы для реализации установленных закономерностей.

6.Результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработанного агрегата, технико-экономическую эффективность его использования в МТК.

Практическая ценность работы заключается в разработке патентно-защищенных конструкций пресс-валковых экструдеров для пластического формования техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими свойствами, методики расчета их конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров, а также МТК, различного производственного назначения, используемых при утилизации техногенных шихт и производстве теплоизоляционных изделий.

Реализация работы. По результатам теоретических и экспериментальных исследований для машиностроительного предприятия ООО «ЛУЧ» была разработана конструкторско-технологическая документация на промышленный образец пресс-валкового экструдера, позволяющего осуществлять производство гранул различного технологического назначения производительностью до 1 т/ч. Данное оборудование апробировано на промышленном предприятии ООО «БЕНТОПРОМ» (г. Ст. Оскол) и на технологической линии ООО «РЕЦИКЛ» БГТУ им. В.Г.Шухова при производстве фибропористых заполнителей и утилизации техногенных материалов. Экономический эффект от использования фибропористых заполнителей при производстве теплоизоляционных изделий составляет 250 тыс. руб./год.

Апробация работы. Диссертационная работа проводилась в БГТУ им. В.Г.Шухова на кафедре технологических комплексов, машин и механизмов. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международных научно-технических конференциях и студенческих форумах, проводимых в БГТУ им. В.Г.Шухова в 2003-2005гг., областных конкурсах научных работ «Молодежь Белгородской области», г.Белгород, 2004, 2006гг.; Международной научно-технической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии», 2004 г. (г.Могилев респ. Беларусь), Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов», 2005 г. (г.Харьков).

Публикации. По результатам работы опубликовано 12 научных статей, получен патент РФ на изобретение и А. св. на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержащего основные результаты и выводы. Работа включает 185 страниц, в том числе 10 таблиц, 51 рисунок, список литературы из 139 наименований и 8 приложений, состоящих из 63 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертации, указана научная новизна, практическая значимость и изложены основные положения, выносимые на защиту.

Глава Ï. Приводится сравнительный анализ существующих в настоящее время техники и технологии формования вязко-пластичных и порошкообразных материалов, используемых в различных отраслях промышленности. Установлены конструктивные преимущества и недостатки машин. Отмечено, что одним из эффективных способов пластического формования материалов является способ экструдирования. Анализ экструдирующего оборудования позволил установить направления его конструктивно-технологического совершенствования.

Изучение научных трудов отечественных и зарубежных ученых в области вязко-пластического истечения материалов, их реологических характеристик, конструктивно - технологического совершенствования формующего оборудования: ПА. Ребиндера, М.П. Воларовича, Д.М. Толстого, С.П. Ничипоренко, B.C. Фадеевой A.B. Туренко, H.H. Дубинина, М.Д. Герасимова, Р. Гефели, Г. Амберг, Я. Янсен, Ж. Фисчер, Я.-Ж. Лин, С. Тедрос и др. показало, что к перспективным направлениям дальнейшего совершенствования конструкций агрегатов данного типа следует отнести разработку технических решений, позволяющих повысить прочность, а, значит, качество гранул, за счет увеличения периода предварительного

уплотнения порошкообразного материала и времени выдержки его под давлением при невысоких энергозатратах.

Это становится возможным при учете всей совокупности факторов, влияющих на процесс экструдирования: физико-механических и реологических характеристик материалов, условий их подготовки и формования, геометрических и конструктивно-технологических параметров прессующих органов и др. Особое значение это имеет для техногенных порошкообразных материалов, характеризующихся специфическими особенностями: повышенной дисперсностью, различной пластичностью, наличием термообработанных частиц, высокой водопотребностью и др.

Осуществлен обзор известных методик расчета основных параметров шнекового оборудования для экструдирования материалов с различными физико-механическими свойствами.

Изучение основных направлений конструктивно-технологического совершенствования ПВЭ позволило выявить неиспользованные резервы этого оборудования, влияющие на качественный выпуск продукции.

Исходя из проведенного анализа научно-технических разработок, в диссертации были сформулированы и поставлены следующие задачи:

1.Провести аналитические исследования процесса экструдирования материалов с учетом их физико-механических характеристик и реологических свойств.

2.Разработать конструкцию пресс-валкового экструдера для производства экструдированных гранул из техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими характеристиками.

3.Разработать механическую модель процесса формования шихт и установить рациональные режимы работы пресс-валкового экструдера;

4.Исследовать условия движения шихты в зоне формования ПВЭ и выдержки упругих формующих элементов при максимальном давлении;

5.Разработать методику расчета основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров пресс-валкового экструдера;

6.Исследовать основные закономерности процесса экструдирования техногенных материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками и разработать на уровне изобретений технические способы для их реализации;

7.Провести опытно-промышленную апробацию выполненных разработок и определить их технико-экономическую эффективность.

Глава 2. Представлены и обоснованы результаты теоретических исследований процесса экструдирования материалов. Выполнен аналитический расчет основных параметров, характеризующих процесс экструдирования материалов в плунжерной и во вращающейся пресс-матрицах с учетом специфических особенностей используемых шихт —

различных физико-механических и реологических характеристик, а также геометрических параметров формующих органов. Исследованы условия деформирования материалов в фильере пресс-матрицы (рис.1). Получено аналитическое выражение для определения давления экструдирования

Рис.1 Схема к расчету давления экструдирования

Ра = ег ехр

Р-Рь

> I Ег' 1 - ехр--—

О)

где Сср - среднее напряжение, действующее на элементарный слой деформируемого материала перед его истечением, 11/м2; Г)к - диаметр

конической части фильеры, м; л - диаметр цилиндрической части фильеры,

Ф

м; - соответственно, коэффициенты внутреннего и внешнего трения

материала; р - угол наклона стенок конической части фильеры к ее оси, град.;£ - коэффициент бокового давления формуемого материала; ¿г -условно-мгновенный модуль упругости, Н/м2; £ - модуль эластичности,

Н/м2;

р - условный статический предел текучести, Н/м ; / - время

деформации, с; - вязкость упругого последействия, Нхс/м2.

С учетом реологических характеристик исследуемых материалов представлена механическая модель процесса экструдирования материалов при условии постадийного их деформирования. Проведены теоретические исследования по изучению характера движения шихты в зоне формования вращающейся пресс-матрицы (рис.2). Установлено, что скоростные потоки движущейся шихты по ширине валков распределяются по параболической зависимости с максимальным значением скорости в центре валка. Теоретические исследования условий формования шихты с использованием упругих формующих элементов (УФЭ) - валков (рис.3), позволили получить аналитическое выражение для расчета площадки контакта УФЭ с вращающейся пресс-матрицей. Наличие площадки контакта обеспечивает

ГПСТ

Рис.2 Схема распределения скорости потока шихты по ширине прессующего валка

выдержку шихты под давлением, 'Чр-'ЗД.тМ' что способствует релаксации напряжений, а значит, получению более качественных гранул.

1 -вращающаяся пресс-матрица;

2 -неподвижная боковая поверхность пресс-матрицы; 3 -прессующие валки; 4-питающий шнек.

Рис.3 Схема к расчету значений при условии экструдирования материалов упругими формующими элементами

а) до прижатия валка; б) в напряженном состоянии валка; в) схема определения протяженности площадки деформации.

Получено аналитическое выражение для расчета необходимого времени стабилизации напряжений, а также частоты вращения УФЭ.

Суммарное перемещение точки А1 и точки Аг".

<?„ = лилх

71

\-цг 1-

Е,

I Л+о

-\\Р(у)\п\!;-у\с1у, (2)

, Я. у.

где ц - коэффициент Пуассона, для резины ¿¿=0,4...0,5; Е - модуль упругости материала УФЭ, для- резины 2£=(10...100)х105 ,Н/мпрожимающие усилия, Н/м; - расстояние от осевой плоскости, м.

По Герцу:

Р{у).

9 где

р =

шах

а ш

где Ртах_ наибольшее сжимающее усилие, Н/м; а - проекция половины длины площадки контакта УФЭ с пресс-матрицей, м; у - толщина

площадки контакта, м.

Время стабилизации напряжений:

I

,=Л-^-= 0,64—

РлЪ-Ю

яЕ

(3)

где ппм - частота вращения пресс-матрицы, с

соответственно, радиус валка и вращающейся пресс-матрицы, м;

Частота вращения упругих формующих элементов

Гв»К-пм '

ПУФЭ —

ЯЕ

(1п£70 -1пстг)6Кл

р<х-м2)

яЕгл

(1п<то-1псгт)0

(4)

где

к =0,96...0,98 - коэффициент проскальзывания валков относительно вращающейся пресс-матрицы; -9 - время релаксации формуемого материала, е.; <ХГ><Х0 - текущее и начальное напряжения, соответственно, Н/м2.

Аналитически описаны результаты исследований по изучению процесса экструдирования материалов во вращающейся пресс-матрице (рис.4).

Рис.4 Схема к расчету скорости обжатия шихты во вращающейся

пресс-матрице

Получены выражения для расчета производительности ПВЭ, которая зависит от скорости экструдирования гранул, площади сечения фильеры, плотности гранулы и других параметров.

Скорость экструдирования гранул

У _ К _ РшМпм-Гв^ + Гв1 +2гя(Кп„ -гв)со8а0 ■а>ш (5)

гр" -Со&ж- «о Л

ф

где тобж -время обжатия материала, с; ^ -высота формуемой гранулы,

•р

м; £*0-угол обжатия шихты, рад; р^ -объемная масса материала, уплотненная в шнековом предуплотнителе, кг/м3; р -объемная масса спрессованной гранулы, кг/м3; о)ш -угловая скорость прессующей матрицы, рад/с. _ _ 0,5«о.

Производительность ПВЭ

£?м — Зфч • Крср 'Ргр'2ф 'гВ>

(6)

где с -площадь цилиндрической части фильеры, м ; р -объемная

фц '•'Р

масса гранулы, кг/м3; ^-количество фильер в пресс-матрице, шт; г в-количество прессующих валков, £^=2 шт. Тогда

_ 4$«. • ■ кт (Л„„ - -гд)г + гв2 + 2гв(Дд<, -г„)созаа)• Рш ■ Ьв • еош (7)

а О2 -к

где к -коэффициент уплотнения шихты на первой стадии; п -диаметр пресс-матрицы, м; Ьв -ширина прессующего валка, м; -коэффициент использования рабочей поверхности пресс-матрицы; £) -диаметр конической части фильеры, м; ъ -суммарный коэффициент

упл£

уплотнения шихты на всех стадиях.

В результате проведенных теоретических исследований был разработан опытно-промышленный образец пресс-валкового экструдера (патент РФ на изобретение № 2207247, А.св. на полезную модель № 30244). Данный агрегат (рис.5) предлагается использовать в малотоннажном технологическом модуле (МТМ), включающем приемный бункер, вертикальный шнековый конвейер, смеситель псевдоожиженного слоя, барабанно-винтовой сушильный агрегат (БВСА) и др. Произведен аналитический расчет энергозатрат для экструдирования техногенных порошкообразных материалов.

Рис. 5 Кинематическая схема привода ПВЭ и БВСА 1- шнековый предуплотнитель; 2- уплотняющая коническая втулка; 3-вращающаяся пресс-матрица; 4- прессующие валки; 5- клиноременная передача; 6- электродвигатель привода; 7- вариатор; 8- цепная передача; 9-опорные ролики БВСА; 10- упругий бандаж БВСА, 11- БВСА.

Потребляемую мощность привода ПВЭ и БВСА (рис.5) можно определить по формуле: N

пяг~л

N +N

уу! _ шн.пр. экстр

где дг

-+ ""'■''■, (8) *1г -

мощность, затрачиваемая шнековым предуплотнителем, Вт;

дг - мощность, затрачиваемая на экструдирование материала в пресс-

э кстр.

матрице, Вт; М1;всл - мощность, затрачиваемая на вращение барабана БВСА, Вт; пх,Щ-соответственно, КПД трансмиссии шнекового предуплотнителя, вращающейся пресс-матрицы и БВСА.

Для шнекового предуплотнителя:

N = N +N

Ы1я пр. першн. гл.к к. *

<9>

где N ши~ мощность, затрачиваемая на перемещение уплотненного материала шнеком, Вт; дт - мощность, затрачиваемая на окончательное

упч.к.в.

уплотнение материала в конической втулке, Вт.

=&,„„„ ■г-^ -К., > (»»)

где р - производительность шнекового предуплотнителя, кг/с;

g - ускорение силы тяжести, м/с2; Ьпер ~ длина шнека, м; к - коэффициент сопротивления перемещению материала.

сшн

= 01) где л -работа, затрачиваемая на уплотнение материала в конической

ум.

втулке, Нхм; п -частота вращения вала шнека, с .

Для вращающейся пресс-матрицы:

и _ вРшн^ПМ -^(.К1Ш~Г1>)1+ГВ +2гв(Кпм ~гв)со5сг(|)а>д1/ (12)

где ¿^-коэффициент дополнительного сопротивления со стороны перемычек между фильерами Л = 1,2.

Дня БВСА:

ХБВСА=КР+Хтр*+Хтрр: (13)

где дг -мощность, затрачиваемая на перемещение материала, Вт;

пер.

дг -мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения упругих

тр.б.

бандажей об опорные ролики, Вт; лг -мощность, затрачиваемая на

тр. р.

преодоление сил трения в подшипниках опорных роликов, Вт.

<2Щ

4 '

где л .л - соответственно, диаметр шнека и средний диаметр

ШК «в.^

конического вала шнека, м; - шаг шнека, м; Ъг,Ъх ' ширина винтовой

лопасти по нормали, м; а - угол подъема винтовой линии лопасти, град.; п - объемная масса шихты, уплотненной в шнековом предуплотнителе,

Ниш

кг/м3; к - коэффициент заполнения материалом полости шнека в зоне загрузки I , к =0,5... 1; коэффициент уплотнения материала на

стадии шнекового предуплотнитсля.

Глава 3. В данной главе представлены методики экспериментальных исследований по определению физико-механических и реологических характеристик исследуемых материалов с учетом их специфических особенностей. Для проведения экспериментальных исследований по изучению основных закономерностей процесса экструдирования, в т.ч. пластического истечения материалов через фильеры, была разработана модельная установка пресс-матрицы с прессующим пуансоном. На данной установке экспериментально установлено необходимое давление экструдирования для каждого исследуемого материала. С использованием общепризнанных методик определены реологические характеристики

техногенных материалов, их специфические особенности для разработки многоцелевого пресс-валкового экструдера. Разработанный ПВЭ (рис.6) предназначен для формования техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками.

Были использованы следующие материалы: пылеунос вращающихся печей Белгородского цементного завода - ЗАО «Белгородский цемент» (ПБЦ); известкового производства - ОАО «Стройматериалы» (ППИ); керамзитового производства - ОАО «ЖБК-1» (ПКП); пылеунос сушильных барабанов Липецкого цементного производства - ОАО «Липецкцемент» (ПЛЦ); композиционная смесь из техногенных материалов - перлит, фибронаполнитель, пластификатор (КС).

На качество экструдируемых гранул большое значение оказывает последовательность стадийного предуплотнения материала, реализованное в конструкции ПВЭ: рычажным уплотнителем, коническим валом шнекового предуплотнителя и выходной конической втулкой (А.св. на полезную модель № 30244 -Многоцелевой гранулятор).

Кроме того, в ПВЭ решены следующие задачи: равномерная подача и уплотнение материала; эффективное предварительное уплотнение шихты перед формованием; - термоподогрев уплотняемой массы с возможностью ввода в нее пластификаторов; использование вибровоздействия при обработке прессуемой массы; эффективный захват материала валками и выдержка его под давлением; равномерное распределение давления прессования по ширине валков; повышение эксплуатационной надежности агрегата и долговечности прессующих валков и др.

I- вращающаяся пресс-матрица; 2- шнековый предуплотнитель; 3- упругие формующие элементы (валки); 4- рычажный уплотнитель; 5- конический вал шнекового предуплотнителя; 6- выходная коническая втулка; 7- бандаж из наборных изолирующих элементов с нагревателями; 8- механизм среза гранул; 9- формующая фильера; 10- форсунки для ввода пластификаторов;

II- высокочастотные вибраторы.

Рис.6 Пресс-валковый экструдер

Сочетание конструктивно-технологических решений, используемых в конструкции ПВЭ, обеспечивает получение качественной продукции из материалов с различными физико-механическими свойствами.

С целью Изучения процесса экструдирования разработан и изготовлен экспериментальный опытно-промышленный технологический модуль (рис.7) для переработки техногенных порошкообразных материалов в гранулы заданных геометрических размеров. Разработанный технологический модуль может быть использован для экструдирования различных техногенных материалов (пылеуноса сушильных и обжиговых агрегатов, зол ТЭЦ, фосфогипса и др.) при их утилизации в основном и вспомогательном производствах (например, при производстве органо-минеральных удобрений или композиционных смесей, при получении заполнителей теплоизоляционных материалов и изделий).

1- приемный бункер исходной смеси;

2- приемный бункер тонкоизмель-ченных добавок; 3- вертикальный шнековый питатель; 4- смеситель пс ев доож иже н но го слоя; 5- дозирующее устройство связующего; б-пресс-валковый экструдер; 7- шнековый предуплотнитель; 8- валковый гранулятор, 9- трансмиссия привода сушильного агрегата; 10- барабанно -винтовой сушильный агрегат.

Представлена методика обработки результатов экспериментальных исследований.

Глава 4. В данной главе представлены результаты комплексных экспериментальных исследований по изучению общих закономерностей процесса экструдирования, а также установлены характерные особенности процесса реологического истечения материалов, влияющие на качество сформованных гранул. Исследования включали четыре основных этапа.

На первом этапе были исследованы физико-механические и физико-химические свойства техногенных порошкообразных материалов (исходная насыпная масса; насыпная плотность увлажненного материала; истинная плотность; число пластичности и др.), определены их гранулометрический, химический состав и удельная поверхность.

На втором этапе установлено, что одним из определяющих параметров, влияющих на качество готовой продукции и потребляемые энергозатраты ПВЭ, является оптимальное влагосодержание формуемой шихты цг .

Рис. 7 Технологический модуль для экструдирования материалов

Определена зависимость пластической прочности шихты Рт от формовочной влажности ¡У (рис.8). Для исследуемых материалов значения оптимальной влажности формования iv и пластической прочности

опт (

шихты следующие:

ПБЦ - Ш =21%, Р = 26,3566 "хЮ4 НЛ»*; ППИ - ¡V =27%,

опт м опт

р =14,7117х104 Н/м2; ПКП - ш =23%, Р =45,6565 х Ю4 Н/м2; ПЛЦ -

т опт т

IV =20%, р =14,6735 х 104 Н/м2; КС - iv =70%, р =8,6819 х 104 Н/м2.

" опт ' 1 т " опт т

Л

рт х104,Н/м

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

{ г

\

\

\ \

\

\ \

\ \ V 1 ч 1

\ > 1 N 1

-Ьз м Ь* М-Л-З « ■

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

55 60 65 70 75 80

| -»-ПБЦ А ППИ-о-ПКП х ПЛЦчьКС | Рис.8 Зависимости пластической прочности структуры от формовочной

влажности шихты

На третьем этапе с целью определения реологических констант, значения которых влияют на качество гранул в процессе экструдирования, проведены экспериментальные исследования шихт при чистом сдвиге. Для получения достоверной информации о пластическом формовании техногенных материалов и оценки их формовочных свойств проведены исследования упруго-пластично-вязких свойств шихт с неразрушенными структурами. Результаты экспериментальных исследований представлены на графике (рис.9) в виде кривых «деформация — время», е(т) ПРИ

постоянных для данного эксперимента и возрастающих от опыта к опыту нагрузках. Установлены следующие реологические константы исследуемых материалов: Е1 - условно-мгновенный модуль упругости, Н/м2; Ег -

модуль эластичности, Н/м2; 7/, - наибольшая пластическая вязкость,

Нх с/м2; Рк - условный статический предел текучести, Н/м2.

Для ПБЦ: £,=1,42x10® Па; £Г2=1,36хЮ6,Па; 77, =1,33x109 Пахе;

=6088,92 Па. ППИ: £,=1,02х107 Па; £2=1,25Х 107,Па; т]х =7,03x10® Пахе; =3594,69 Па. ПКП: £,=9,58x106 Па; £2=7,83х106,Па; ?7, =2,74X10® Пахе; Рк1 =5690,96 Па. ПЛЦ: £,=6,20x105 Па; Е2 =4,22 х 105,Па; 77, =8,93x10® Пах с; Рк1=3834,01 Па. КС: £,=3,92x106 Па; Е2 =4,39х 106,Па; 77, =8,36Х 109 Пахе; Ркх =4233,44 Па.

8

Вр*мя,Т

Рис.9 Зависимость деформации материалов (£) от времени (г ) воздействия статической нагрузки при оптимальной влажности шихты (ц/ )

Материалы: 1- ПБЦ; 2- ППИ; 3- ПКП; 4- ПЛЦ; 5- КС. На основании полученных реологических констант определены основные структурно-механические характеристики исследуемых

материалов: л - эластичность; - пластичность по М.П.Воларовичу и 0, -

'/1

период истинной релаксации. Установлены численные значения данных характеристик исследуемых материалов. С учетом значений структурно-механических характеристик произведена классификация материалов по формовочным свойствам.

Исходя из специфических особенностей каждого материала и с учетом проведенных реологических исследований, предложены рекомендации по повышению пластических свойств формуемых материалов и получению качественных гранул (введение пластификаторов, предварительная гидратация частично обожженных частиц, пароувлажнение и др.). С учетом предложенных рекомендаций разработан алгоритм конструктивно-технологического совершенствования условий экструдирования материалов для повышения качества гранул. Численные значения констант

используются в полученных ранее аналитических выражениях для определения энергосиловых параметров ПВЭ.

На завершающем этапе установлены основные закономерности, определяющие возможность получения качественной продукции >р )

в зависимости от: зазора между формующими органами ПВЭ а =^г(<5)>

(рис. 10а); исходной плотности экструдируемых материалов р = f(p0 ),

(рис. 10в) и формовочной влажности р -/(}¥)> а =/(РГ), (рис. 106, г).

В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что для эффективной работы ПВЭ зазор между формующими органами (рис. 10 а) обеспечивается с помощью эксцентрика в диапазоне (1 - 2)х10"3м. После увеличения зазора между рабочими органами (<5>2х10"3м) прочность экструдированных гранул снижается, что обусловлено недостаточным усилием прессования и неравномерным подпором материала в зоне конической части фильеры.

Невысокие значения исходной насыпной массы исследуемых материалов: р0 =480-830 кг/м3, а для КС =40-50 кг/м3 - в сухом

состоянии; ро =420-1100 кг/м3, для КС р^ =150 кг/м3 - в увлажненном

состоянии свидетельствуют о большом содержании воздушной фазы, которая должна быть максимально удалена (в щнековом предуплотнителе) до экструдирования материалов во вращающейся пресс-матрице. Для всех исследуемых материалов их предварительное уплотнение в шнековом предуплотнителе обеспечивает рост плотности до значений коэффициента уплотнения Д^~1,49...3.2 (ПБЦ -¿^=1,63; ПКП -£^=1,49; ПЛЦ -

& =1,7). При этом наибольшие значения купл характерны для материалов

с невысокой насыпной массой: для ППИ при цг =27%, р0=420 кг/м3,

п =1340 кг/м3, 1г -3,19; для КС при Ш =70%, д„=150 кг/м3,

гупл пугт 1 опт "О

г, =480 кг/м3, Ь = 3,2. При превышении указанных значений V =

Нут упя\ '1-1- J ^упл

1,49...3,2 значения объемной массы гранул стабилизируются (рис.Ю б). Анализ экспериментальной зависимости ргр~ показывает, что с

увеличением влажности шихты объемная масса экструдированных гранул повышается до определенного предела (рис.Ю в), после которого рост плотности замедляется в силу препятствия жидкой фазы уплотнению.

Наибольшие значения прочности гранул достигаются при оптимальной влажности шихты (рис. 10.г), обеспечивающей наиболее плотную упаковку частиц, а, следовательно, максимальные силы сцепления между ними.

Наибольшие значения прочности гранул, сформованных при И/опт> достигнуты для КС (сг =70 Н/гр.) и ПЛЦ (а =50 Н/гр.),

сж сух СОК сух

наименьшие - (сг =15 Н/гр.) для ППИ. Прочность гранул в свеже-

СЖСУХ

сформованном состоянии

(сг 2:5-10

Н/гр.)

обеспечивает

транспортирующую способность сформованной продукции до ее сушки.

(кг/м'

б)

2000 '

2600.

С

>» X 2400

& 2200

л

§ 2000

X

& § 1600

1600

1400

2 3 4 5

зазор, 10"' М

Рт: кг/м 5

......

А

• д 1

18 19 20 2( 22 23 24 25 28 27 28 29 88 70 72 74 78

влажность,

,н/Ф

+

ф 30 с 20

4.

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250

плотность предуплотненного материала

..5

Ро,•кг/м

16 18 20 21 22 23 24 25 26 27 28 20 30 06 66 70 72 74

влажность, % I -*-ПБЦ АППИ-О-ПКП * ПЛЦ-о-КС I

Рис.10 Зависимости прочности (сгсж) и плотности {ргр) экструдируемых

гранул от конструктивно-технологических параметров ПВЭ и условий

формования

Использование малотоннажного технологического модуля - МТМ (рис.11), включающего приемный бункер, вертикальный шнек, смеситель псевдоожиженного слоя, ПВЭ и барабанно-винтовой сушильный агрегат, обеспечивает комплексную подготовку шихты, ее экструдирование и сушку.

Прочность гранул в высушенном состоянии (¿у ¿70 Н/гр.)

сжсух

обеспечивает их сохранность при транспортировке и минимальную истираемость (< 3...4%).

Рис.11 Малотоннажный технологический модуль

При проведении экспериментальных исследований подтверждены ранее установленные теоретические закономерности: условия предварительного уплотнения шихты, характер распределения ее скоростных потоков, значения силовых параметров при экструдировании гранул и др.

Глава 5. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований, конструкторско-технологических разработок был создан опытно-промышленный малотоннажный технологический комплекс (МТК) для экструдирования техногенных порошкообразных материалов. МТК включает технологические переделы для хранения, дозирования, транспортирования и смешения техногенных материалов, экструдирования и сушки гранул. Основополагающим агрегатом МТК являлся пресс-валковый экструдер, имеющий следующие технические характеристики: производительность т/ч; потребляемая

мощность N=2x103 Вт; геометрические размеры вращающейся пресс-матрицы 1)х Д= (420х120)х10"3 м; частота вращения пресс-матрицы п= 90 мин'1; геометрические размеры прессующих валков (2 шт.) (¡хЬ = =(160х70)х 10"3 м. Размеры гранул (4х10)х10"3 м. ПВЭ оснащен

предуплотнителем: - 85 х 10"3м; шаг шнека 5 =35х 10"3м.

ПВЭ изготовлен по разработанной конструкторско-технологической документации на машиностроительном предприятии ООО «Луч».

В условиях действующих производств проведены опытно-промышленные испытания разработанной конструкции пресс-валкового экструдера. На действующей технологической линии ООО «РЕЦИКЛ» проведены промышленные испытания ПВЭ при экструдировании техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими характеристиками. На промышленном предприятии ООО «БЕНТОПРОМ» (г.Ст. Оскол) проведены технологические испытания по экструдированию техногенной композиционной смеси (пылевидный перлит, фибронаполнитель, пластифицирующее связующее).

По результатам промышленных испытаний был разработан технологический регламент на процесс экструдирования техногенных материалов с различными физико-механическими характеристиками.

Разработаны различные варианты технологических комплексов для утилизации техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими характеристиками: при производстве теплоизоляционных смесей и фибропористых заполнителей, экструдированных органо-минеральных удобрений и др.

Проведены опытно-промышленные испытания технологического комплекса для получения фибропористых заполнителей, используемых при производстве конструкционно-теплоизоляционных изделий из техногенных материалов. Теплоизоляционные изделия с применением экструдированных фибропористых гранул имеют улучшенные физико-механические и теплотехнические параметры при меньшей стоимости и обладают следующими характеристиками: объемная масса, =300-500

кг/м3; коэффициент теплопроводности, 0,069-0,115 Вт/м°С; сорбционная влажнос1ь, iF =11%; класс бетона по прочности на сжатие: В 0,5-В 0,75.

Установлены рациональные режимы работы технологического оборудования для производства теплоизоляционных блоков /х£>хй=0,39x0,18x0,18м, V=3 м3/час.

Экономический эффект от использования научно-технических разработок при производстве теплоизоляционных изделий с экструдированными фибропористыми заполнителями из техногенных материалов составляет 250 тыс. рублей в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Проведен анализ основных направлений развития и совершенствования техники и технологии для пластического формования порошкообразных материалов в агрегатах экструдирующего типа. Определены направления конструктивно-технологического совершен-

ствования пресс-валковых экструдеров для гранулирования материалов с различными физико-механическими свойствами.

2.Исследованы условия экструдирования материалов в пресс-матрице. Получено аналитическое выражение для расчета необходимого давления экструдирования материалов с учетом их физико-механических характеристик и реологических свойств, а также геометрических параметров формующих органов.

3.Разработана механическая модель процесса экструдирования материалов с учетом их реологических характеристик и условий постадийного деформирования шихты.

4.Теоретически исследованы условия движения шихты в зоне формования. Установлен параболический характер распределения скоростных потоков шихты по ширине валков и получено уравнение для расчета их значений.

5.На уровне изобретений разработаны конструкции ПВЭ (патент Р.Ф. № 2207247, свидетельство на полезную модель № 30244) и методики исследований технологического комплекса для экструдирования материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками.

6.Исследованы условия деформирования шихты упругими формующими элементами. Получены аналитические выражения для расчета необходимого времени выдержки шихты под давлением и частоты вращения пресс-матрицы.

7.Проведены теоретические исследования основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров ПВЭ: скорости обжатия шихты и экструдирования материала в фильерах; геометрических параметров формующих элементов; производительности агрегата и мощности, потребляемой при экструдировании. Произведен расчет потребляемой мощности и удельных затрат при экструдировании материалов.

8.Исследованы физико-механические и реологические характеристики различных техногенных материалов: пылеуноса вращающейся печи Белгородского цементного завода (ПБЦ), известкового (ППИ), керамзитового (ПКП) производств, сушильных барабанов Липецкого цементного завода (ПЛЦ), перлитосодержащей композиционной смеси (КС). Установлены значения пластической прочности Р при оптимальной

т

влажности формования материалов: Для ПБЦ: р =26,36 х 104 Н/м2, при

тп

ЦТ =21 %; ППИ: р =14,71 хЮ4 Н/м2, при ЦТ =27 %; ПКП: р =45,66

опт ' тп опт м

х 10" Н/м2, при иг =23 %; ПЛЦ: Р =14,67 х 104 Н/м2, при IV =23 %; КС:

г опт . . /я г. "опт

Р =8,68 х 104 Н/м2, при IV =70 %, соответственно.

-* т г ' опт

9.Проведены комплексные экспериментальные исследования по изучению общих закономерностей процесса экструдирования материалов с различными физико-механическими и реологическими свойствами: -установлены реологические константы и структурно-механические характеристики экструдируемых материалов, изменяющиеся в диапазоне: эластичность: 0,45 < А <, 0,6; пластичность по М.П.Воларовичу:

5,11 Х10"7 ¿^к<4,59х 10"6с*';периодрелаксации: 637,08 ¿0, <3557,15с; Ъ

-разработан алгоритм конструктивно-технологического совершенствования условий экструдирования материалов для повышения качества гранул; -проведены экспериментальные исследования процесса экструдирования материалов в ПВЭ;

-установлено, что: при зазоре между прессующими валками и вращающейся пресс-матрицей д =(0,5-2)х 10"3м обеспечиваются стабильные значения плотности и прочности экструдируемых гранул; с увеличением влажности шихты до ее оптимальных значений объемная масса экструдируемых гранул возрастает, после чего рост плотности замедляется в силу препятствия жидкой фазы уплотнению; для всех материалов их предварительное уплотнение в шнековом предуплотнителе обеспечивает рост плотности до к =1,48-3,2 (ПБЦ - £ =1,63; ППИ - к =3,19; ПКП - к =1,48; ПЛЦ -

"уп.1 '"упл упл "упл

к =1,7; КС - к =3,2. При этом о- >40Н/гр.

лут упл еле г

Наибольшие коэффициенты уплотнения характерны для материалов с невысокой насыпной массой;

-установлено, что зависимость прочности гранул от влажности шихты имеет экстремальный характер с выраженным максимумом при оптимальной влажности экструдирования;

Ю.Разработаны технологические комплексы и регламент для экструдирования техногенных материалов с различными физико-механическими характеристиками: для производства теплоизоляционных смесей и фибропористых заполнителей, экструдированных органо-минеральных удобрений и др.

11.Проведены опытно-промышленные испытания технологического комплекса для экструдирования техногенных порошкообразных материалов. Теплоизоляционные изделия с фибропористыми заполнителями обладают следующими характеристиками: объемная масса, =300-500

кг/м3; коэффициент теплопроводности, 0,069-0,115 Вт/м°С; сорбционная влажность, IV-11%; класс бетона по прочности на сжатие: В 0,5-В 0,75.

Экономический эффект от использования научно-технических разработок составил 250 тыс. руб./год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Севостьянов М.В. Технологические способы и агрегаты для экструдирования материалов / М.В. Севостьянов, Н.Н.Дубинин // Межвузовский сборник статей. «Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов».-Белгород: Изд.БГТУ им. В.Г.Шухова, 2003.-С.219-224.

2.Севостьянов М.В. Конструктивно-технологическое совершенствование пресс-валковых экструдеров / М.В. Севостьянов, Н.Н.Дубинин // Современные технологии в промышленности строительных материалов и индустрии: Сб.студ.докл. Международного конгресса. - Белгород: Изд.БГТУ им.В.Г.Шухова, 2003. -4.3.-C.31-35.

3.Патент № 2207247 Р.Ф.,В 29 В 9/06/ Пресс-валковый экструдер./ Гридчин

A.M., Севостьянов В.С.,Лесовик B.C., Севостьянов М.В. и др.-БелГТАСМ; Заявл. 06.08.02; Опубл.27.06.03; Бюл. №18, 12 с.

4.A.c. 30244 Р.Ф. 7 А 23 N 17/00. Многоцелевой гранулятор/ А.М.Гридчин,

B.С.Севостьянов, В.СЛесовик, М.В.Севостьянов и др.- БелГТАСМ; Заявл. 06.11.02; 0публ.27.06.2003; Бюл. № 18,4 с.

5.Севостьянов М.В. Анализ способов и устройств для производства пористых заполнителей / М.В. Севостьянов, Н.Н.Дубинин // Межвузовский сборник статей. Изд-во БГТУ, Белгород, 2004.-С. 121-125.

6.Севостьянов М.В. Исследование условий формования материалов в пресс-валковом экструдере / М.В. Севостьянов // Межвузовский сборник статей: Изд-во БГТУ, Белгород, 2004.-С.115-120.

7.Севостьянов М.В. Экструдирование высокоактивированных композиционных материалов / Н.Н.Дубинин, М.В.Севостьянов, С.П.Нечаев // Материалы международной научно-технической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии». - Могилев, -Ч.2., 2004. -С.152-153.

8.Утилизация техногенных материалов способом экструдирования /

C.В.Свергузова, С.П.Нечаев, М.В.Севостьянов и др. // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова «Переработка отходов производств и потребления».- 2004,- №8. -С.276-279.

9.Севостьянов М.В. Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование / H.H. Дубинин, С.А. Михайличенко, М.В. Севостьянов // «Строительные материалы».-2004.- №11.-С.2-5.

Ш.Технологические комплексы для производства активированных композиционных смесей и сформованных материалов / А.М. Гридчин, B.C.

Севостьянов, B.C. Лесовик, M.B. Севостьянов it «Строительные материалы». -2004.- №9, -С.34-36.

11.Севостьянов М.В. Исследование условий движения шихты в пресс-валковом экструдере / М.В. Севостьянов, H.H. Дубинин, С.А. Михайличенхо // «Известия вузов». -2005. - №1,- С.120-124.

12.Технологический комплекс для производства пористых заполнителей с использованием техногенных материалов / H.H. Дубинин, М.В. Севостьянов, И.М. Фуников и др. // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. -2005.-№11.- С.171-173.

13.Технологический комплекс для производства органо-минеральных удобрений из техногенных материалов / C.B. Свергузова, М.Н. Спирин, М.В. Севостьянов, Е.В. Скибин // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. -2005. -№11.- С.209-211.

М.Технологический комплекс для производства фибропористых заполнителей / И.М. Фуников, М.В. Севостьянов, A.C. Воронкин, Е.В. Скибин // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. -2005. - №11.- С.243-247.

Подписано в печать 10.06

Усл. п. л. -1,5 Тираж 100

Формат 60x84/16 Заказ № 2.00

Отпечатано в Белгородском'государственном технологическом университете им. В.Г.Шухова. 308012, г.Белгород, ул. Костюкова, 46.

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 .Анализ способов утилизации техногенных порошкообразных материалов.

1.2.Перспективные технологические комплексы и технологии для переработки техногенных материалов.

1.3.Способы гранулирования техногенных порошкообразных материалов и характеристика используемых агрегатов.

1.4.Направления конструктивно-технологического совершенствования агрегатов для экструдирования материалов.

1.5.Анализ методик расчета прессовых агрегатов для экструдирования материалов.

1.6.Цель и задачи исследований.

1.7.Вывод ы.

2 .ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

2.1.Исследование условий экструдирования материалов в пресс-матрице.

2.2.Реологическая модель экструдирования материалов.

2.3.Исследования условий движения шихты в зоне формования.

2.4.Анализ условий деформирования шихты упругими формующими элементами.

2.5.Расчет конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров пресс-валкового экструдера.

2.5.1.Скорость обжатия шихты.;.

2.5.2.Условия захвата материала и геометрические параметры валков.

2.5.3.Скорость экструдирования гранул.

2.5.4.Производительность и потребляемая мощность агрегата.

2.6.Расчет потребляемой мощности и удельных энергозатрат технологического модуля для производства экструдированных гранул.

2.7.Вывод ы.

3.РАЗРАБОТКА ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИКИ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1.Методики определения физико-механических характеристик исследуемых материалов и разработка экспериментальных установок.

3.2 Методика определения реологических характеристик исследуемых материалов.

3.3.Разработка пресс-валковых агрегатов для экструдирования техногенных порошкообразных материалов.

3.3.1.Многоцелевой гранулятор - экструдер.

3.3.2.Пресс-валковый экструдер.

3.4.Технологический модуль для переработки техногенных порошкообразных материалов.

3.5.Оценка точности измерений при экспериментальных исследованиях.

3.6.Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРОЦЕССА ЭКСТРУДИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ФИЗЖО-МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ.

4.1.Изучение физико-механических характеристик исследуемых материалов.

4.2.Исследования реологических характеристик материалов с различными физико-механическими свойствами.

4.2.1.Реометрическое определение оптимальной формовочной влажности и пластической прочности структуры материалов.

4.2.2.Экспериментальные исследования и анализ процесса сдвигового деформирования материалов.

4.2.3.Определение реологических констант при сдвиговых деформациях материалов.

4.2.4.Анализ структурно-механических характеристик исследуемых материалов.

4.3.Использование реометрических параметров при конструктивнотехнологическом совершенствовании пресс-валковых экструдеров.

4.4.Экспериментальные исследования процесса экструдирования материалов в пресс-валковом экструдере.

4.5.Выводы.

5.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И АГРЕГАТОВ ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ

РАЗЛИЧНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

5.1 .Разработка технологического комплекса для экструдирования техногенных материалов.

5.1.1.Технологический комплекс для производства теплоизоляционных смесей и поризованных заполнителей.

5.1.2.Технологический комплекс для производства фибропористых заполнителей.

5.1.3.Технологический комплекс для экструдирования органо-минеральных удобрений.

5.2.0пытно-промышленные испытания технологического комплекса для экструдирования техногенных порошкообразных материалов.

5.3.Опытно-промышленные исследования по изготовлению конструкционнотеплоизоляционных изделий.

5.4.Технологический регламент на процессы экструдирования материалов с различными физико-механическими свойствами.

5.5.Технико-экономическая эффективность от выполненных научных разработок.

5.6.Выводы.

Актуальность темы. На современном этапе развития производства одной из важных задач является техническое перевооружение действующих предприятий, как за счет создания принципиально новых технологических процессов и оборудования, так и за счет модернизации существующих машин и комплексов при минимальных капитальных затратах. Особое место при этом занимает проблема реализации неиспользуемых резервов энергоемкого прессового оборудования, широко распространенного в различных отраслях промышленности.

Наметившаяся в последние десятилетия тенденция повышения мощности прессовых агрегатов за счет увеличения их габаритных размеров не всегда оправдана из-за повышенной металлоемкости и отсутствия необходимости концентрации больших единичных мощностей в отдельных регионах. Прогрессивный рост малых предприятий в различных отраслях промышленности также предопределяет более пристальное внимание к совершенствованию прессового оборудования.

Во многих отраслях промышленности процесс производства основной продукции сопровождается образованием техногенных порошкообразных материалов, которые могут быть использованы при выпуске строительных материалов и изделий или утилизированы в сформованном виде.

Для формования различных порошкообразных материалов (глинистых и карбонатных пород, доломита, пылеуноса сушильных и обжиговых агрегатов, золошлаковых отходов и др.) используются пресс-валковые экструдеры (ПВЭ). По сравнению с другими типами прессовых агрегатов они обладают рядом преимуществ: простотой конструкции и необходимой эксплуатационной надежностью, высокой производительностью и незначительными удельными энергозатратами, невысокой металлоемкостью, возможностью получения сформованных тел с заданными физико-механическими характеристиками и геометрической формой гранул. Это создает условия для широкого распространения ПВЭ, как в крупнотоннажных производствах, так и в технологических процессах малых предприятий. Особое место при изготовлении теплоизоляционных изделий занимает техника и технология утилизации техногенных материалов, например, пылевидного перлита.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкций пресс-валковых экструдеров, они содержат в себе ряд неиспользованных резервов: не обеспечивают равномерную подачу прессуемого материала и распределение его по ширине валков, не позволяют варьировать степень предварительного уплотнения шихты, не исключают запрессовку газообразной фазы в прессуемый материал и не обеспечивают выдержку его под давлением. В известных конструкциях ПВЭ затруднено регулирование пластических свойств формуемых материалов, их надежный захват прессующими валками и обеспечение качества сформованных гранул из материалов с различными физико-механическими характеристиками. С учетом вышеуказанного актуальной задачей является разработка и исследование новой конструкции ПВЭ для формования техногенных порошкообразных материалов и создание методики расчета его конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров.

Цель работы: Разработка и исследование пресс-валкового экструдера для формования техногенных порошкообразных материалов, расчет его конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров с учетом физико-механических и реологических характеристик исследуемых материалов. Задачи исследований:

- исследовать области использования экструдированных материалов при утилизации техногенных порошкообразных смесей и создании малотоннажных производств;

- исследовать уровень технического развития пресс-валковых экструдеров и определить основные направления их конструктивно-технологического совершенствования;

- исследовать основные закономерности процесса экструдирования техногенных материалов с различными физико-механическими реологическими характеристиками и разработать на уровне изобретений технические способы их реализации;

- разработать механическую модель процесса формования шихт и установить рациональные режимы работы пресс-валкового экструдера;

- исследовать условия движения шихты в зоне формования пресс-валкового экструдера и выдержки упругих формующих элементов при максимальном давлении;

- разработать методику расчета основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров пресс-валкового экструдера;

- провести опытно-промышленную апробацию выполненных разработок и определить их технико-экономическую эффективность.

Научная новизна: Разработана механическая модель процесса формования шихт с учетом их физико-механических и реологических характеристик. Установлены аналитические зависимости, описывающие процесс движения шихты в зоне формования и выдержки упругих формующих элементов под давлением. Разработана методика расчета основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров новой конструкции пресс-валкового экструдера с учетом физико-механических характеристик формуемых материалов.

Практическая ценность работы; заключается в разработке патентно-защищенных конструкций пресс-валковых экструдеров для пластического формования техногенных порошкообразных материалов с различными физико-механическими свойствами, методики расчета их конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров, а также малотоннажных технологических комплексов, различного производственного назначения, используемых при утилизации техногенных шихт и производстве теплоизоляционных изделий.

Реализация работы: Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы при промышленном освоении выпуска прессвалковых экструдеров новой конструкции, а также создании малотоннажных технологических комплексов различного функционального назначения.

Апробация работы; По теме диссертации опубликовано 12 научных статей, получен 1 патент РФ на изобретение и 1 авторское свидетельство на полезную модель. Основные научные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях, проводившихся в БГТУ им. В.Г.Шухова в 2001-2006гг.; Международной научно-технической конференции «Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии», г.Могилев, республика Беларусь, «Белорусско-Российский университет», апрель 2004г.; областном конкурсе научных работ «Молодежь Белгородской области», г.Белгород, 2004г.; Международной конференции «Сотрудничество для решения проблемы отходов» г. Харьков, 2005г., а также на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2002», г.Москва, ВВЦ; студенческих форумах и конференциях. Результаты исследований использовались в ходе дипломного проектирования студентов 2004-2006 гг.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержащего основные результаты и выводы. Работа включает 185 страниц, в том числе 10 таблиц, 51 рисунок, список литературы из 139 наименований и 8 приложений, состоящих из 63 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 .Проведен анализ основных направлений развития и совершенствования техники и технологии для пластического формования порошкообразных материалов в агрегатах экструдирующего типа. Определены направления конструктивно-технологического совершенствования пресс-валковых экструдеров для гранулирования материалов с различными физико-механическими свойствами.

2.Исследованы условия экструдирования материалов в пресс-матрице. Получено аналитическое выражение для расчета необходимого давления экструдирования материалов с учетом их физико-механических характеристик и реологических свойств, а также геометрических параметров формующих органов.

3.Разработана механическая модель процесса экструдирования материалов с учетом их реологических характеристик и условий постадийного деформирования шихты.

4.Теоретически исследованы условия движения шихты в зоне формования. Установлен параболический характер распределения скоростных потоков по ширине валков и получено уравнение для расчета их значений.

5.На уровне изобретений разработаны конструкции ПВЭ (патент Р.Ф. № 2207247, свидетельство на полезную модель № 30244) и методики исследований технологического комплекса для экструдирования материалов с различными физико-механическими и реологическими характеристиками.

6.Исследованы условия деформирования шихты упругими формующими элементами. Получены аналитические выражения для расчета необходимого времени выдержки шихты под давлением и частоты вращения пресс-матрицы.

7.Проведены теоретические исследования основных конструктивно-технологических и энерго-силовых параметров ПВЭ: скорости обжатия шихты и экструдирования материала в фильерах; геометрических параметров формующих элементов; производительности агрегата и мощности, потребляемой при экструдировании. Произведен расчет потребляемой мощности и удельных затрат при экструдировании материалов.

8.Исследованы физико-механические и реологические характеристики различных техногенных материалов: пылеуноса вращающейся печи Белгородского цементного завода (ПБЦ), известкового (ППИ), керамзитового (ПКП) производства, сушильных барабанов Липецкого цементного завода (ПЛЦ), перлитосодержащей композиционной смеси (КС). Установлены значения пластической прочности рт при оптимальной влажности формования материалов:

Для ПБЦ: рт=26,37 х 104 Н/м2, при wonm= 21 %;

Для ППИ: рт=14,71 х 104 Н/м2, при wonm=21 %;

Для ПКП: рт=45,66 х 104 Н/м2, при wonm= 23 %;

Для ПЛЦ: 14,67 х 104 Н/м2, при wonm= 23 %;

Для КС: 8,68 х 104 Н/м2, при jvof]m=70 %, соответственно.

9.Проведены комплексные экспериментальные исследования по изучению общих закономерностей процесса экструдирования материалов с различными физико-механическими и реологическими свойствами:

-установлены реологические константы и структурно-механические характеристики экструдируемых материалов, изменяющиеся в диапазоне: эластичность: 0,45 < л <0,6; пластичность по М.П.Воларовичу: р

5,11x10"7 ^ — Н59х Ю"6 с"1; период релаксации: 637,08 < 0, <3557,15 с; Л]

-разработан алгоритм конструктивно-технологического совершенствования условий экструдирования материалов для повышения качества гранул; -проведены экспериментальные исследования процесса экструдирования материалов в ПВЭ;

-установлено, что при зазоре между прессующими валками и вращающейся пресс-матрицей 8 =(0,5-2) X 10"3м обеспечиваются стабильные значения плотности и прочности экструдируемых гранул;

-с увеличением влажности шихты до ее оптимальных значений объемная масса экструдируемых гранул возрастает, после чего рост плотности замедляется в силу препятствия жидкой фазы уплотнению; -для всех материалов их предварительное уплотнение в шнековом предуплотнителе обеспечивает рост плотности до к =1,48-3,2 (ПБЦ

1,63; ППИ - куш= 3,19; ПКП - £^=1,48; ПЛЦ - кут= 1,7; КС купл= 3,2. При этом <УСЖ>40 Н/гр. Наибольшие коэффициенты уплотнения характерны для материалов с невысокой насыпной массой; -зависимость прочности гранул от влажности шихты имеет экстремальный характер с выраженным максимумом при оптимальной влажности экструдирования;

Ю.Разработаны технологические комплексы и регламент для экструдирования техногенных материалов с различными физико-механическими характеристиками: для производства теплоизоляционных смесей и фибропористых заполнителей, экструдированных органо-минеральных удобрений и др.

11.Проведены опытно-промышленные испытания технологического комплекса для экструдирования техногенных композиционных смесей различного состава. Теплоизоляционные изделия с фибропористыми заполнителями обладают следующими характеристиками: объемная масса, /7^=300-500 кг/м ; коэффициент теплопроводности, 0,0690,115 Вт/м°С; сорбционная влажность, W =11%; класс бетона по прочности на сжатие: В 0,5-В 0,75

Экономический эффект от использования научно-технических разработок составил 250 тыс. руб./год.

1. Куделя А.Д. Комплексное использование минеральных ресурсов железорудных горно-обогатительных комбинатов УССР. Киев: Наукова Думка, 1984.С.495.

2. Ласкорин Б.Н. и др. Безотходная технология переработки минерального сырья. М.:Недра,1984.С.334.

3. Пешев Н.Г. Экономические проблемы рационального использования фосфорного сырья. Л.:Наука,1980.С.6-11.

4. Равич Б.М., Окладников В.П., Лыгач В.Н. и др. «Комплексное использование сырья и отходов». -М. Химия, 1988-288с.

5. Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Цыганков А.П. и др. «Проблемы развития безотходных производств». -М. Стройиздат, 1981-208с.

6. Окладников В.П. Принцип брикетирования в использовании крупнотоннажных отходов отраслей промышленности: Обзор/ЦНТИ. Иркутск, 1985. 12с.

7. Патент № 2204437 Р.Ф.,7 В 02 С 18/08/ Роторно-центробежный измельчитель./ Севостьянов B.C., Михайличенко С.А., Севостьянов М.В., Титаренко Ю.Д., Овсянко И.И.-Опубл.04.01.2002 в БИ№ 14.

8. ТарасовВ.Л.«Высокоэффективные материалы VOLCLAY для гидроизоляции подземных сооружений»// Строительные материалы, 1997,№1-С. 19-21.

9. Генералов Б.В., Крифукс О.В., Малявский Н.И. «Бисипор-новый эффективный минеральный утеплитель». // Строительные материалы, 1999, №1-С.7-8.

10. Крапчин И.П., Равич Б.М. Использование отходов углепереработки для производства стройматериалов.М.:ЦНИЭНуголь.1977.С.ЗО.

11. Маркман В.В./Труды ИИНХ: Технология и экономика брикетирования мелкозернистых материалов. Иркутск,1971. Вып.30(2). С.15-21.

12. Чудаков М.И. Промышленное использование лигнина. М.: Лесная промышленность, 1980.200 с.

13. П.Григорович М.Б., Немировская М.Г. Минеральное сырье для получения заполнителей легких бетонов. М.:Недра.1983.С.77.

14. Противень Л.А., Романова Е.П. Гранулирование. М.: НИИТЭХИМ, 1968.40с.

15. Патрикеева Н.И. Состояние техники гранулирования в зарубежной химической промышленности. -Химическая промышленность за рубежом, 1973,№7, с.48-61.

16. Классен П.В., Гришаев И.Г., Шомин И.П. Исследование процесса гранулирования различными методами. Проблемы химии и химической технологии. М. :Наука, 1977,с.261 -269.

17. Кольман-Иванов Э.Э., Белоусов В.А., Борзунов Е.Е. Таблеточные машины в медицинской промышленности. М.: Медицина, 1975.179с.

18. Кольман-Иванов Э.Э. Таблетирование в химической промышленности. М.:Химия, 1976.200с.

19. Классен П.В., Кувшинников И.Н., Гришаев И.Г. Гранулирование фосфорсодержащих минеральных удобрений. М.:НИИТЭХИМ, 1975, вып.719. 27 с.

20. Борисов В.М., Классен П.В., Гришаев И.Г. Кинетика процесса гранулирования в аппаратах барабанного типа. -Технические основы химической технологии (ТОХТ), 1976,№ 1,с.80-86.

21. Лыков М.В. Способы и аппараты для совмещенных процессов сушки и гранулирования. М.: Труды НИИУИФ,1980,вып.237,С.З-26.

22. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. -М.: Химия, 1982.

23. Шахова Н.А., Классен П.В., Гришаев И.Г. и др. Исследование тепло- и массообмена в промышленных барабанных грануляторах-сушилках. Химическая промышленность, 1974,№2,С. 137-149.

24. Картошкин А.Д., Шаповалова О.Г., Киприянов Ю.И. Получение минеральных удобрений в барабанных грануляторах-сушилках. -Химическая промышленность, 1979,№ 1 ,С.40-43.

25. Гришаев И.Г., Конюхова Е.Б., Белозеров Л.П. и др. Реконструкция барабанного гранулятора-сушилки. -Химическая, промышленность 1980,№4,С.236-238.

26. Холин Б.Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости.-М. Машиностроение, 1977.

27. Классен П.В., Шаповалова О.Г. Анализ скорости роста частиц в процессе гранулирования.-ТОХТ, 1978,№2,С.310-313.

28. Бахтин Л.А.Рост двухслойных гранул в псевдоожиженном слое.- Химическая промышленность,! 970,№3,С.206-209.

29. Дэвидсон И.Ф., Харрисон Д. Псевдоожижение твердых частиц. М.:Химия, 1965.184 с.

30. Классен П.В., Шахова Н.А. Циркуляция и перемешивание твердой фазы в псевдоожиженном слое.-ТОХТ,1973,№3,С.457-460.

31. Гельперин Н.И., Айнштейн В.Г., Кваша В.Б. Основы техники псевдоожижения. М.:Химия, 1967.664 с.

32. Классен П.В. Метод расчета процессов гранулирования и классификации, совмещенных в одном аппарате. Реф.инф.НИУИФ «Промышленность минеральных удобрений и серной кислоты».М.: НИИТЭХИМ, 1976, вып. 10, С. 1.

33. Шахова Н.А., Рынков А.И. Получение сухой гранулированной нитрофоски из пульпы в аппарате с псевдоожиженным слоем.- Химическая промышленность, 1962,№ 11 ,С. 839-842.

34. Данов С.М., Грошев Г.Л., Кручинина Н.Д. и др. Обезвоживание и гранулирование растворов мочевины в псевдоожиженном слое. -Химическая промышленность, 1966,№6,С. 453-456.

35. Лыков М.В., Коротков М.А., Белозеров Л.П. и др. Новый способ и аппарат для получения гранулированных продуктов. -Тр.НИУИФ,1973, вып.221,С. 196-213.

36. Казакова Е.А. Гранулирование и охлаждение азотсодержащих удобрений.-М. .-Химия, 1980.

37. Патент№ 2204486 Р.Ф.,7 В 30 В 11/18, В 28 В 3/14/ Вальцовый пресс для брикетирования порошкообразных материалов./ Севостьянов B.C., Зубаков А.П., Бондаренко В.Н., Новиков Э.В., Севостьянов М.В.- 0публ.20.05.2003 в БИ № 14.

38. Назаров В.И., Мелконян Р.Г., Калыгин В.Г. Техника уплотнения стекольных шихт. -М.:Легпромбытиздат, 1985, 128 с.

39. А.С.446422 (СССР). Вальцовый пресс/ Б.А.Демиденко, М.С.Низамов, Л.М.Гойхберг и др.-Опубл.1974 в БИ №38.

40. А.С.355046 (СССР). Пресс-гранулятор/ Ю.В.Подкользин.-Опубл.1972 в БИ №31.

41. Гришаев И.Г., Назаров В.И. «Оборудование для механических процессов химической технологии». -М. МИХМ., Учебное пособие, 1989-88 с.

42. Соколов А.Я. «Прессы пищевых и кормовых производств». -М.: Машиностроение, 1973-С.288.

43. Стороженко Г.И., Завадский В.Ф., Горелов В.В. и др. «Технология производства и сравнительный анализ пресс-порошков для строительнойкерамики из механоактивированного сырья» // Строительные материалы, 1998, №12-С.6-7.

44. Патент 2161556 Р.Ф. В 29 С 47/12. Экструдер для производства профильных изделий с регулируемым сечением формующего канала./ Остриков А.Н., Абрамов О.В., Ненахов Р.В. и др.-Опубл.1999 в БИ №1.

45. А.С. 489655 (СССР). Брикетный пресс/ В.Ф.Некрашевич, В.И.Местюков,

46. A.В.Фокин и др.-Опубл.1975 в БИ № 40.

47. А.С. 844379 (СССР). Брикетный пресс/ В.Ф.Некрашевич, В.И.Местюков.-Опубл. 1981 в БИ № 25.

48. Севостьянов М.В. Исследование условий формования материалов в пресс-валковом экструдере / М.В. Севостьянов // Межвузовский сборник статей: Изд-во БГТУ, Белгород, 2004.-С.115-120.

49. А.С. 227845 (СССР). Бункер-питатель/Б.Ф.Копров. -Опубл. 1968 в БИ№30.

50. А.С. 1219415 (СССР) Питатель брикетного пресса/ Б.И.Черемонов,

51. B.Н.Чурсин, В.П.Курбатов и др.-Опубл.1986 в БИ №11.

52. А.С. 903206 (СССР). Валковый пресс для брикетирования сыпучих материалов/ М.К.Гапонов, М.Л.Васильев, А.Ф.Новиков. -Опубл. 1982 в БИ № 5.

53. А.С. 498183 (СССР). Валковый пресс/ Р.Т.Морская. -Опубл. 1976 в БИ №1.

54. А.С. 1299703 (СССР). Устройство для подачи порошка в валки прокатного стана/ Е.А.Арбузов. -Опубл. 1987 в БИ №12.

55. А.С. 1150055 (СССР). Вальцовый пресс/ Ю.П.Пудовиков, М.Б.Генералов, Э.В.Тюленев. -Опубл. 1985 в БИ №14.

56. А.с. 872294 (СССР). Устройств для уплотнения сыпучих материалов/ А.Р.Люндышев, Н.Н.Посадков. -Опубл. 1981 в БИ № 38.

57. Патент 2170670 Р.Ф., В 29 С 49/04. Способ изготовления изделий из полимерных материалов./ Важин А.И., Васильчук А.В.-Опубл.1999 в БИ №20.1. C.249,250.

58. Патент 2173260 Р.Ф., В 29 С 49/04, 49/14. Устройство для изготовления полых изделий из термопластов./ Аленин А.И.-Опубл. 1999 в БИ № 25 С.341,342.

59. Патент 2181081 Р.Ф., В 27 N 3/28; В 29 С 47/54. Способ непрерывной экструзии с использованием отходов органических материалов./ ПАГДЕН Кеннет Линдсей (AU), РАЙСГРОУЕРС'КОУ-ОПЕРЕЙТИВ ЛИМИТЕД (AU).-Опубл.1998 вБИ№ 10С.174Д75.

60. Патент 2192351 Р.Ф., В 29 С 47/36. Способ и устройство для получения экструдированного изделия и экструдированное изделие./ Ятрова Л.И.-Опубл. 1997 в БИ № 31 С.359,360.

61. Патент 26028 Р.Ф., В29 С 47/00.Технологическая линия по производству полимерных строительных материалов./ Дунаев С.С., Минин Л.в.-0публ.2002 в БИ №31.

62. А.с. 426873 (СССР). Пресс-гранулятор/ С.Е.Рузгас.-Опубл.1974 в БИ № 17.

63. А.с.631358(СССР) Брикетный пресс/В.И.Местюков.-Опубл.1978 в БИ №41.

64. А.С. 818909 (СССР). Кольцевая матрица брикетного пресса/ З.М.Кучинкас, А.-И.П.Лещинскас, В.И.Коршунов.-Опубл.1981 вБИ№ 13.

65. A.C. 818908 (СССР). Матрица пресса-гранулятора/ М.Л.Овдиенко, В.Ю.Полищук, В.П.Тарутин.-Опубл. 1981 вБИ№ 13.

66. Патент 26769 Р.Ф., ВЗО В 11/22. Экструзионный пресс непрерывного действия./ Шатохин И.М., Тулупов 0.н.-0публ.2002 в БИ № 35.

67. А.С. 823173 (СССР) Устройство для прессования вязких материалов/ Е.П.Тихомиров, А.В.Кобылкин, И.Н.Решетников.-Опубл.1981 в БИ № 15.

68. Севостьянов М.В. Анализ способов и устройств для производства пористых заполнителей / М.В. Севостьянов, Н.Н.Дубинин // Межвузовский сборник статей. Изд-во БГТУ, Белгород, 2004.-С.121-125.

69. Севостьянов М.В. Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование / Н.Н. Дубинин, С.А. Михайличенко, М.В. Севостьянов // «Строительные материалы».-2004.- №11.-С.2-5.

70. Севостьянов М.В., Дубинин Н.Н. Технологические способы и агрегаты для экструдирования материалов. Материалы межвузовского сборника статей.-Белгород: Изд.БГТУ имени В.Г.Шухова,2003.-С.219-224.

71. Прессы пищевых и кормовых производств / Под ред.А.Я.Соколова.-М.: «Машиностроение», 1973.-С.89.

72. Пелеев А.И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. М., 1971.-519 с.

73. Севостьянов B.C. Валковые машины и агрегаты в промышленности строительных материалов: Учебное пособие.- Белгород, Изд. МИСИ и БТИСМ, 1986, 161 с.

74. Бредихин А.В. Экструзионная установка для производства изделий из высоконаполненных полимерных композиций: Дис.канд. тех. наук /

75. A.В.Бредихин; БГТУ им. В.Г.Шухова.-2003.-180 с.

76. Экструзия / Бухгалтер В.И., Гецас С.И., Диденко B.JL, Курженкова М.С. 2-е изд. перераб. - Д.: Химия, 1980.-112 с.

77. Оборудование предприятий по переработке пластмасс / Под общ. ред.

78. B.К.Завгороднего.- Д.: Химия, 1972.-464 с.

79. Крючков И.В.,Дацко А.А. Определение осевого усилия и мощности на шнеке. «Известия вузов. Пищевая технология», 1967, №4, С. 112-116.

80. Рябинин Д.Д., Лукач Ю.Е. Смесительные машины для пластмасс и резиновых смесей. М.: Машиностроение, 1972.-269 с.

81. Гиберов З.Г. Механическое оборудование заводов пластических масс. М.: Машиностроение, 1977.

82. Фадеева B.C. Формирование структуры пластичных паст строительных материалов при машинной переработке. Стройиздат. М.: 1972 - 223 с.

83. А.С. 818908 (СССР). Матрица пресса-гранулятора/ М.Л.Овдиенко,

84. B.Ю.Полищук, В.П.Тарутин.-Опубл. 07.04.81 в БИ№ 13.

85. Мачихин Ю.А., Горбатов А.В., Максимов А.С. Реометрия пищевого сырья и продуктов. Агропромиздат. М.: 1990 - 271 с.

86. Соколов А.Я. Прессы пищевых и кормовых производств. А.Я.Соколов, М.Н.Караваев, Д.М.Руб и др. Машиностроение. М.:1973 - 288 с.

87. Ничипоренко С.П. Основные вопросы теории процессов обработки и формования керамических масс. Изд. АЕ УССР. Киев, 1960.-112 с.

88. Полубояринов Д.Н., Попильский Р.Я. Практикум по технологии керамики и огнеупоров. М.: Стройиздат. -1972. С.78.

89. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник/ Под ред. Ю.А.Мачихина. М.: Агропромиздат.- 1990.-271 с.

90. Севостьянов М.В. Исследование условий движения шихты в пресс-валковом экструдере / М.В. Севостьянов, Н.Н. Дубинин, С.А. Михайличенко // «Известия вузов». -2005. №1.- С. 120-124.

91. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред.-М.: Гостехиздат, 1953.1. C.13-180.

92. Кошляков Н.С. и др. Основные дифференциальные уравнения математической физики. Н.С.Кошляков, Э.Б.Глинер, М.М.Смирнов. -М.: Физматгиз, 1962. -С.717-727.

93. Сарматов М.И. Элементы теории и расчета прессов для брикетирования угля. Углетехиздат. М.: 1954. - 236 с.

94. Патент № 2207247 Р.Ф.,В 29 В 9/06/ Пресс-валковый экструдер./ Гридчин A.M., Севостьянов B.C.,Лесовик B.C., Севостьянов М.В. и др.-Опубл.Об.08.2002 в БИ№18.

95. Рекач В.Г. «Руководство к решению задач по теории упругости». Изд. «Высшая школа» М., 1977.-С.168-169.

96. Рындин Н.И. Краткий курс теории упругости и пластичности. Изд. Ленинград, ун-та. Л., 1974.-134с.99Лчеркан Н.С., Вукалович М.П., Кудрявцев В.Н. и др. Справочник машиностроителя. Изд.Машиностроением., 1964.-516с.

97. ЮО.Налимов В.В. Теория эксперимента.-М. :Наука, 1971.

98. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов экспериментов.-М.:Наука, 1971.-192с.

99. Суриков Е.М. Погрешность приборов и измерений.-М.: Энергия, 1975,-160с. ЮЗ.Чиликин М.Г. Измерения в промышленности. Справочник. Под ред. П.Профоса.-М.: Металлургия, 1980.-648с.

100. Ю4.Полубояринов Д.Н., Попильский Р.Я. Практикум для технологии керамики и огнеупоров. М.:Стройиздат, 1972. С.75-79.

101. Ю5.Ничипоренко С.П. Основные вопросы теории пластической обработки и формовки керамических масс, Автореф. докт. дис., Харьковский политехнический ин-т, Изд-во АН УССР, 1958.

102. Юб.Ничипоренко С.П., О критериях для оценки формовочных свойств керамических масс, ДАН УССР, №5,1958, 554 с.

103. Фадеева B.C., Формование керамических изделий из пластичных глиняных масс, «Стекло и керамика», №3,1957,12 с.

104. Ю8.Ребиндер П.А., Семененко Н.А., О методе погружения конуса для характеристики структурно-механических свойств пластично-вязких тел, ДАН СССР, 64, №6, 835,1949.

105. Ю9.Горькова И.М., Исследование глинистых пород при помощи конического пластометра, Колл.ж., 18, №1,26,1956.

106. Будников П.П., Альперович И.А. Предельное напряжение сдвига и внутреннее трение вакуумированной глины, Журн. прикл. хим., 27, №11, 1194, 1954.

107. ПЗ.Вейлер С.Я., Измерение упруго-вязких свойств дисперсных систем методом тангенциального смещения пластинки, Зав. лабор., 14, №4, 432, 1948.

108. А.С. 166846 (СССР). Устройство для замера деформаций/ В.С.Фадеева,

109. B.И.Тарасов, Ф.Д.Житецкая, Б.М.Гершкович -Опубл. в БИ № 23, 1964.

110. А.С. 176121 (СССР). Переносной сдвиговый прибор/ В.С.Фадеева, Ф.Д.Житецкая, Б.М.Гершкович от 24/08/65 г.

111. Денисов П.П. О порядке деформаций глиняных пород. Изд. Министерства речного флота, 1951.

112. Ничипоренко С.П. Значение реологических кривых керамических масс для технологии керамики, ДАН СССР, 118, №4, 785, 1958.

113. А.С. №30244 «Многоцелевой гранулятор»/ Гридчин A.M., Севостьянов B.C., Чернов А.В., Лесовик B.C., Воскобойник В.А., Минко В.А., Севостьянов М.В., Чашин Г.П.-Опубл.27.06.2003 в БИ № 18.

114. Техно логический комплекс для производства органо-минеральных удобрений из техногенных материалов / С.В. Свергузова, М.Н. Спирин, М.В. Севостьянов, Е.В. Скибин // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. -2005. №11.1. C.209-211.

115. Технологические комплексы для производства активированных композиционных смесей и сформованных материалов / A.M. Гридчин, B.C. Севостьянов, B.C. Лесовик, М.В. Севостьянов // «Строительные материалы». -2004,- №9. -С.34-36.

116. Книгина Г.И. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искусственных пористых заполнителей. М.:Высшая школа, 1977. - С.81-88.

117. Рачинский Ф.Ю., Рачинская М.Ф. Техника лабораторных работ. Л. Химия, 1982.-430 с.

118. Кулаков Н.В. Теплотехнические измерения и приборы химических производств.-М.: Машиностроение, 1974.-462 с.

119. Чиликин М.Г. Измерения в промышленности. Справочник. Под ред. П.Профоса.- М. Машиностроение, 1974.-462 с.

120. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.:Наука,1971, С.161-164.

121. Вольф В.Г. Статистическая обработка опытных данных.-М.: Колос. -1966.-254с.

122. Веников В.А. Теория подобия и моделирования.-М.:Высшая школа, 1976.-479с.

123. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Контроль пылеулавливающих установок.-М.:Металлургиздат, 1973, С.30-42.

124. Толстой Д.М. Об эффекте пристенного скольжения дисперсных систем. Методика изучения эффекта и предварительные экспериментальные результаты. Колл. ж., 10, №2, 133, 1948.

125. Севостьянов B.C., Минко В. А., Дубинин Н.Н., Севостьянов М.В. Технологический комплекс для экструдирования высокоактивированных материалов. Материалы межвузовского сборника статей. -Белгород: Изд.БГТУ имени В.Г.Шухова, 2003.-С.224-229.

126. Баричова JI.C. Актуальные задачи и перспективы развития промышленности строительных материалов. // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века 2000 - №10 - С. 10.

127. Технологический комплекс для производства пористых заполнителей с использованием техногенных материалов / Н.Н. Дубинин, М.В. Севостьянов, И.М. Фуников и др. // Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. -2005.- №11.- С.171-173.

128. Свергузова С.В., Пендюрин Е.А., Спирин М.Н. Использование отходов местной промышленности для раскисления пахотных почв// Научное издание «Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова» №8. 2004, Ч. VI, С. 272-274.