автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка и исследование процессов измельчения и разделения композиционных материалов

На правах рукописи

БАЛЬМОНТ ТАТЬЯНА МИХАЙЛОВНА

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.02.13 «Машины, агрегаты и процессы (строительство)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная архитектурно-строительная академия».

Научные руководители - доктор технических наук,

профессор, Заслуженный изобретатель РФ, Гуюмджян Перч Погосович; кандидат технических наук, доцент,

Кашникова Марина Львовна.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор

Блиничев Валерьян Николаевич; доктор технических наук, профессор

Шувалов Сергей Ильич.

Ведущая организация - ЗАО "Экохиммаш" г. Буй.

Защита диссертации состоится « 7 » июля 2005 г. в « 1400» на заседании диссертационного совета Д 212.060.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная архитектурно-строительная академия», по адресу: 153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан. 0$>,ОЬ.ЮО£

Ученый секретарь / п /7

диссертационного совета /и^^^С— Н.М.Ладаев

¿мш/у з

5 С ^ ^Актуальность темы. Одними из наиболее энергоемких процессов в технологии производства дисперсных материалов являются операции дробления и измельчения. Современные технологические приемы позволяют снизить расходы на измельчение, а в некоторых случаях и значительно повысить качество готового продукта. Особое место при этом занимают процессы дробления композиционных материалов, включающие не только пофракционное, но и компонентное разделение.

Важнейшей операцией в технологии производства синтетических алмазов является послесинтезное разделение алмазов и компонентов смеси. Стадия выделения алмаза представляет собой достаточно трудоемкий и энергоемкий процесс. Это усугубляется еще и тем, что процесс выделения алмазов является экологически достаточно вредной технологической операцией. Отделение алмазных частиц после его синтеза остается весьма важным технологическим процессом на производстве. Этим вопросом занимаются многие научно-исследовательские организации, занятые разработкой технологии производства сверхтвердых синтетических материалов.

Однако, в настоящее время не разработана технология послесинтезного обогащения алмазов сухим способом. Так, существующая технология включает в себя дробление полученных спеков и извлечение алмазов мокрым способом в среде высокотоксичных кислот. Использование высокотоксичных кислот обусловлено низкой эффективностью разрушения спеков, низким процентным содержанием свободных частиц алмаза в продуктах дробления.

Цель работы. Разработка устройств и технологии разрушения и разделения алмазосодержащих спеков, методов расчета основных параметров процессов, разработка и внедрение в промышленность измельчителя ударного действия для избирательного разрушения, устройства для разделения алмазов (без использования высокотоксичных кислот), обеспечивающих получение качественных зерен.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработка и экспериментальное исследование процесса разрушения алмазосодержащих спеков однократным ударом с возрастающей интенсивностью нагружения.

2. Математическая модель конструктивной и технологической оптимизации процесса измельчения спеков ударом.

3. Математическая модель процесса разделения частиц алмаза и продуктов синтеза в поле высоких напряжений.

4. Схема аппаратурного оформления процесса производства алмаза с улучшенными физико-техническими свойствами.

5. Технология сухого отделения алмаза от продуктов синтеза. Промышленная реализация результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна. Впервые разработана техника и технология разрушения алмазосодержащих спеков в установке ударного действия с возрастающей интенсивностью нагружения и извлечения алмаза без применения высокотоксичных кислот.

Разработаны математические модели процессов разрушения алмазосодержащих спеков, разделения алмаза и продуктов синтеза в поле высоких напряжений и конструктивной оптимизации технологических операций.

Практическая ценность. В диссертации впервые выполнены комплексные исследования технологических процессов извлечения алмазов из спеков сухим способом без применения высокотоксичных кислот. Установлена экологическая и экономическая целесообразность получения синтетических алмазов.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований совмещенных процессов разрушения и разделения компонентов при дроблении композиционных материалов ударом.

Предложена технология вторичного использования графита и металлического катализатора, полученных вследствие применения сухого метода разделения.

Установлено, что при вторичном использовании графита повышается процентное содержание выхода алмаза на 15-20 %, за счет наличия в графите переходных центров.

Дана методика конструктивно-технологической оптимизации процессов разрушения и разделения алмазов из спеков.

Реализация работы. Результаты проведенных экспериментальных исследований использованы на ОАО «ИСМА» г. Иваново при разрушении композиционных материалов ударом с последующим разделением компонентов.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты теоретических и экспериментальных исследований автором докладывались на Международных научно-технических конференциях «Информационная среда ВУЗа» 2001,2003 г., г. Иваново.

Публикация. По теме диссертации опубликовано печатных работ - 6.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 151 страница печатного текста, содержит 41 рисунок и 13 таблиц. Библиографический список включает 180 работ отечественных и зарубежных авторов.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи исследования, сформулирована научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса разрушения композиционных материалов ударом. Здесь же дан анализ конструкций машин, используемых в процессе разрушения композиционных материалов ударом, машин для их разделения. Рассмотрены технологии и аппаратурное оформление процесса послесинтез-ной обработки алмазосодержащих спеков.

Анализ существующих конструкций машин и технологий послесинтезного извлечения алмазов из графита и металлического катализатора показывает, что во всех случаях используется метод поэтапной обработки компонентов высокотоксичными кислотами. Полученные соли сливаются в отвал, нарушая экологию местности. Неперешедший в алмаз графит и металлический катализатор не используются вторично, так как растворяются в среде высокотоксичных кислот. Эта технология, разработанная институтом сверхтвердых материалов Академии наук Украины, является основой при производстве синтетических алмазов.

Существующие устройства для дробления спеков, полученных после синтеза, также несовершенны, так как в них наряду с измельчением графита и металлического катализатора разрушаются и частицы алмаза. Немаловажное значение имеет и экономический фактор данного производства. При производстве выход частиц алмаза составляет 15-25 %, остальная же масса, состоящая из графита и металлического катализатора не применяется вторично, а выбрасывается в отвал. Поэтому для широкого использования отходов промышленности при производстве синтетических алмазов, а также для создания принципиально новых машин и технологий необходимо провести исследования в этой области. В заключительной части первой главы сформули-

рованы основные выводы и вытекающие из них задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке конструкции многоступенчатой мельницы ударного действия, предназначенной для избирательного разрушения алмазосодержащих спеков.

Учитывая механизм взаимодействия частиц алмаза с графитом и металлическим катализатором (рис. 1), предпочтение было отдано ударному способу разрушения спеков. На основании этого разработана принципиально новая конструкция измельчителя ударного действия (рис. 2).

Принципиальное отличие этой мельницы от существующих заключается в том, что в ней, во-первых, по мере уменьшения геометрических размеров частиц, скорость их механического нагружения возрастает ступенчато; во-вторых, частицы на каждой ступени разрушения нагружаются однократно. Ступенчатое движение разрушенных частиц внутри измельчителя в значительной мере увеличивает эффект классификации. Высокая эффективность измельчения, низкие удельные затраты энергии и малая металлоемкость по-

Рис. 1 Микроснимок спека Рис. 2. Центробежная многоступен

чатая мельница для разрушения частиц однократным ударом: 1-многоступенчатый корпус; 2-вертикальный вал; 3,4,5-роторы; 6-разгонные лопатки;

7 - распределительная кольцевая зона;

8 - неподвижные контрударники; 9-загрузоч-ный патрубок; 10-бункер-сборник;

11 - разгрузочное отверстие.

зволяют использовать эту конструкцию в процессе измельчения композиционных материалов.

Изучено влияние скорости разрушения на гранулометрический состав продуктов разрушения (рис.3). Представлены сравнительные результаты разрушения алмазосодержащих спеков, измельченных в молотковой мельнице. На основании экспериментальных исследований установлено, что в силу ступенчатого профиля корпуса разработанного устройства, частицы спека при движении вместе с воздухом несколько раз меняют направление вектора своего перемещения. Это приводит к изменению среднего времени нахождения частиц в зоне интенсивного разрушения.

S0 ¡00 200 400 Размер частиц, мкм

1.V=20m/c; 2.V=40M/C; 3.V=65M/C; 4.V=100m/c; 5.Молотковая мельница

Рис. 3. Зависимость гранулометрического состава от скорости измельчения

30 50 10 70 90 110 130 Скорость измельчения, м/с

Рис. 4. Кривые изменения удельной

поверхности разрушенного материала от скорости измельчения

При рассмотрении сил, действующих на частицу во время разрушения, установлено, что центральный удар вызывает в диспергируемом материале нормальные и касательные напряжения. Установлено, что тонкость помола в ступенчатой мельнице можно регулировать количеством воздуха, поступившего на ее вход.

На рис.4 приведены кривые изменения удельной поверхности разрушенного материала от скорости измельчения. Видно, что влияние скорости измельчения на величину вновь образованной поверхности носит экстремаль-

ный характер. Снижение величины удельной поверхности при возрастании скорости диспергирования объясняется агрегированием мелких частиц.

Разработана математическая модель в виде уравнения регрессии для конструктивной и режимной оптимизации измельчителя при разрушении алмазосодержащих спеков.

Для выхода частиц алмаза

У =15 -0,94 х 1-0,4 х 2-0,5 х3 +0,82 х,2 +1,63 х 32 "+1,09 х,х2-

- 0,26 Х]Хз - 0,71 Х1Х4 -0,35 х2х3 -0,86 х2х4+ 1,31 х3х4 где X) - скорость нагружения на 3 ступени ( м/с);

Хг . производительность на входе в измельчитель (кг/час); х3 . количество неподвижных контрударников

(отбойных планок), (ед.); Х4 - число ступеней измельчителя, (ед.).

Изучено влияние исследуемых конструктивных и технологических параметров на процент выхода свободных частиц алмаза в результате разрушения спека ударом.

Таким образом, оптимальному режиму процесса измельчения соответствуют Х1= 98м/с; х2 = 6кг/час; х3 = 8; х4 = 3.

В этой же главе приводятся данные экспериментальных исследований процесса износа рабочих элементов измельчителя. Установлено, что интенсивность изнашивания зависит от скорости диспергирования. Детали в ступенчатой мельнице подвергались различному воздействию (удару, истиранию) и поэтому имеют неодинаковый удельный износ. При измельчении алмазосодержащих спеков больше всего износу подвергаются разгонные лопатки, установленные на роторе. Причем, наиболее интенсивно изнашивается участок, с которого происходит вылет частицы с поверхности разгонной лопатки. Скорость изнашивания на этом участке более чем на порядок превышает удельный износ других участков. На износ разгонных лопаток измельчителя оказывают влияние как технологические параметры (производительность, дисперсность), так и физико-механические свойства диспергируемого

материала. Кроме того, износ зависит от материала, из которого изготовлены разгонные лопатки. Найдено уравнение для определения среднего удельного износа разгонных лопаток

ит<1Щ) > (О

или в явном виде

ит=ВУ'&*1(т*А , (2)

Обработка экспериментальных результатов позволила найти значения показателей степени

В = (3,1 - 2,71) 10"4; а = 1,3 - 1,45; Ь = (32 - 27) Ю-2; с = 2,1 - 3,4; т = 0,35-0,70; к =1,75-2,5.

При измельчении влажных материалов степень износа рабочих органов значительно ниже, чем при сухом помоле. Понижение степени износа объясняется наличием на поверхности ударных элементов защитного слоя из самого диспергируемого материала.

В третьей главе приводятся теоретические и экспериментальные результаты использования униполярного коронного разряда в процессе разделения измельченного спека на составляющие: алмаз, графит и металлический катализатор. Разработан барабанный сепаратор (рис.5), позволяющий разделять частицы в поле высоких напряжений.

Рис. 5. Принципиальная схема Рис. 6. Схема положения частицы

коронного барабанного сепаратора: на электроде

1-источник высокого напряжения;

2-сменные высоковольтные электроды;

3-питательный бункер; 4-вращающийся заземленный барабан; 5-приемный бункер; 6-вращающийся скребок.

При нахождении величины разрядки частицы на поверхности вращающегося барабана в общем случае сила адгезии состоит из двух составляющих: молекулярной и электрической.

Я , (3)

Для сухих порошков молекулярная составляющая (Рш) силы адгезии мала по сравнению с электрической (Рэ), и ею можно пренебречь. В свою очередь, электрическая составляющая распадается на два слагаемых. Одно из них, обусловленное зарядом частицы, определяется из уравнения

Ч , кд ЗаУ(£0-?/4а2)

(4)

2(1-Л/4) 8(1-*/4)! Второе слагаемое обусловлено существованием двойного электрического слоя в месте контакта.

В момент отрыва частицы с поверхности барабана сила отрыва равна (реакция опоры равна нулю)

F + тс^Яо = mg вта + ^, (5)

где

Разработана методика расчета кинетики индукционной разрядки частиц в процессе флуктуации заряда. Определена траектория движения заряженных частиц на поверхности барабана электрического сепаратора. Выведено кинетическое уравнение, удовлетворяющее функции

)А*-чМ«-Я,Ч)*1-ЖОН*, (6)

Эффективность разделения алмазосодержащей смеси на компоненты определяется траекториями движения заряженных частиц и описывается уравнением

т!Г = дЁ + тё-/(у)^, (7)

Приведены алгоритмы построения траекторий движения заряженных частиц по поверхности цилиндрического барабана. Рассчитаны основные параметры сепаратора в зависимости от дисперсионных характеристик порошка.

При этом учтено, что разделение легких частиц происходит за счет большей дисперсии (графит, металлический катализатор), а тяжелых (алмаз) за счет малой. Дисперсионные зоны определены по предельному углу наклона траектории движения частиц по формуле

{8)

и ин Б к ' Из уравнения видно, что дисперсионная зона (О) сепаратора прямо пропорциональна расстоянию между электродами и обратно пропорциональна дисперсии сепаратора. Уравнение (8) получено для однородного электрического поля. Однако оно правильно отражает связь между геометрическими параметрами сепаратора и дисперсностью материала.

На основании теоретических исследований предложена конструкция сепаратора для отделения алмаза от графита и металлического катализатора.

Барабанный сепаратор имеет следующие геометрические размеры: диаметр Б = 500 мм; длина Ь = 600 мм. В качестве отклоняющегося высоковольтного электрода можно использовать либо цилиндр диаметром Ц, = 200 мм, либо плоскость в форме квадрата с закругленными краями размером 600x600 мм. Кроме этого, в конструкции предусмотрено использование зарядного коронирукяцего электрода в виде проволоки диаметром 0,2 мм и длиной 400 мм. Питающий бункер имеет длину 400 мм с регулируемой шириной выходного отверстия. Расстояние между электродами можно изменить от 40 до 250 мм. В качестве источника высокого напряжения использовался стационарный высоковольтный генератор постоянного тока с плавным регулированием напряжения до 100 кВ, скорость вращения барабана изменялась от 100 до 240 об/мин. Установлено также, что при увлажнении частицы алмаза становятся проводящими и их можно разделить на фракции. Разработана математическая модель в виде уравнения регрессии для конструктивной и режимной оптимизации барабанного сепаратора для разделения порошковой смеси, полученной в мельнице.

Модель процесса сепарации алмазосодержащей смеси имеет вид

У = 0,52 +0,16 х , + 0,04 хг + 0,05 х3 + 0,06х4 + 0,25х ,2 -0,1 х 32 -

- 0,03 х 1X3 - 0,11 х 1X4 +0,06 х2 х4+0,1 х3х4,

где X] - расстояние между электродами (мм); х2 . скорость вращения барабана (об/мин); х3 . напряжение между электродами (кВ); Х4 - производительность, толщина слоя (кг/ч).

Подробно рассмотрено влияние конструктивных и технологических параметров на размер частиц алмаза в результате сепарации смеси в поле высоких напряжений.

Таким образом, оптимальному режиму процесса сепарации соответствуют XI = 240мм; х2 = 120об/мин; х 3 = 80кВ; х4 = 8кг/ч.

В нашем случае, учитывая, что средний размер частиц графита 50 мкм, металлического катализатора - 150 мкм, оптимальное расстояние между электродами по перпендикуляру 240 мм, напряжение 80 кВ, скорость вращения барабана сепаратора 120 об/мин, производительность (по алмазу) -8 кг/ч. При этом степень извлечения алмазов составляет - 97%.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по вторичному использованию графита и металлического катализатора. Разработана модернизированная установка по разрушению алмазосодержащих спеков, оснащенная зоной сепарации мелкодисперсных частиц графита. Предложена технология вторичного применения графита в качестве "затравки" при производстве синтетических алмазов. Технологический процесс включает в себя следующие стадии: разделение многокомпонентной смеси (графит, алмаз, металлический катализатор), заполнение контейнеров графитом для вторичного синтеза, плавление металлического катализатора для вторичного использования. Данная технология полностью исключает использование высокотоксичных кислот на стадии обогащения алмазов.

Установлено, что вторичное использование графита позволяет на 15-20 % повысить выход частиц алмаза. Причем, повышается и процентное отношение крупных частиц.

Экспериментальные исследования в промышленных условиях показали высокую эффективность использования данного метода при производстве синтетических алмазов. Показано, что данный способ является экологически чистым и позволяет сделать производство безопасным для окружающей среды. Полностью исключается выброс графита и металлического катализатора.

Никель-марганец-титановые сплавы, применяемые в качестве катализатора, в процессе синтеза приобретают магнитные свойства. Эти свойства были использованы нами для отделения металлического катализатора от смеси в постоянном или переменном магнитном поле. Установлено, что при термической обработке катализатора, последний приобретает первоначальные свойства. По всей вероятности, под действием высоких давлений и температуры происходит переориентация кристаллической решетки сплава, из которого состоит катализатор. При плавлении, т.е. термической обработке, его магнитные свойства катализатора пропадают.

Проведен расчет экономической эффективности (по высокозатратным показателям) от внедрения разработанных машин и технологий в производство искусственных алмазов. Экономический эффект от внедрения разработанного способа и конструкций машин составил от 580 до 800 тыс.руб. по ценам 2004 г. Подробный анализ экономической эффективности представлен в диссертации.

В приложении представлены: акт внедрения устройств для избирательного разрушения алмазосодержащих спеков; для разделения продуктов дробления на составляющие: графит - алмаз - металлический катализатор; экономический расчет по внедрению данной техники и технологии в производство по сравнению с существующими способами; программы расчета конструктивной оптимизации диспергатора и сепаратора по уравнениям регрессии.

15

Общие выводы

1. В работе на основании теоретических и экспериментальных исследований процесса разрушения одиночных частиц алмазосодержащих спеков установлена предпочтительность свободного ударного нагружения перед статическим сжатием, показано, что для поддержания высокого значения КПД процесса необходимо по мере уменьшения линейного размера кусков повышать скорость удара.

2. На основании изучения механизма разрушения отдельных кусков смеси предложена и разработана принципиально новая конструкция многоступенчатой мельницы ударно-отражательного действия, в которой по мере движения материала к выходному отверстию линейная скорость механического нагружения возрастает. Установлена экономическая целесообразность применения мельницы, внедрение которой на предприятиях по производству синтетических алмазов позволит получить ощутимый экономический эффект.

3. На основе статистических данных разработана математическая модель конструктивной и режимной оптимизации ступенчатой мельницы, критерием которой служит процентное содержание свободных алмазов при их разрушении в ступенчатой мельнице ударно-отражательного действия.

4. Изучены закономерности износа разгонных лопаток ступенчатой мельницы и предложена математическая зависимость для расчета степени их износа, даны рекомендации по снижению износа ударных элементов этой машины.

5. Разработана принципиально новая конструкция барабанного сепаратора, работающего как в режиме индукционной зарядки частиц в поле униполярной короны постоянного тока, так и переменного.

6. Предложена математическая модель процесса сепарации, учитывающая характер движения заряженных частиц в электрическом поле, найдена разрешающая способность сепаратора, численное значение которой определяется отношением конструктивных параметров и гранулометрическим составом материала.

7. На основании теоретических и экспериментальных исследований траекто-

рий движения заряженных частиц предложена и осуществлена на практике последовательность операций по разделению смеси на графит, металлический катализатор и алмаз.

8. Разработана новая технология сухого отделения алмазов от графита и металлического катализатора без применения высокотоксичных кислот. Решена важная экологическая задача путем исключения применения химического способа отделения из технологии обогащения алмаза.

9. Сухое отделение алмазов от смеси позволило вторично использовать графит и металлический катализатор, делая при этом производство практически безотходным.

10. Вторичное использование графита на стадии синтеза в качестве "затравки" позволило повысить на 15-20% выход частиц алмаза с единицы объема спека.

Список опубликованных статей

1. Бальмонт Т.М., Кашникова М.Л., Гуюмджян П.П. Особенности избирательного разрушения композиционных материалов, используемых при строительстве храмов. Материалы научно-практической конференции: "Храмовое строительство: теоретические и практические проблемы на современном этапе". Иваново, 6 сент. 2004 г. с.88-90.

2. Бальмонт Т.М., Кашникова М.Л., Гуюмджян П.П. Особенности разрушения материалов однократным ударом. Материалы X Международной научно-технической конференции "Информационная среды ВУЗа". Иваново. 2003.

3. Гуюмджян П.П., Бальмонт Т.М. Электрическая сепарация измельченных спеков./ В сб. материалов П межвузовской Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы народного хозяйства". Иваново, 2001.

4. Бальмонт Т.М., Гуюмджян П.П. Индукционная зарядка частиц на барабане сепаратора. IX Международная научно-техническая конференция "Информационная среда ВУЗа". Сб.статей, вып. 9, Иваново, 2002.

5. Бальмонт Т.М. Процессы диспергирования: проблемы и развития. Материалы III научной конференции аспирантов. ИГ АСА, Иваново, 2003.

6. Бальмонт Т.М., Гуюмджян П.П., Кашникова М.Л., Елин Д.А. Определение оптимальных параметров работы установки ударно-отражательного действия при измельчении алмазосодержащих спеков. Вестник научно-промышленного общества. - Москва, 2004, вып. 7.

Формат 60x84 1/16 Тираж 80 экз.

Печать плоская Заказ 0181

Отпечатано в ОМТ МИБИФ 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34, оф. 101, тел. (0932) 38-37-36

№ 11 897

РНБ Русский фонд

2006-4 5697

Введение

Оглавление

Глава 1. Современное состояние процесса разрушения композиционных материалов ударом.

1.1.Теория разрушения композиционных материалов ударом.

1.2.Анализ конструкций машин, используемых для измельчения композиционных материалов.

Й 1.3.Разделение многокомпонентных смесей.

1.3.1. Разделение сыпучих материалов электрическими методами.

1.3.2. Разделение сыпучих сред в воздушном потоке.

1.4. Основные задачи исследования.

1.5.Выводы по первой главе.

Глава 2. Разработка конструкции и исследование мельницы для разрушения спеков.

2.1. Разработка ступенчатой мельницы для разрушения спеков.

2.2. Описание конструкции многоступенчатой мельницы.

2.3. Гранулометрический состав измельчения.

2.4. Конструктивная и режимная оптимизация ступенчатой мельницы.

2.5. Износ ударных элементов.

2.6. Выводы по второй главе.

Глава 3. Электрическая сепарация измельченных спеков.

3.1. Индукционная зарядка частиц на вращающемся барабане.

3.2. Кинетика индукционной зарядки частиц и расчет флуктуаций заряда.

3.3. Движение заряженных частиц в электрическом поле сепаратора.

3.4. Метод построения траекторий частиц.

3.5. Расчет основных параметров и характеристик сепаратора.

3.6. Экспериментальная часть.

3.6.1. Выбор основных узлов аппарата и последовательности операций.

3.6.2. Методика и результаты эксперимента.

3.7. Конструктивная и режимная оптимизация барабанного электрического сепаратора.

3.8. Выводы по третьей главе.

Глава 4. Разработка технологии использования отходов производства синтетических алмазов.

4.1. Вторичное использование графита.

4.2. Утилизация металлического катализатора.

4.3. Технологическая схема обработки спеков.

4.4. Расчет ожидаемой экономической эффективности от внедрения новой технологии обработки по сравнению с существующей.

4.5. Выводы по четвертой главе.

Одними из наиболее энергоемких и трудоемких процессов в технологии производства дисперсных материалов являются операции дробления и измельчения. Техника и технология на протяжении всего своего существования остается объектом пристального изучения видных специалистов как в нашей стране, так и за рубежом /1-10/. Их работы направлены на дальнейшее совершенствование теоретических и практических предпосылок для создания перспективных методов расчета и конструкций измельчающих машин.

Производство дисперсных материалов с узким гранулометрическим составом является труднодостижимой задачей. Существующее для этой цели оборудование чрезвычайно громоздко, энергоемко, малоэффективно и не обеспечивает качество продуктов по многим показателям.

В ряде случаев при производстве дисперсных порошков необходимо обеспечить получение конечного продукта узкого гранулометрического состава. При разрушении композиционных материалов, каковыми являются многие полезные ископаемые, необходимо процесс дробления организовать таким образом, чтобы максимально обеспечить выход нужного продукта. Однако, существующее в настоящее время оборудование не позволяет получать продукты дробления как с минимальным разбросом частиц по крупности, так и извлекать из композита нужную фракцию.

Другим аспектом рассматриваемого вопроса является отделение нужного для дальнейших технологических операций материала из многокомпонентной смеси. При извлечении нужного материала остальные компоненты выбрасываются в отвал, нарушая экологические условия местности. Часто для обогащения применяются дорогостоящие и токсичные вещества — это различные кислоты, щелочи и их растворы. Все это требует тщательной очистки и, как правило, использования дорогостоящего оборудования.

Следует отметить, что одним из таких производств является выпуск синтетических алмазов с использованием высоких давлений и температуры.

Актуальность темы. Важной операцией в технологии производства синтетических алмазов является: послесинтезное разрушение алмазосодержащих спеков; отделение частиц алмаза от графита и металлического катализатора. Стадия разрушения и выделения алмаза из спеков представляет собой достаточно трудоемкий и энергоемкий процесс. Вопросами интенсификации процесса разрушения алмазосодержащих спеков и выделением алмаза из смеси занимаются многие научно-исследовательские организации как России, так и ближнего зарубежья, занятые разработкой технологии производства сверхтвердых синтетических материалов, таких как алмаз и эльбор. Существующая технология этого производства включает в себя дробление спеков, извлечение частиц алмаза мокрым способом в среде высокотоксичных кислот, таких как соляная, серная, азотная и другие используются для последующего растворения графита и металлического катализатора.

Следует отметить, что процесс разрушения алмазосодержащих спеков оказывает существенное влияние на последующее отделение частиц алмаза от графита и металлического катализатора. Эти два процесса взаимосвязаны и их необходимо рассматривать как одно целое при разработке новой технологии обогащения алмаза. Разработка техники избирательного разрушения алмазосодержащих спеков и последующее отделение частиц алмаза от смеси без применения высокотоксичных кислот является весьма актуальной задачей. Работа выполнялась в соответствии с планом научных исследований РАН (координационный план НИР РАН "Теоретические основы химической технологии", разделы 2.22.1, 2.22.4, 2.22.8, постановлением Правительства РФ № 1414 от 23.11.96 г.).

Цель работы. Разработка установки для избирательного разрушения алмазосодержащих спеков и разделения смеси без применения высокотоксичных кислот, а также методов расчета основных параметров процесса, внедрение в промышленность измельчителя ударного действия, а также технологии, обеспечивающей получение качественных алмазов и вторичного использования графита и металлического катализатора.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка и экспериментальное исследование процесса разрушения алмазосодержащих спеков однократным ударом с возрастающей интенсивностью нагружения.

2. Разработка конструкции измельчителя для разрушения алмазосодержащих спеков.

3. Математическая модель конструктивной и технологической оптимизации процесса измельчения спека в разработанной машине.

4. Математическая модель процесса разделения частиц алмаза и графита в поле высоких напряжений и разработка на этой основе сепаратора.

5. Схему аппаратурного оформления процесса разделения алмаза с применением высоких напряжений и получение зерен с улучшенными физико-механическими свойствами.

6. Технологию сухого разделения алмаза и продуктов синтеза.

7. Технологию вторичного использования графита, не перешедшего в алмаз, и металлического катализатора.

8. Промышленная реализация результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна. Впервые разработано оборудование и технология разрушения алмазосодержащих спеков в установке ударного действия с возрастающей интенсивностью нагружения и извлечения частиц алмаза сухим способом без применения высокотоксичных кислот. Предложена математическая модель конструктивной и технологической оптимизации процесса измельчения спеков.

Разработана математическая модель, позволяющая рассчитать движение частиц алмаза и графита в поле высоких напряжений, на поверхности цилиндрического барабанного сепаратора, а также проведена конструктивная и режимная оптимизация с применением метода статистического анализа результатов экспериментальных исследований.

Практическая ценность. В диссертации впервые выполнен комплекс исследований, позволяющих разработать технологию извлечения алмаза из алмазосодержащих спеков сухим способом, без применения высокотоксичных кислот. Установлена экономическая и экологическая целесообразность получения синтетических алмазов предлагаемым способом.

Приведены результаты экспериментальных исследований совмещенных процессов разрушения и разделения компонентов смеси.

Предложена технология вторичного использования графита и металлического катализатора, полученных в результате сухого разделения смеси.

Установлено, что при вторичном использовании графита можно повысить процентное содержание алмаза на 15-20 % за счет наличия ориентированных кристаллических структур.

Дана программа конструктивно-технологической оптимизации процессов разрушения и разделения алмазов из смеси, содержащей графит и металлический катализатор.

Реализация работы. Результаты экспериментальных исследований и конструкции машин используются на ОАО «ИСМА» г. Иваново при разрушении композиционных материалов (спеков) ударом с последующим разделением компонентов по видам.

Апробация работы. Основные научные положения, а также результаты теоретических и экспериментальных исследований автором докладывались на Международных научно-технических конференциях «Информационная среда ВУЗа» 2001, 2002,2003, 2004 г. Иваново, региональных и внутривузовских научно-технических конференциях ИГАСА.

Публикация. По тематике диссертации опубликовано 6 научных статей, поданы две заявки для получения патента РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы 151 страница печатного текста, содержит 41 рисунок и 13 таблиц.

Общие выводы

В работе на основании теоретических и экспериментальных исследований процесса разрушения одиночных частиц алмазосодержащих спеков установлена предпочтительность свободного ударного нагружения перед статическим сжатием, показано, что для поддержания высокого значения КПД процесса необходимо по мере уменьшения линейного размера кусков повышать скорость удара.

На основании изучения механизма разрушения отдельных кусков смеси предложена и разработана принципиально новая конструкция многоступенчатой мельницы ударноотражательного действия, в которой по мере движения материала к выходному отверстию линейная скорость механического нагружения возрастает. Установлена экономическая целесообразность применения такой мельницы, внедрение которой в предприятия по производству синтетических алмазов позволит получить ощутимый экономический эффект. На основе статистических данных разработана математическая модель конструктивной и режимной оптимизации ступенчатой мельницы, критерием которой служит процентное содержание свободных алмазов при их разрушении в ступенчатой мельнице ударно-отражательного действия.

Изучены закономерности износа разгонных лопаток ступенчатой мельницы и предложена математическая зависимость для расчета степени их износа, даны рекомендации по снижению износа ударных элементов этой машины.

Разработана принципиально новая конструкция барабанного сепаратора, работающего как в режиме индукционной зарядки

1. Румпф Г. Об основных физических проблемах при измельчении./В кн. Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966. С. 7-40.

2. Системный анализ уровня надежности химико-технологических системУВ.В.Кафаров, В.П.Мешалкин, В.Л.Перов Теоретические основы химической технологии, 1977. T.IX. № 6. С. 673-681.

3. Осокин Б.И. Молотковые мельницы: М.: Энергия, 1980. 178 с.

4. Зубов А.Ф. Надежность машин и аппаратов химических производств. М.:Л.: Машиностроение, 1971. 212 с.

5. Екоборн Т. Физика и механика разрушения и прочность твердых тел. Пер. с англ./Под общ. Ред. В.В.Ивановой - М.'.Металлургия. 1977.264 с.

6. Панкратов С.А., Хлебников Г.А. О некоторых особенностях механического разрушения горных пород под действием статических, ударных и импульсных нагрузок. Докл.АН СССР, 1984. Т.151,№ 4. С 812-819.

7. Акунов В.И. Струйные мельницы М.: Машиностроение, 1967. 260с.

8. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю. Системный анализ процессов химической технологии. М.: Наука, 1985. 439 с.

9. Сиденко П.И. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1968. 382 с.

10. Ходаков Г.С. Физика измельчения. М.: Наука, 1972. 307 с.

11. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов. М.: Стройиздат, 1972. 239 с.

12. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. 784 с.

13. Андреев С.Е. По поводу обобщенного закона дробления. Горный журнал, 1978, № 5, с. 28-31.

14. Ходаков Г.С. Основные методы дисперсионного анализа порошков. М.: Стройиздат, 1968.199 с.

15. Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Крыхтин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности. М.: Стройиздат, 1966. 271 с.

16. Колмогоров А.Н. О логарифмически нормальном законе распределения частиц при дроблении. Доклады АН СССР, 1944, т. 31, №2. С. 98-101.

17. Белоглазов Н.К. Уравнение характеристики продуктов измельчения мономинеральных руд. Записки/ Ленинградский горный институт, 1966, 93, №3. с. 229-234.

18. Гийо Р. Проблемы измельчения материалов и ее развитие./ Пер. франц. Под ред. Г.С.Ходакова. М.: Стройиздат, 1964. 112 с.

19. Андреев С.Е., Товаров Б.В., Перов В.А. Закономерности измельчения и исчисления характеристик гранулометрического состава. М.: Металлургия, 1954. 437 с.

20. Ыйсспуу JI.M. Использование диаграммы Колмогорова-Фай-Желева при исследовании некоторых рассевов эстонских горныхсланцев. В кн. Труды Таллиннского политех, ин-та. Таллинн, 1965, № 226. С.29-36.

21. Gy Fay, Zselev В die matematischen Grundlagon der Kornanalise ven gemahlten Kornmengen-Acta Technike Academia, Seientiarum Hungari-coc, Tomik, 1968, № 11, S. 12-14.

22. Gy Fay, Zselev В Grundlagen er Zerkleinerihg-stheorie-Energietechnik, 1962, № 11, S. 14-17/

23. Rehacek К/ Die Dispergierung in Kugelmuhlen Theorie des aktiven Mahlraumes cler Kudeln-Forbe und Lack, 1966, v 72, № 1, S. 27-35/

24. Барон Л.И. и др. Экспериментальные исследования процессов разрушения горных пород ударом./ Барон Л.И., Веселов Г.М., Коняшин Ю.Г. М.: АН СССР, 1962. 219 с.

25. Барон Л.И., Коняшин Ю.Г. Научные основы рациональных режимов разрушения горных пород механическими способами при динамическом приложении нагрузки. М.: Ин-т горного дела им. Скачинского, 1976. 57 с.

26. Callcott T/Y. A study of the size reduction mechanism of swing hamme mills. Jornal of the Institute of Full, 1966, № 338, p. 539-544.

27. Смирнов H.M. Совершенствование процессов и оборудования для ударного измельчения материалов различной абразивности. Дис.работа на соискание ученой степени доктора техн.наук. Иваново, 1997, ИГАСА.

28. Gilvarry J.J. Theory of the distribution of fragment size in comminution -Trans. Amer.Inst.mining.enger, 1974,229 , p. 250-255.

29. Gilvarry J.J., Bergstrom B.H. Fracture of briettle solids. Vi the maxims in the differential probability distribution for single fracture. J.Appl. Phys. 1974. 1974, 35, №5, p. 1644-1646.

30. Prescot T.W., Webb F.C. Size distribution product in a hammer mill. — Chem.Engrs, 1982, 50, p. 21-25.

31. Goldschmind W. Inpract, Edward Arnold /Publishars/ London L.T/D. 1960-43 S.

32. Foppl L. Elementare Mechanik von hazen standpunkt. R Olderbaure Munchen, 1989. 91 S.

33. Добронравов B.B. Основы аналитической механики. M.: Высшая школа, 1976. 263 с.

34. Ramsauer С.С. Experimental und theoretic che Grundlagen der ellastischen und mechanischen Stoffer Annolen der Physik, 1903, 30,13, S. 417-494.

35. Bass B. Uber die Einzelkoruparallzerkleinerung von Steinsalz und cindereu stotten. Bergakademie, 1980, 22, № 10. S. 592-598.

36. Reiners E. Die Prallzezkleinerund von/ Sproden Stoffen bei sekretlohen Aufrallgeschwind. Chein. Ind Technik, 1960, 32, № 3. S. 442-458.

37. Stefanski M.G. Theory stjchastique de la fragmentation des materialux be terogene par chok liber a basse vitesse. Aroh gorn. Kvart, 1977, XII, 3 2, S. 412-417.

38. Dyall K.D., Tervo R.O. Rock breakade research at the mines. Branch Elliot Laks-Laboratory-Canad.: Mining Journal, 1988,99, № 11, p. 412417.

39. Царицын B.B. Технологическое разрушение горных пород. — Киев.: Техника, 1964. 68 с.

40. Партон В.В., Морозов Е.М. Механика упруго-пластического разрушения. М.: Наука, 1974. 414 с.

41. Charles R. J.Mining Engenering. 1980, 8, № 116 зю 1028-1032.

42. Гуюмджян П.П. и др. Высокоскоростное ударное разрушение одиночных частиц./ Гуюмджян П.П., Блиничев В.Н., Стрельцов В.В. В кн.: Доклады научн.-техн.конференции Иваново, ИХТИ, 1973. С. 75-80.

43. Егоров В.П. и др. Об ударном измельчении хрупких материалов./ Егоров В.П., Блиничев В.Н., Гуюмджян П.П. В кн.: Доклады научн.-техн.конференции Иваново, ИХТИ, 1973. С 64-67.

44. Планиоль Р. Центробежная мельница, работающая под вакуумом. В кн. Труды Европейского совещания по измельчению. — М.: Стройиздат, 1966. С. 473-483.

45. Dragan A.L. Initation of macrocracking in plasticobrittle solids-samoge mechanica approach. 15-th Congr. Theor. And Appl. Mech. Toronto, 1980. Abstr s/sa 223 p.

46. Nilsson G. Appraisol of the use of suber linings in grunding mills -10-th Iut. Process Miner London / MPS congr., 1983, № 7 p. 22-29/

47. Taylor G. The mechanism of plastic deformation of crystals. Proc.Roy.Soc. 1974, vol A. 145. p. 362-404/

48. Егоров В.П. Разрушение обжигаемого известняка в аппаратах кипящего слоя с зоной интенсивного измельчения при получении тонкодисперсного продукта реакции. Дисс.работа на соискание ученой степени канд.техн.наук.

49. Бобков С.П. и др. Влияние скорости деформирования материала на интенсивность процесса измельчения и активации./ Бобков С.П., Блиничев В.Н., Гуюмджян П.П. Деп. рук. ОНИИТЭХИМ. 10.03.80 № 247 ХП-180 г. Черкассы.

50. Егоров О.Н., Сафронов С.Т. Теоретическое определение размеров зон ударного разрушения: Сб. научн. Трудов/ Методы решения задач мат.физики, Якутск, 1980, с. 40-45.

51. Гуюмджян П.П., Блиничев В.Н. Влияние скорости удара на КПД ударного разрушения. Деп. Рук. № 1210177 РЖ. Механика. 1977, № 12, с. 4.

52. Rumpf Н. Physikalische Aspecte der Zercleiners-Ahnlichkelkoruzerkleinerung-Aufberetungs-Technik, 1973, 14, № 2, s. 59-72.

53. Колобердин В.И. Термомеханическая интенсификация совмещенных процессов в химической технологии и в производстве строительных материалов. Дис. Работа на соискание ученой степени доктора техн. наук, Иваново. 1997. Библ.указатель. 228-240, ИГАСА.

54. Новосельцев И.И. Преобразование формы и размеров частиц при измельчении с низкой плотностью энергоподвода. Дис. работа на соискание ученой степени канд.техн. наук. Иваново. 1998, 92 с. Библиогр .указатель 84-94. ИГАСА.

55. Лебедев Д.Е. Распределение энергии по фракциям материала при измельчении и его влияние на прогнозирование фракционного состава. Дис.работа на соискание ученой степени канд.техн.наук. Иваново, 2001. Библиогр.указатель 87-92. ИГАСА.

56. Филичев П.В. Об одном подходе к моделированию процессов измельчения./ Тез.докл. Международной НТК. VII Бернардосовские чтения 4-6 июня 1997. Иваново. С. 275.

57. Мазонов В.Е., Жуков В.П., Филичев П.В. Новый подход к моделированию процесса измельчения // Сб.докл. Международной НК «Теоретические и экспериментальные основы создания нового оборудования». Иваново-Плес, 1997, с. 62-68.

58. Жуков В.П., Мизонов В.Е., Филичев П.В., Бернотат С. Применение принципа максимума энтропии к прогнозированию процессов измельчения//Теор.основы хим.технологии, 1998, т. 32, №2,с. 183-187.

59. Жуков В.П., Мизонов В.Е., Майков В.П., Филичев П.В. Энтропийный метод в моделировании процесса измельчения// Химическая промышленность, 1994, № 8, с. 42-45.

60. Власов О.Е., Смирнов С.А. Основы расчета дробления горных пород взрывом. М.: АН СССР, 1962, с. 48-54.

61. Родин Р.А., Юдицкая Е.И. Теоретический расчет характеристик продукта дробления известняка при разрушении одиночных частиц ударом/ Сб.трудов Технол.сборных железобетонных конструкций и изделий, 1968, вып. 14, с. 241-253.

62. Бочко А.В., Григорьев O.K. Влияние структуры графита на синтез алмазов. Порошковая металлургия, № 5, 1980. С. 96-103

63. Морн Е., Дзиба И.И. Относительно механизма тонкого размола в шаровой мельнице Когану Когану, 1986, т. 23, № 3, с. 13-17.

64. Колобердин В.И. Термомеханическая интенсификация совмещенных процессов в химической технологии и в производстве строительных материалов. Дис.работа на соискание уч.степени доктора техн.наук. Иваново 373 с. ИГАСА.

65. Колобердин В.И., Дегтярев А.И. Снижение удельных теплозатрат в производстве бетонных изделий. В кн. Информационная среда ВУЗа. Иваново, 2001, с. 119-121.

66. Колобердин В.И. Термомеханическая интенсификация совмещенных процессов в технологии строительных материалов и проектирование установок с использованием ЭВМ. В кн. «Информационная среда ВУЗа». Иваново, 2001, с. 121-124.

67. Байзенберг Дж.А. Себастиан Д.Х. Инженерные проблемы синтеза полимеров. М.: Химия, 1988. 685 с.

68. Сильвестров Д.И. Мельницы для тонкого измельчения материалов. В кн. Сб. трудов ВНИИНСМ, вып. 3. 1969, с. 42-59.

69. Дешко Ю.И., Креймер М.Б., Крыхтин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности. М.: Строиздат, 1966, 217 с.

70. Хинт И.А. Основы производства силикальцийных материалов, М.-JI.: Стройиздат, 1962,636 с.

71. Акунов В.И. Современные измельчители без мелющих тел. М.: Промстройиздат. 1977, 75 с.

72. Ермилов П.И. Диспергирование пигментов. М.: Химия, 1971, 286 с.

73. Бобков С.П., Блиничев В.Н., Клочков Н.В. Распределение энергии, подводимой к телу в процессе разрушения. В кн. «Тезисы докладов седьмого Всесоюзного симпозиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. — Ташкент, 1979, с. 141-143.

74. Вердиян М.А., Кафаров В.В. Процессы измельчения твердых тел. В кн. «Процессы и аппараты химической технологии». Т. 5. М.: Химия, 1977, с. 5-89.

75. Giersiepen. G. Mashinen und Apparate fur die Feintzerkleinerung — Aufbereitung Technik, 1993, Bd 14 № 5, S. 277-284.

76. Беренс Д. Новые конструкции машин ударного действия для тонкого и сверхтонкого размола. В кн. «Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966, с. 444-479.

77. Акунов В.И. О нормальном ряде измельчителей. М.: Госстройиздат, 1966, 86 с.

78. Андреев С.Е. и др. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. / Андреев С.Е., Зверевич В.В., Перов В.А. М.: Недра, 1966, 23 с.

79. Брославский А.В. Разработка и исследование центробежно-вихревого измельчителя для помола сухих материалов. Дисс.работа на соискание ученой степени канд.техн.наук. М., 1980, 190 с. Библиографический указатель с. 1670176. МИХМ.

80. Buhlman S. Chem. Jnd. Technik, 1979,48, № 5, s. 277-281/

81. Зубов А.Ф. Надежность машин и аппаратов химических производств. М.: Машиностроение, 1971,212 с.

82. Румпф Г. Об основных химических проблемах при измельчении. В кн. «Труды Европейского совещания по измельчению. М.: Стройиздат, 1966, с. 7-40.

83. Барабашкин В.П. Молотковые и роторные дробилки. Издан. 2-е доп. М.: Недра, 1983,143 с.

84. Андреева С.Е. Значение среднего диаметра, определяемого по способу Конхила. Горный журнал, 1979, № 6. С.69-71.•V

85. Лавров Б.П. и др. Теоретический расчет производительности ударно-вибрационной дробилки./ Лавров Б.П., Кириченко A.M., Аграновская Э.А. РЖ Обогащение руд, 1983, № 1. С. 32-34.

86. Штейнберг A.M., Долганов Е.А. Воздействие различных факторов на эффективность работы бильных мельниц и подобие процесса измельчения. Сб.научн.трудов/ ВНИИ Металлургической теплотехники, 1985, № 12. С. 298-310.

87. Исследование влияния некоторых конструктивных и технологических параметров на процесс измельчения в центробежно-вихревой мельнице./ Ф.А.Гуляев, А.В.Брославский, В.И.Майборода. Химическое машиностроение — Техника: Киев, 1976, с. 125-128.

88. Гундоров И.Н., Гельперин Н.Н. Исследование процесса тонкого измельчения твердых эпоксидных композиций в ударно-центробежной мельнице, работающей в замкнутом цикле — Лакокрасочные материалы и их применение, 1969, № 4, с. 59-62.

89. Кардашов Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. М.: Химия, 1990, 278 с.

90. Маслов Г.А. Исследование дробимости нерудных горных пород в * центробежной ударной дробилке.// Сб. трудов ВНИИ Неруд. № 20,1966, с. 17-21.

91. Гусев Г.М., Николаев А.В. О некоторых вопросах тонкого диспергирования твердых тел.// ДАН СССР. Т. 178, № 2,1968.

92. Сценто Е. Изменение физических и химических свойств твердых тел при измельчении в вибрационной мельнице.// Труды 8 Международного конгресса по обогащению полезных ископаемых. -Л., 1969. Т.1. С.45-58.

93. Бутягин П.Ю., Дроздовский Р.Ф., Разгон Д.Р. Стохастические модели измельчения.// Физика твердого тела. № 8, 1985, с. 941-946.

94. Трайнер Л.А. Механические и абразивные свойства горных пород. М.: Гостоптехиздат, 1958, с. 162.

95. Давиденко Н.Н. Некоторые проблемы механики материалов. Л.: Лениздат, 1943, с. 253.

96. Березовский Б.А. Теоретические и экспериментальные исследования новых центробежновихревых мельниц. Дис. работа на соискание уч. степени канд. тех. наук. Харьков, 1985. - 170 с.

97. Hanig F.Z. Ver dts di Jnd. Vertakreustechnik, 1987,1, s 21.

98. Кафаров B.B., Дорохов И.Н., Арутюнов С.Ю., Горошин Ю.И. Применение экспертных систем в технологии измельчения сыпучих материалов // В сб. Интенсивная механическая технология сыпучих материалов. Иваново, 1990. - С. 3-12.

99. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. — М.: Металлургиздат, 1953. 311 с.

100. Балабанов Е.М. Дисперсные системы в электрическом поле коронного разряда. Дисс. на соискание учен, степени докт. техн. наук. — М., 1953.

101. Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М.: Энергия, 1974.-480 с.

102. Коузов П.А., Малыгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли, газов и воздуха в химической промышленности. — Л.: Химия, 1982. — 255 с.

103. Тихонов О.Н. Введение в динамику массопереноса процессов обогатительной технологии. — Л.: Недра, 1973. — 239 с.

104. Барский М.Д. Фракционирование порошков. М.: Недра, 1980. -327 с.

105. Мизонов В.Е., Ушаков С.Г. Аэродинамическая классификация порошков. М.: Химия, 1989. - 158 с.

106. Ю9.Романдин В.П. Пылеприготовление. M.-JL: Госэнергоиздат, 1953. -519 с.

107. Барский JI.A., Плаксин И.Н. Критерии оптимизации разделительных процессов. М.: Наука, 1967. - 119 с.

108. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982. - 272 с.

109. Нормы расчета и проектирования пылеприготовительных устройств. -М.: Госэнергоиздат, 1988. 159 с.

110. Линц А. Дж. Циклы дробления и измельчения. М.: Недра, 1981. -343 с.

111. Остроумов Г. А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М.: Наука, 1979. - 283 с.

112. Гарднер К.В. Стохастические методы в естественных науках. М.: Мир, 1986.-416 с.

113. Климантович Ю.Л. Кинетическая теория электромагнитных процессов. М.: Наука, 314 с.

114. Кляцкин В.И. Стохастические уравнения и волны в случайно-неоднородных средах. — М.: Наука, 1980. 218 с.

115. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.-418 с.

116. Либов Р. Введение в теорию кинетических уравнений. М.: Мир, 1974.-344 с.

117. Зеваил А. Селективная электрохимия. Сб. Физика за рубежом. — М.: Мир, 1982.-С. 13-21.

118. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. -483 с.

119. Высокий М.Д. Фракционирование порошков. М.: Недра, 1980. -218 с.

120. Барский Л.А., Ревнивцев В.И., Соколов Ю.В. Гравитационная классификация зернистых материалов. М.: Недра, 1974.

121. Ужов В.Н., Вальберг А.Ю., Мягков Б.И., Решидов И.К. Очистка промышленных газов от пыли. -М.: Химия, 1981. 315 с.

122. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. — М.: Наука, 1981.- 176 с.

123. Пастин В.В. Центробежное разделение тонкодисперсных материалов в пневматических классификаторах спирального типа. Диссертация на соискание уч. степени кандид. техн. наук. -Иваново, 1989.-170 с.

124. Жуков В.П. Измельчение-классификация как процесс с раздельными параметрами: моделирование, расчет и оптимизация. Дис. раб. на соискание степени доктора техн. наук. М.: МГАХИ, 1993.-337 с.

125. Непомнящий Е.А. Кинетика некоторых процессов переработки дисперсных материалов // Теор. основы хим. технологии, 1973, т. 7 № 5, С. 754-763.131.0лофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. — М.: Металлургиздат, 1953. 318 с.

126. Волков В.Н., Ревнивцев В.И., Семенов В.К. Измерение электрических зарядов грубодисперсных порошков / В кн. Труды Уралмеханобр. Вып. 16., Свердловск, 1968.

127. Волков В.Н., Семенов В.К., Палкин JI.H. Расчет траектории частиц в электрических сепараторах с движущей средой. Отчет НИР фонды Уралмеханобр., Свердловск, 1969.

128. Волков В.Н. , Семенов В.К. Анализ работ электрических сепараторов // Лакокрасочные материалы, 1975, с. 13-17.

129. Волков В.Н., Семенов В.К. Слышалов В.К. Исследование движения частиц в электросепараторе при их подзарядке в поле короны. Уралмеханобр, Свердловск, 1970.

130. Верещагин И.П., Левшов В.И., Мирзабекян Г.В., Шашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем.- М., Энергия, 1974.-413с.

131. Балабанов Е.М. Дисперсные системы в электрическом поле коронного разряда. Дис. Работа на соискание ученой степени доктора технических наук.- М., МАИ, 1953 .

132. Николис Г., Пригожин И.Н. Самоорганизация в неравновесных системах.- М., Мир, 1979.- 402с.

133. Семенов В.К. Интенсификация процессов разделения и очистки неоднородных систем с использованием сильных электрических полей. Дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук Иваново, ИГАСА, 1996.- 307с.

134. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельчаемых материалов.- Л., Химия, 1987.-264с.

135. Барочкин Е.В., Мизонов В.Е., Ушаков С.Г.// Аэродинамические разделение дисперсных материалов// Лакокрасочные материалы и их применение. 1985, № 6. С.48-50.

136. Ушаков С.Г., Муромкин Ю.Н.// Известия высших учебных заведений. Химия и хим.технология, 1977, т. 20, вып. 4, с. 604-605.

137. МЗ.Углеразмольное, рудоразмольное и пылеприготовительное оборудование: Отраслевой каталог. М.: НИИ экономики в энергетическом машиностроении. 1986.161 с.

138. Процессы и аппараты химической технологии// Под. Ред. А.М.Кутепова. Т.2 М.: Логос, 2001,599 с.

139. Никитин Ю.М., Уман С.М. Об определении некоторых размерных характеристик алмазных порошков. В кн.: Сверхтвердые материалы. Киев: Наука Думка, 1980. № 1. - 315 с.

140. Сверхтвердые материалы в 3-х томах/ Ред. Новиков П.В. и др. -Киев: Наукова Думка, 1986. 204 с.

141. Падохин В.А. Стохастическое моделирование диспергирования и механоактивации гетерогенных систем. Описание и расчет совмещенных процессов. Дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук Иваново, 2000, 345 с.

142. Гуюмджян П.П., Колобова В.В. Особенности разрушения материалов однократным ударом. В кн.: Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов. Иваново, 1987. С.29-31/.

143. Канаев А.А. Износ размольных элементов молотковых мельниц и мельниц-вентиляторов. Л.: Новости зарубежной техники. Вып. 55, 1968-13 с.

144. Сорокин Г.М. Виды износа при ударном контактировании поверхностей. М.: Машиностроение, 1974, № 3. С. 89-94.151,Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения. М., Металлургиздат, 1953.

145. Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М., Энергия, 1974.

146. Попков В.И., Наги-Заде А.Т. Биполярное заряжение волокон на электродах, способ его обнаружения и предельная величина заряда. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, №1, 1968.

147. Джуварлы Ч.М., Вечхайзер Г.В., Штеншрайбер В.Я. Влияние поверхностей проводимости на процесс контактной зарядки. Сб. "Сильные электрические поля в технологических процессах", вып. 2, М., Энергия, 1971.

148. Feliki N.I. Forces ЕТ charges de petits objects en contact aven une electrode de affectee d UN champ electrigue. Rev. Gen. L elect., №10, t 75,1966.

149. Волков B.H. К теории зарядки частиц на электродах. Сб. Новые методы исследования в теоретической электротехнике и инженерной электрофизике. Вып.З., изд. ИЭИ, 1974.

150. Семёнов В.К., Волков В.Н., Прудников Н.К. Электризация полимерных порошков при перемешивании. Изв. АН СССР Энергетика и транспорт, №1, 1977.

151. Семёнов В.К. Интенсификация процессов разделения и очистки неоднородных систем с использованием сильных электрических полей. Докторская диссертация, Иваново, 1966.

152. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М., Наука, 1966.

153. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М., Наука, 1982.

154. Лебедев Н.И., Скальская И.П. Сила, действующая на проводящий шарик, помещённый в поле плоского конденсатора. ЖТФ, т.32, вып.З, 1962.

155. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смилга В.П. Адгезия твёрдых тел. М., Наука, 1973.

156. Гардинер К.В. Стохастические методы в естественных науках. М., Мир, 1980.

157. Волков В.Н., Семёнов В.К. К теории флуктуаций осаждения ионов на аэрозольных частицах. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, №2, 1971.

158. Семёнов В.К. Некоторые вопросы теории зарядки и движения аэрозольных частиц в поле униполярной короны. Кандидатская диссертация. Иваново, 1970.

159. Горелик Г.С. Колебания и волны. М., Физматгиз, 1959.

160. Волков В.Н., Ревнивцев В.И., Семёнов В.К. Измерение электрических зарядов грубодисперсных порошков. Труды института Уралмеханобр, вып. 16, Свердловск, 1969.

161. Дегтяренко А.В., Искуменко В.М. Сепараторщик электрических сепараторов. М., Недра, 1970.

162. Месеняшин А.И. Электрическая сепарация в сильных полях. М., Недра, 1978.

163. Fraas F. Electrostatic Separation of Granular Materials. U.S. Bureau of Mines. 1962. N 603.

164. Ralston O.G. Electrostatic Separation of mixed granular solider. Amsterdam London - New York. - Eisilver, 1962, p.262.

165. Бальмонт T.M., Кашникова М.Л., Гуюмджян П.П. Особенности разрушения материалов однократным ударом. Материалы X Международной научно-технической конференции "Информационная среды ВУЗа". Иваново. 2003.

166. Гуюмджян П.П., Бальмонт Т.М. Электрическая сепарация измельченных спеков./ В сб. материалов II межвузовской Международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы народного хозяйства". Иваново, 2001.

167. Бальмонт Т.М., Гуюмджян П.П. Индукционная зарядка частиц на барабане сепаратора. IX Международная научно-техническая конференция "Информационная среда ВУЗа". Сб.статей, вып. 9, Иваново, 2002.

168. Бальмонт Т.М. Процессы диспергирования: проблемы и развития. Материалы III научной конференции аспирантов. ИГАСА, Иваново, 2003.

169. Бальмонт Т.М., Гуюмджян П.П., Кашникова M.JL, Елин Д.А. Определение оптимальных параметров работы установки ударно-отражательного действия при измельчении алмазосодержащих спеков. Вестник научно-промышленного общества. Москва, 2004, вып. 7.

170. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов./Под ред. Э.К.Лецкого, К.Хартмана и др. М.: "Мир", 1977, 552 с.

171. Синтез минералов. В 3-х томах. Том 3.- Изд. Второе, перераб. И дополн. Александров: ВНИИСИМС, 2000. 416 с.

172. Синтетические сверхтвердые материалы: В 3-х т. Т. 1. Синтез сверхтвердых материалов / Редкол.: Новиков Н.В. (отв.ред.) и др. — Киев: Наукова думка, 1986. 280 с.v.