Способ механоактивации твердых веществ известно давно. В результате измельчения происходит активирование тонкодисперсных материалов, которое выражается в ряде случаев повышенной способностью к реакциям в ходе последующих технологических операций.
Основным критерием активирования является увеличение удельной поверхности материалов, и как следствие происходит изменение основных физико-механических свойств материалов, продукт имеет более высокую активность.
Измельчитель - дезинтегратор серии «Поток-М» предназначен для измельчения и тонкого помола материалов различной твердости (до 7 единиц включительно по Моосу) с влажностью до 6 %, не склонных к адгезии.
*** Твердость — способность материала оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала.
При испытании природных каменных материалов пользуются шкалой Мооса, состоящей из 10 минералов, расположенных в ряд, с условным показателем твердости от 1 до 10, когда более твердый материал, имеющий более высокий порядковый номер, царапает предыдущий. Минералы расположены с следующем порядке:
| Тальк или мел | 1 | Полевой шпат | 6 |
| Гипс или каменная соль | 2 | Кварцит | 7 |
| Кальцит или ангидрид | 3 | Топаз | 8 |
| Плавиковый шпат, флюорит | 4 | Корунд | 9 |
| Апатит | 5 | Алмаз | 10 |
Принцип измельчения материалов на измельчителе - дезинтеграторе серии «Поток-М» - высокоскоростной динамический удар. Принцип динамического удара заключается в механическом разгоне обробатыевомого материала и его измельчении размольными органами, что является наиболее эффективным способом тонкого помола материалов, позволяющим снизить установленную мощность оборудования, увеличить производительность, достигнуть высокого качества и однородности помола, существенно снизив засорение готового продукта металлом.
Дезинтегратор серии «Поток-М» отличает: небольшой вес и габаритные размеры в виду отсутствия дорогостоящих и быстроизнашивающихся мелящих тел больших габаритов и масс (валков, молотков, шаров); пониженный уровень шума при работе; относительно малая мощность, и высочайшая производительность. Благодаря этим особенностям дезинтегратор серии «Поток-М» удобен в обслуживании и эксплуатации,доступен небольшим предприятиям сталкивающихся с проблемой выбора агрегата для тонкого помола и смешивания различных материалов при незначительной себестоимости помола по приведенным затратам.
Измельчитель—дезинтегратор сери «Поток-М» может применяться как самостоятельное стационарное оборудование, так, и включено в технологическую линую производственных предприятий.
Машиностроительное предприятие «ТЕХПРИБОР» выпускает измельчители - дезинтеграторы серии «ПОТОК-М» двух модификаций, с частотой вращения рабочих дисков 3000 об/мин («ПОТОК - 3000 М») и 1500 об/мин («ПОТОК - 1500 М»).
| Габаритные размеры (LxBxH), мм | 1520х1810х1660 |
| Масса, кг | 190 |
| Потребляемая мощность, кВт | 12,5 |
| Частота вращения дисков, об/мин | 3000 |
| Направление вращения дисков | на встречу |
| Питание, В | 380 |
| Максимальный исходный размер частиц, мм | 25 |
| Производительность на цементе (при активации цемента), т/ч | 4 |
Применение в строительной индустрии измельчителя - дезинтегратора серии «Поток-М» позволяет увеличивать реакционную способность материала в 1,5—2 раза, так как получаемый после измельчения тонкодисперсный порошок легче вступает в твердофазные реакции с другими материалами благодаря высокоразвитой контактной поверхности.
Там где необходимо дополнительное измельчение (помол) невозможно обойтись без измельчителя - дезинтегратора серии «Поток-М».
Измельчитель - дезинтегратор серии «Поток-М» позволяет измельчать как вяжущие (цемент, гипс, известь), так и инертные (кварцевый песок; зола; доменный шлак) материалы.
В связи с ростом цен на цемент многим производителям бетонных и растворных смесей приходиться всерьез задумываться о возможности снижения расхода цемента без отрицательных последствий для качества выпускаемого материала. Одним из способов решения данной проблемы является использование измельчителя - дезинтегратора серии «Поток-М» на предприятиях строительной отрасли.
Увеличение удельной поверхности цемента в процессе поточного помола на измельчителе - дезинтеграторе серии «Поток-М» за один прогон на 3 % дает увеличение активности цемента в среднем на 5 %, и как следствие позволяет получать строительные растворы и бетоны, прочность которых в первые сутки нормального твердения увеличивается на 45% от прочности контрольных образцов. Активация цемента позволяет увеличивать прочность бетона (раствора) без увеличения расхода цемента, либо при заданных показателях прочности выпускаемых изделий снизить расход цемента.
При производстве теплоэффективных материалов автоклавного и безавтоклавного твердения целесообразно применение мелких, тонких и очень тонких песков, способствующих созданию прочных силовых каркасов межпоровых стенок теплоэффективных строительных материалов, тем самым, повышая прочность материала. Так, при поточной обработке природного песка на измельчителе — дезинтеграторе серии «ПОТОК — М» за один прогон его удельная поверхность увеличивается на 52 %.
Все вышеприведенные цифры подтверждены результатами испытаний :
Зерновой состав природного, шлакового песка путем рассева песка на стандартном наборе сит определялся по ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний».
Результаты определения зерновых составов природного, шлакового песка до и после поточного помола на измельчителе — дезинтеграторе серии «ПОТОК — М» за один прогон приведены в таблицах 1,2,3,4.
| Наименование остатка | Остатки , % по массе, на ситах | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | 0,08 | 0,04 | |
| Частный, % | 40,5 | 20,4 | 19,6 | 8,2 | 4,8 | 6,5 | - |
| Полный, % | 40,5 | 60,9 | 80,5 | 88,7 | 93,5 | 100 | |
Модуль крупности шлакового песка до помола :
По модулю крупности песок - очень крупный (ГОСТ 8736-93).
Наименование остатка | Остатки , % по массе, на ситах | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | 0,08 | 0,04 | |
| Частный, % | 10,8 | 11,1 | 16,1 | 12,1 | 14,7 | 28,1 | 7,1 |
| Полный, % | 10,8 | 21,9 | 38,0 | 50,1 | 64,8 | ||
Модуль крупности шлакового песка после помола :
По модулю крупности песок - мелкий (ГОСТ 8736-93).
Вывод : При обработке шлакового песка на измельчителе — дезинтеграторе серии «ПОТОК — М» за один прогон шлаковый песок из группы очень крупных переходит в группу мелких песков.
| Наименование остатка | Остатки , % по массе, на ситах | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | 0,08 | 0,04 | |
| Частный, % | 4,34 | 2,86 | 3,48 | 5,60 | 32,5 | 43,02 | 8,2 |
| Полный, % | 4,34 | 7,2 | 10,68 | 16,28 | 48,78 | ||
Модуль крупности природного песка до помола :
По модулю крупности песок - тонкий (ГОСТ 8736-93).
Наименование остатка | Остатки , % по массе, на ситах | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | 0,08 | 0,04 | |
| Частный, % | - | 0,1 | 0,25 | 1,81 | 52,5 | 37,12 | 8,22 |
| Полный, % | - | 0,1 | 0,35 | 2,16 | 54,66 | ||
Модуль крупности природного песка после помола :
По модулю крупности песок — очень тонкий (ГОСТ 8736-93).
Вывод : При обработке природного песка на измельчителе — дезинтеграторе серии «ПОТОК — М» природный песок из группы тонкий переходит в группу очень тонких песков. Удельная поверхность песка до помола и после увеличилась на 52 %.
*** Характеристики групп песка по значению модуля крупности, согласно ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия», указанны в таблице 5.
| Группа песка | Модуль крупности Мкр |
|---|---|
| Очень крупный | Св. 3,5 |
| Повышенной крупности | Св. 3,0 до 3,5 |
| Крупный | Св. 2,5 до 3,0 |
| Средний | Св. 2,0 до 2,5 |
| Мелкий | Св. 1,5 до 2,0 |
| Очень мелкий | Св. 1,0 до 1,5 |
| Тонкий | Св. 0,7 до 1,0 |
| Очень тонкий | До 0,7 |
Определение удельной поверхности цемента выполнялось факультативно по ГОСТ 310.2-76 на приборе для определения удельной поверхности методом воздухопроницаемости типа ПСХ.
Удельная поверхность цемента до помола на измельчителе—дезинтеграторе серии «ПОТОК—М» S=2830 см2/г.
Удельная поверхность цемента после помола на измельчителе—дезинтеграторе серии «ПОТОК—М» за один прогон S=2910 см2/г.
Вывод : Удельная поверхность цемента после помола на измельчителе—дезинтеграторе серии «ПОТОК — М» за один прогонувеличивается на 3 %.
Активность цемента определялась ускоренным методом с помощью индикатора активности цемента ИАЦ 0,4 в соответствии с инструкцией на прибор ИАЦ 0,4.
Результаты определения активности цемента до и после помола приведены в таблице 6.
| Номер навески цемента | Активность цемента, Rц, МПа | |
|---|---|---|
| до помола цемента | после помола цемента | |
| 1 2 3 4 5 6 |
35,1 37,2 35,8 36,9 37,5 37,8 |
37,6 38,8 37,2 38,5 38,9 39,3 |
| Среднее значение активности цемента | 36,7 | 38,4 |
Вывод : После помола цемента на измельчителе—дезинтеграторе серии «ПОТОК—М» за один прогон его активность увеличилась на 5 %.
На основе активированного цемента изготовлены образцы-кубы раствора состава 1 : 3 для определения прочности в возрасте 1 суток нормального твердения при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 95 %. Определение прочности произведено по ГОСТ 5802-86.
Результаты испытаний образцов приведены в таблице 7.
| Предел прочности при сжатии в возрасте 1 суток, кгс/см2 | |
|---|---|
| Контрольный состав | 35,6 32,2 34,0 Среднее: 33,9 кгс/см2 |
| Состав на основе активированного цемента | 48,8 49,6 49,3 Среднее: 49,2 кгс/см2 |
Вывод : Увеличение активности цемента на 5 % позволяет получать строительные растворы и бетоны, прочность которых в первые сутки нормального твердения увеличивается на 45 % от прочности контрольных образцов.
Таким образом, относительно небольшое увеличение активности цемента дает ощутимый прирост прочности готового материала.
Возможность использования воздушного классификатора в комплексе с измельчителем—дезинтегратором серии «ПОТОК—М» позволяет получать : более высокодисперсные и однородные продукты измельчения, путем неоднократного помола и разделения в воздушном потоке по крупности или плотности частиц различных материалов, требуемого гранулометрического состава.
Применение измельчителя - дезинтегратора серии «ПОТОК-М» и комплекса измельчитель—дезинтегратор серии «ПОТОК-М» + классификатор частиц в технологии бетонного производства позволяет получать качественные строительные материалы с улучшенными основными физико-механическими свойствами при значительном сокращении расхода цемента, что имеет огромное значение для строительной индустрии вообще и производства строительных материалов в частности.
Использование измельчителя-дезинтегратора серии «ПОТОК-М» в производстве строительных материалов возможно по двум основным схемам размещения:
Схема 1: 1 — бункер цемента, 2 — винтовой конвейер, 3 — дезинтегратор, 4 — дозатор цемента, 5 — смеситель, 6 — бункер инертных составляющих, 7 — ленточный конвейер
Схема 2: 1 — бункер цемента, 2 — винтовой конвейер, 3 — винтовой конвейер, 4 — дезинтегратор, 5 — классификатор, 6 — дозатор цемента, 7 — смеситель, 8 — бункер инертных составляющих, 9 —ленточный конвейер
Таким образом, использование дезинтегратора как самостоятельного агрегата поточного тонкого помола материала можно рекомендовать для предприятий строительной отрасли сталкивающихся с необходимостью активации и помола большой массы материала, когда не ставиться задача выделения частиц заданных характеристик, а требуется высокая скорость помола.
Применение комплекса дезинтегратор - классификатор рекомендуется для предприятий использующих тонкодисперсный материал заданного гранулометрического состава, когда производительность комплекса не является основополагающей, а постоянство гранулометрического состава напротив является основным.
