ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структурообразование в процессе прессования из "Минеральные удобрения и соли" Принципиальная схема тукосмесительной установки с валковым прессом представлена на рис. 1-17 [38]. Валковый пресс (рис. 1-18) [2, с. 17] имеет два валка, вращающиеся в горизонтальной плоскости в противоположном направлении. Тукосмесь предварительно уплотняют в коническом загрузочном шнеке, откуда она поступает в захор между валками шириной 2— 15 мм. Здесь под давлением 100—600 МПа тукосмесь спрессовывается в плитку определенной толщины. Диаметр валков в промышленных аппаратах равен обычно 0,9 м, длина — 1,2 м, частота вращения — 0,2—0,7 с . [c.37] Обычно толщина прессованной плитки определяется величиной зазора между валками. Увеличение зазора позволяет повысить производительность пресса, однако следует иметь в виду, что в процессе сжатия порошковидной массы давление на по-рерхность прессуемой плитки значительно больше, чем в ее середине. Чем больше толщина плитки, тем меньше плотность, а следовательно и прочность структуры прессованного материала. В производстве удобрений зазор между валками обычно поддерживают в пределах 6—8 мм. [c.38] Исследования механизма формирования структуры прессованных гранул были проведены нами совместно с Мурадовым и Капилевич. [c.39] Исходные кристаллы КН4Н2Р04, имеющие тетрагональную сингонию, при небольшом давлении (Рсж=30МПа) разрушаются, обломки кристаллов образуют рыхлую хаотичную структуру, на поверхности обломков сохраняется дальний порядок расположения блоков, наблюдаются кристаллические наросты правильной формы. [c.40] Таким образом, на определенной стадии уплотнения порошка с ростом внешнего давления происходит деформация первичных кристаллических блоков вплоть до полного разрушения кристаллов в отдельных участках и перехода их в вязкую жидкость, которая заполняет объем порозного пространства. В результате возникают фазовые контакты между частицами порошка и плотная структура типа Сз. Очевидно, что чем больше энергия кристаллической решетки гранулируемого материала, тем выше должно быть давление прессования и тем больше энергетические затраты в процессе. В связи с этим прессование хлорида калия, который, как все галогениды щелочных металлов, имеет высокую энергию кристаллической решетки (690 кДж/ /моль), является технологически трудным и энергоемким процессом. Внесение же в смесь удобрений легкоплавких компонентов [NH4NOз, С0(ЫН2)г и др.] существенно облегчает процесс и позволяет получать тукосмеси улучшенного качества. [c.41] Микроскопическое исследование структуры прессованных тукосмесей, полученных методом таблетирования на таблет-маши-не, было проведено Кочетковым [2, с. 39]. На основании приведенных автором данных о размерах и массе таблеток можно рассчитать их кажущуюся плотность (рк), а зная истинную плотность Ри (определяется как аддитивная величина из плотностей компонентов), вычислить пористость образцов по формуле П=(1—Рк/Ри)-100 (табл. 1,4). [c.41] Из представленных данных следует, что структура таблеток зависит прежде всего от химического состава смеси. Тукосмеси, содержащие карбамид, образуют структуру Сз, поскольку в смеси с аммофосом он образует легкоплавкую систему с достаточно высокой текучестью уже при давлении 170 МПа. Тукосмеси с аммиачной селитрой при давлениях менее 250 МПа образуют пористую структуру типа Сг. Как ни странно, но увеличение относительного содержания аммофоса в этой смеси приводило к снижению пористости и увеличению прочности гранул. Возможно, это было связано с уменьшением размеров кристаллических блоков и изменением их геометрической формы, а также с укрупнением фазовых контактов. Введение борной кислоты в твердом виде уменьшает пластичность шихты и стимулирует формирование пористой и малопрочной структуры. Такую же роль играют и другие микроэлементы. [c.41] Следует отметить, что в образцах с аммиачной селитрой наблюдается заметное увеличение диаметра таблеток после снятия внешнего давления, характеризуемое коэффициентом ДОт= (1 1—Г м)/ м-100 (в %), где От — диаметр таблетки, а 1 м —диаметр матрицы. АОт колеблется в пределах 4— 13%. Если условно принять, что расширение таблеток изотропно и ограничиться шаровой симметрией, то в грубом приближении относительное увеличение их объема Д1/ ЗА/ т. По данным табл. 1,4 АУ в образцах с аммиачной селитрой колеблется в пределах от 13 до 45% (отн.). Пористость таблеток изменяется симбатно ДУ, что очевидно, свидетельствует о том, что структура прессованных гранул в основном обусловлена растрескиванием их под действием упругих сил, возникающих при сжатии порошка под большим давлением. [c.43] В более пластичных образцах с карбамидом расширения таблеток после снятия давления под действием остаточных упругих напряжений в структуре гранулы практически не происходит. [c.43] Таким образом, прессование предполагает разрушение (в той или иной степени) кристаллической решетки исходных компонентов, формирование новой структуры и вновь ее частичное разрушение при дроблении. Все это в совокупности требует больших энергетических затрат. Кроме того, следует учитывать необходимость предварительного высушивания компонентов. В связи с этим прессование вряд ли может конкурировать по экономичности с другими способами гранулирования. Прессование целесообразно использовать лишь при необходимости гранулировать уже высушенные порошковидные материалы, малопластичные солевые композиции и вещества, не склонные к образованию прочных фазовых контактов. [c.43] Вернуться к основной статье