ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы количественной оценки прочности гранул из "Минеральные удобрения и соли" Наиболее выразительной характеристикой типа структуры дисперсных систем являются физико-механические свойства соответствующих тел, в частности, для зернистых материалов — статическая и динамическая прочность гранул и их истираемость [61]. [c.68] Статическая прочность гранул Рс характеризуется величиной разрушаемого напряжения единичного зерна под действием одноосного сжатия его между двумя параллельными плоскостями при медленном наращивании внешнего усилия, чтобы возникающие напряжения до определенной стадии могли релаксироваться за счет пластических деформаций. Обычно испытывают параллельно 20—100 гранул и определяют среднее значение их прочности. Величина Рс характеризует усилие сжатия материала при хранении под действием массы верхних слоев и давление в рабочих органах разгрузочных и туковысевающих машин. [c.68] Динамическая щзочность гранул Рд характеризует, в основном, их хрупкость. Ее оценивают долей разрушенных гранул при ударе о твердую поверхность с определенной силой. Испытанию подвергают семейства гранул выбранной фракции. [c.68] Статическая и динамическая прочности гранул характеризуют, в основном объемные свойства зерен, их внутреннюю структуру. [c.68] Для количественной оценки статической прочности гранул зернистых материалов предложено множество различных устройств с использованием манометрических, рычажно-весовых, пружинных и торзионных силоизмерителей [74]. Наиболее распространенным прибором для определения величины Рс гранулированных удобрений является устройство, в котором для измерения разрушающего усилия используют пружинные весы [75—77]. [c.68] При массовых анализах рекомендуется прибор, в котором сжатие гранулы создается от привода с электродвигателем. [c.69] В ИФХ АН СССР [79] были разработаны методика и прибор МП-2С для измерения механических характеристик пористых дисперсных тел в статических условиях. Разрушающее усилие в нем определяют при помощи силоизмерителя, основной частью которого являются плоская, консольнозакрепленная стальная пластина и микронный индикатор, измеряющий величину прогиба пластины при разрушающих нагрузках. Замена пластин позволяет измерять прилагаемые усилия с высокой точностью в широком диапазоне от 1 до 10 Н. При помощи этого прибора последовательно разрушают 20 зерен и рассчитывают среднее напряжение разрушения. [c.69] Известны работы, в которых статическую прочность гранул определяют по методу Роквелла [80] или при помощи видоизмененного прибора Вика [81], однако в этих методиках наблюдается значительная дисперсия результатов, что, очевидно, связано с невоспроизводимостью распределения сил в объеме гранулы и соответственно в площади сдвига при ее разрушений. В связи с этим использование этих методик для определения Рс нецелесообразно. [c.69] В ряде исследований Рс определяли при одновременном сдавливании группы гранул [75, 89], однако в этом случае распределение прилагаемого усилия на отдельные гранулы продукта неоднородно. [c.69] За основу определения статической прочности гранул удобрений следует принять методику Щукина и Бессонова [79], однако предложенный ими прибор потребовал технического совершенствования. [c.69] Способы определения динамической прочности гранул в основном имитируют ударную нагрузку на них, которая в производстве и применении удобрений встречается сравнительно редко. Величину Рд обычно оценивают долей разрушенных гранул при падении на них копра определенной массы с определенной высоты [82, 83]. В ряде стран для определения динамической прочности гранул удобрений широко используется метод Шаттер — тест [80, 84, 85]. [c.69] Сущность этого метода заключается в следующем. Навеску гранул засыпают в воронку аппарата, откуда гранулы увлекаются струей азота из баллона под давлением (л 0,5 МПа) и ударяются о стальную пластинку. Схема прибора представлена на рис. 3-2. После испытания проводят ситовой анализ образца. [c.69] Стандарт ГДР. ТСЬ. 29178/06—83. [c.69] Ных видов продуктов с разным уровнем прочности и упругости гранул следует выбирать соответствующее давление струи газа, что не позволяет сравнивать механические свойства различных продуктов. Кроме того, метод не дает удовлетворительных результатов в случае пластичных гранул, например при их повышенной против нормы влажности. Скорость струи газа значительно превышает скорость витания гранул и некоторая часть их в не-разрущенном виде вылетает вместе с азотом через выхлопные отверстия кожуха, что влияет на результаты измерений. В целом, хотя метод прост, удобен для серийных анализов в производстве удобрений, особенно хрупких гранул аммиачной селитры и карбамида, имеющих усадочные раковины, широкое использование его для многих видов удобрений нецелесообразно. [c.70] Прочность гранул на истирание Ря оценивается долей порошковидной фракции, образующейся в процессе их самоистирания во вращающихся барабанах, стаканах или в других аппаратах. [c.70] В ряде стран в соответствии с национальными стандартами определяют прочность гранул на истирание. По этим методикам навеска образца просеивается на сите 1 мм для отделения мелкой фракции, загружается в-емкость цилиндрической формы и в течение 30 мин вращается в ротационном аппарате. Затем содержимое емкости вновь просеивается на сите и определяется доля образовавшейся пыли. В ЧССР рекомендуется этот способ, но время вращения устанавливают для каждого вида удобрений разное. Иногда истирание гранул производят в смеси с такой же навеской стальных шариков. [c.70] В соответствии со стандартом ГДР проба удобрения вращается в течение 15 мин в трубе со скоростью 24 об/мин вокруг оси, перпендикулярной образующей. Ниньдорф [84] установил, что истирание гранул существенно зависит от их формы. Гранулы с неровной поверхностью истираются значительно больше. [c.70] В ряде работ [86, 87] дана сравнительная оценка методов измерения динамической прочности гранул и истираемости. Установлено, что результаты ударных испытаний менее воспроизводимы и очень чувствительны к скорости подачи гранул потоком воздуха. По мнению авторов [87] метод определения Ри бплрр практичен. [c.70] Все опубликованные в литературе методы определения прочности гранул удобрений преследовали одну цель — охарактеризовать способность гранул сохранять в основном свою форму и размеры в процессе транспортирования и хранения. Однако значение этой характеристики значительно шире как в производстве, так и в сфере применения продукта. Поскольку физикомеханические свойства гранул определяются их структурой, а последняя — технологическим режимом производства, постольку прочность зерен является важной характеристикой соблюдения требований технологического режима производственного процесса. [c.70] С другой стороны, прочность гранул, если она правильно определена, должна прогнозировать, какое количество гранул разрушится при транспортировании и хранении. Однако для решения этих вопросов необходимо усовершенствовать методику определения прочности гранул и прежде всего решить, каким образом ее охарактеризовывать при помощи Рс, Ра или Ри. [c.70] Вернуться к основной статье