ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уплотняемость гранулированных удобрений из "Минеральные удобрения и соли" Явление уплотняемости в той или иной мере характерно для всех зернистых материалов и связано с образованием на поверхности зерен электростатических зарядов. [c.149] В процессе массовой кристаллизации, протекающей с высокой скоростью, в кристаллах ионного типа возникает большое число точечных дефектов, в результате чего на поверхности кристаллического блока концентрируются несбалансированные ионы, образующие переменные электрические поля. Их взаимодействие приводит к сцеплению зерен и потере сыпучести продукта. Постепенно происходит аннигиляция большей части дефектов и уменьшение сил сцепления. В результате этого уплотняемость материалов снижается, особенно резко это падение наблюдается в первые несколько часов. В этом заключается первое существенное различие между уплотняемостью и слеживаемостью, так как последняя, как указывалось, монотонно возрастает с течением времени до определенного предела. [c.149] Представление о двух различных механизмах потери сыпучести впервые было развито в ряде работ Ямбора, Егера, Хегнера и др. [155], где на основе электронномикроскопических исследований было установлено образование как фазовых, так и адгезионных контактов. Примерно в это же время на основании анализа экспериментальных данных Томпсона, теории физико-химической механики дисперсных структур и результатов- исследований адгезии порошковидных удобрений мы пришли к аналогичному выводу [156]. [c.150] Адгезионное взаимодействие частиц становится существенным в случае порошковидных удобрений, когда суммарная площадь контактов сцепления достаточно йелика. В связи с этим для изучения процесса уплотнения удобрений в качестве объекта исследования был использован порошковидный двойной суперфосфат. [c.150] Силу адгезионного взаимодействия определяли методом отрква. Была разработана конструкция адгезиометра, схема измерительной ячейки которого представлена на рис. 5-14. Скорость движения конуса варьировали в пределах 30—10 мм/мин. Прибор помещали в воздушный термостат, позволяющий поддерживать температуру в пределах 295—330 К с точностьк 1 К. [c.150] Определение адгезии производили следующим образом. В ячейку засыпали =25 г суперфосфата, вставляли пуансон и образец сдавливали (145 кПа) в течение 25 мин. Затем пуансон закрепляли внутри цилиндра стопорными винтами, ячейку переворачивали на 180° и измеряли усилие отрыва конуса. Адгезию рассчитывали как отношение измеренного усилия к площади боковой поверхности конуса. Полученные значения не зависят от скорости движения конуса в указанных пределах. Время сжатия образца, за которое достигается постоянный уровень адгезии, составляет 10—12 мин. Сила отрыва конуса пропорциональна усилию сжатия и для выбранных условий эксперимента соответствует выражению ад=0,87 Рсж. [c.150] Поскольку нас интересует, главным образом, когезия, испытания проводили при когезионном и смешанном типе отрыва. [c.151] Исследовался образец порошковидного двойного суперфосфата следующего состава 41,3% Р2О5 (уев.), 5.6% Р2О5 (своб.), 18,1% СаО 2,2% MgO, 3,62% Н2О. Образец рассеивали на отдельные фракции, для которы.х исследовали силу адгезии. [c.151] Зависимость адгезии суперфосфата от влажности образца имеет экстремальный характер, максимум наблюдается при W = 6% (рис. 5-15). Левая ветвь кривой отражает, по-видимому, увеличение площади контактов сцепления вследствие снижения прочности материала, правая — уменьшение адгезии в результате образования прослойки сорбированной воды. Таким образом, влажность оказывает заметное и специфическое влияние на процесс уплотнения. [c.151] Уплотнение гранулированных удобрений в производственных условиях обычно наблюдается непосредственно после получения продукта при его недостаточном охлаждении. В этом случае толщина пленки адсорбированного воздуха незначительна, а поверхностная энергия — максимальна. При воздействии на продукт различных динамических и статических нагрузок (например, при транспортировании) возникает прямой контакт поверхностей зерен, и удобрение теряет свою сыпучесть. В связи с этим одним из способов устранения уплотняемости продукта является выдерживание его в течение 20—40 мин в нагретом состоянии при 350—370 К, и в течение 1—2 суток — в охлажденном. [c.152] Важнейшим способом устранения уплотняемости удобрении является охлаждение продукта. По мере снижения температуры продукта увеличивается адсорбция воздуха и различных паров на поверхности гранул адсорбированные слои затрудняют или предотвращают полностью их прямой контакт. Кроме того, при охлаждении в кипящем слое происходит истирание неровностей поверхности гранул и число контактов заметно уменьшается. Температура охлаждения удобрений должна быть тем ниже, чем больше когезионная активность вещества. [c.152] По результатам производственных опытов по транспортированию удобрений насыпью было установлено, что для суперфосфата достаточно охлаждение до 315 К, в случае аммофоса температура продукта должна быть не выше 310 К, NPK —удобрения необходимо охлаждать ниже 305 К кондиционированным воздухом (чтобы предотвратить накопление влаги в поверхностном слое гранул, иначе продукт будет слеживаться при хранении) и кондиционировать с поверхности опудривающими добавками. [c.152] Большов влияние на уплотнение удобрений оказывает его гранулометрический состав. Очень важно, чтобы содержание мелкой фракции с размерами частиц 1 мм было минимально — не более 1 %. [c.152] основные способы борьбы с уплотняемостью удобрений заключаются в эффективном охлаждении, выравнивании гранулометрического состава и выдерживания готового продукта на складе, обработка его порошковидными добавками. [c.152] Вернуться к основной статье