Аппарат для активизации известково-песчаных смесей

Лицевая сторона лопастей второго ряда сообщает частицам начальную скорость, под углом к направлению движения потока, отраженного от обратной стороны лопастей второго ряда. При встрече этих двух потоков смеси в пространстве между рядами лопастей происходит соударение частиц и трение их друг о друга, на что расходуется большая часть кинетической энергии потока.

При идеальных условиях, т. е. при условиях, соответствующих нашим допущениям, движение частиц совершается без рассеивания. В этом случае площадь «abed» является площадью активизации (рис. 2).

В пространственных идеальных условиях процесс удара н отражения совершается по всей плоскости лопасти, следовательно, область активизации смеси представляет собой усеченную пирамиду е ромбами в основаниях. В силу этого интенсивность процесса активизации можно характеризовать не величиной объема пирамиды, а величиной любой площади, расположенной нормально к высоте пирамиды.

В действительных условиях, когда частицы различаются по размерам, а плоскости лопастей шероховатые, движение частиц будет осуществляться по раструбу н в зону движения прямого потока могут попадать обратные стороны двух ближайших лопастей очередного ряда. При таких условиях площадь активизации равна алгебраической сумме площадей активизации основного потока и дополнительного.

Лабораторный и производственный активизаторы созданы в Ташкентском институте инженеров железнодорожного транспорта. При исследовании работы аппарата изучены факторы, влияющие на прочность материала, а именно: УГОЛ поворота лопастей, число ступеней В целях установления наиболее эффектна ной рабочей зоны активизации исследовали действие механизма при переменных углах поворота лопастей, изменяющихся от 45° на входе смеси до 4° на выходе. За угол поворота принимали такой, который образован плоскостью лопасти и плоскостью, перпендикулярной к оси вала.

Лопасти устанавливались на валу группами с изменением угла поворота каждой группы на 1° по отношению к предыдущей группе. Каждая группа включала от четырех лопастей при входе смеси, до одной пары при выходе. Исследования проводились с известковопесчаной смесью при постоянной скорости вращения валя 1000 о б/мин. Как установлено, эффективная рабочая зона активизатора может быть обеспечена углами поворота от 15 до 37°. При раструбной форме движения потока е попаданием частиц на две ближайшие лопасти очередного ряда величина площади активизации зависит от угла поворота лопастей.





В табл. I приведены результаты подсчетов площадей активизации для расчетных углов поворота лопастей в условных единицах.

Максимальная площадь активизации (табл. 1) обеспечивается углом поворота лопастей 27°.

Для получения близкого к оптимальному гранулометрического состава обрабатываемого песка каждой дисперсности исходного песка соответствует определенное количество соударений. Чем выше модуль крупности песка, тем больше потребуется соударений п наоборот.

Влияние ступеней активизатора на изменение зернового состава исходного материала определялось экспериментально. Был произведен рассев песков карьера «Зерновой» и Чирчпкского, обработанных при различном количестве ступеней (табл. 2).

Гранулометрические кривые песка карьера «Зерновой» показывают, что после обработки в активизаторе с увеличением числа ступеней количество мелких зерен увеличивается. По сопоставлении гранулометрических кривых обработанного песка с кривой Ротфукса, построенной для песка с максимальным диаметром зерен 1,25 мм н ранее установленной оптимальной зоной для песка с модулем крупности 1,4—3,5 видно, что песок, обработанный в активизаторе с шестью ступенями, ближе всего соответствует оптимальной смеси (рис. 4).

Это положение доказано проверкой прочности. Изделия из смеси, обработанной в активизаторе с шестью ступенями, характеризовались максимальной прочностью и небольшой объемной массой.

Сопоставление характера гранулометрических кривых исходного материала, обработанного в активизаторе с различным числом ступеней с прочностными показателями изделий из смеси, обработанных в активизаторе при тех же условиях, показало, что при близком к оптимальному юристом составе обработа иного песка изделия обладают повышенной прочностью Соответствующее количество ступеней активизатора зависит от дисперсности исходного материала: при меньшем модуле крупности net ка требуется число ступеней аппарата.

Изменение формы и поверхности зерен после обработки в активмзаторе на песках карьера «Зерновой» и Чирчпкского месторождения. Увлажненный до 3% песок пропускали через активизатор с шестью ступенями (угол поворота лопастей 27°) и высушивали в термостате при 100—110°С до постоянной массы. Наблюдения включали визуальный просмотр при отраженном под микроскопом МБС-2 с увеличением 42 н фотографирование через фотонасадку с увеличением 2,5.

Природный песок карьера «Зерновой» представляет собой различные по величине зерна эллипсоидальной и в меньшей степени шарообразной формы. Встречается небольшое количество зерен неправильной формы. Каждое зерно покрыто выступающими гранями кристаллов различной величины, что создает шероховатую поверхность. Обработанный песок в основном состоит из зерен неправильной формы с обколотыми гранями. Выступающие на поверхности зерен грани кристаллов частично сточены. Поверхность обновляется н становится матовой.

Путем регулирования скорости вращения вала активизатора можно получать требуемое количество мелких фракций для оптимального зернового состава смеси, что обеспечивает повышение прочности изделий по сравнению с традиционными способами активизации

Помимо силикатной промышленности активизатор может быть использован в других отраслях народного хозяйства, где требуется получение однородной смеси из нескольких компонентов. В настоящее время аппарат используется в асфальтовой промышленности в системе Союздорнии для повышения прочности черного покрова при дорожном строительстве, внедряется на Благовещенском силикатном заводе (Приморский кран), на Волгоградском заводе силикатных, п изоляционных материалов и ряде других предприятий