Техника - молодёжи 1960-03, страница 10

ускоряется и значительно удешевляется весь процесс производства, то есть предприятия становятся более производительными, что особенно важно для успешного выполнения грендиозных заданий семилетнего плана.

Тонкое измельчение различных материалов, широко применяемое в основных отраслях нашей промышленности: металлургической, топливной, химической, пищевой, стройматериалов — переживает в настоящее время подлинную революцию. Советские ученые-металлурги во главе с покойным академиком И. П. Бардиным, физико-химики и технологи под руководством академика П. А. Ребиидера, доктора технических наук Н. В, Михайлова и их сотрудников разработали основы физико-химической механики — новой пограничной науки об оптимальных режимах измельчения и применения тонко измельченных материалов в различных технологических процессах. Все это говорит об огромных достижениях советской науки в этой области техники.

Мы уже приводили поразительные цифры, которыми определяются расходы металла и электроэнергии, связанные с измельчением материалов. При уже наметившейся тенденции перехода иа использование более тонко измельченных материалов следует ожидать, что к концу семилетки, при существующих ныне методах помола, расход высококачественной стали, теряемой при износе измельчителей, составит более миллиона тонн в год. А ежегодный расход электроэнергии превысит 100 млрд. квт-ч, что равно выработке 10 таких гидроэлектростанций, как крупнейшая в мире Волж-скея ГЭС имени В. И. Ленина. При условии же перехода иа применение сверхтонко измельченных материалов, то есть материалов с вдвое большей удельной поверхностью, энергозатраты на измельчение, по ориентировочным подсчетам, составят около 50% от всего количества производимой электроэнергии. Это обстоятельство обязывает советских ученых и инженеров изыскивать новые, наиболее эффективные пути значительного снижения энергозатрат, расхода металла и общей стоимости измельчения.

В мировой и, в частности, в американской и в нашей помольной практике уже отчетливо наметился новый путь измельчения материалов, основанный на применении так называемых струйных мельниц, в которых измельчение происходит не с помощью металлических мелющих тел, а в струе сжатого воздуха или перегретого пара, при ударах друг о друга частиц самого измельчаемого материела. Такие мельницы получают все более широкое распространение в разных отраслях промышленности.

Следует сказать, что, несмотря на серийное производство струйных мельниц, в заграничной литературе не имеется каких-либо сведений, относящихся к теории таких мельниц и их расчету. Это, по всей вероятности, объясняется тем, что конструкция струйных мельниц в США развивалась эмпирически, то есть без теоретического обоснования принципа их работы, а вопросы теории не разрабатывались ввиду ряда значительных трудностей.

В СССР создание струйных мельниц велось в соответствии

с широкими возможностями, предоставляемыми исследове-телю советской наукой и техникой. Теория и конструкция мельниц у нас разрабатывались параллельно; причем теория являлась тем прочным фундаментом, на котором основывалось создание нового направления в помольной технике. Начиная с 1955 года эта работа проводилась под руководством инженера В. И. Акуиова коллективом сотрудников ле-боратории струйных мельниц Всесоюзного научно-исследо-вательского института новых строительных материалов Академии строительства и архитектуры СССР.

Струйные мельницы представляют собой не громоздкие и дорогостоящие машины, какими являются современные шаровые мельницы, е малогабаритные, высокопроизводительные аппараты, не имеющие движущихся частей. Это позволит значительно экономить средства при сооружении новых помольных установок и в процессе их дальнейшей эксплуатации.

Но и струйные мельницы, работающие на сжатом воздухе и перегретом паре, — это уже почти пройденный этап помольной техники. А нам нужно думать о завтрашнем дне. И советские ученые думают о нем. Инженер В. И. Акуиов, доктор технических наук М. Г. Дубинский и инженер Б. К. Тельное в 1958 году предложили конструкцию газо-струйной мельницы, работающей не на сжатом воздухе и не на перегретом паре, а на непосредственном использовании энергии продуктов сгорания различного топлива. Такая мельница позволяет осуществить подлинную революцию в технике измельчения.

ВСПОМНИМ О РАКЕТЕ

Для того чтобы пояснить сказвниое, вспомним о ракете.

Достижения советских учёных и инженеров в области ракетной техники общеизвестны. Но для них не менее важным является вопрос и широкого использования этих достижений в самых различных отраслях промышленности. Для оценки возможностей такого использования необходимо хотя бы вкратце рассмотреть общие черты современных технологических процессов лишь в нескольких отраслях промышленности. Возьмем для примера такие из них, как энергетическая, химическая и промышленность строительных материалов.

Рассматривая технологию производства цемента, выплавки металлов, получения различных синтетических продуктов, добычи и сжигания твердого топлива, можно отметить весьма низкий коэффициент полезного действия технологического оборудования. При этом в качестве примера укажем, что коэффициент полезного действия наиболее распространенных в нестоящее время в помольной технике шаровых мельниц, широко применяемых во всех указанных отраслях Промышленности, составляет всего лишь 0,06 процента.

Для анализа существующего технологического оборудования и машин необходимо, очевидно, введение энергетических Показателей, позволяющих оценивать эти машины и оборудование в качественном отношении. Одним из таких показателей является энергонапряженность, представляющая собой отношение мощности, потребляемой машиной, к ее весу. Причем большинство современных машин и аппаратов, применяемых в обычных технологических процессах, характеризуются низкой энергонапряженностью. Например, энергонапряженность тех же шаровых мельниц равна около 8 кет/т.

Одним из наиболее перспективных аппаратов, отличающихся высокой энергонапряженностью, является реактивный двигатель. Температура в камере сгорания такого двигателя достигает 3000°, скорость истечения образующихся в результате сгорания топлива газов равна 900—1 000 м/сек. А энергонапряженность его составляет около 7 000 квт/т, то есть почти в 900 раз выше, чем шаровой мельницы.

Принципиальная схема возможной газоструйной установки показана на цветной вкладка.

Широкие перспективы газоструйиые установки открывают в химической и в ряде других отраслей промышленности. Они позволяют сравнительно легко не только полностью автоматизировать весь технологический процесс, но и поставить его под контроль самонастраивающихся кибернетических машин.

Нам думается, что эти установки откроют поистине невиданные возможности во многих отраслях промышленности. И хочется верить, что они найдут самое широкое распространение, причем в самое ближайшее время!