Техника - молодёжи 1960-03, страница 9

ПРИВЯЗМ

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ В ГАЗОВЫХ СТРУЯХ

Н. РОГОЖИНСКАЯ, нам

ДОБРАЯ ПОЛОВИНА человеческой деятельности неправлена на осуществление двух физико-химических процессов: на измельчение и укрупнение. В самом деле, к чему бы мы ни обратились, почти везде в той или иной мере имеют место эти два процесса.

Для того чтобы получить обыкновенный хлеб, нужно сна-чала измельчить зерно, а потом уже выпекать его из муки. Чтобы наиболее эффективно сжечь в топках паровых котлов каменный уголь, нужно добыть его, измельчить и в виде пыли подать через форсунку вместе с воздухом в топочное» пространство. Чтобы выплавить металл из руды, нужно добыть ее, измельчить, отделить пустую породу, затем укрупнить «обогащенный» остаток путем спекания на специальных агломерационных решетках и уже в виде кусков определенной величины загружать вместе с коксом в доменную печь. Чтобы изготовить обыкновенный кирпич, надо отковырнуть от огромного массива залежи куски глины, тщательно измельчить их и перемешать с небольшим количеством воды, а потом, тоже с помощью специального процесса, превратить в кирпичи. И если идти в этом направлении еще дальше, то для возведения жилого дома или другого сооружения нужно соединить кирпичи в единое целое.

Таких и подобных им примеров можно было бы привести множество. И все они служили бы подтверждением того, что, как уже было сказано, добрая половина человеческой деятельности направлена либо на измельчение всевозможных материалов, либо на укрупнение их, либо на осущест-

На цветной вкладка поиаэана принципиальная схема п> ча еще фантастичесиой установки, предназначенной для непосредственного восстановления металлов из руд. Принцип работы ее заключается в следующем.

Предварительно измельченная руда с помощью ленточного питателя подается из буииера а трубу, по иоторой направляется я помольную камеру. В этой иамере руда попадает в струю газа, с огромной скоростью вырывающуюся из камеры сгорания. Захваченная струей газа, она со скоростью 500 — 1 ООО м в саиунду устремляется навстречу другому потону. Сталииваясь, частицы руды с огромной силой ударяются друг о друга, благодаря чему измельчаются. Образовавшаяся общая струя увлеиает частицы материала в центральную помольную намеру, где они, снова сталииваясь друг с другом, продолжают измельчаться. Одновременно с этим под воздействием высокой температуры, доходящей до 250<К и присутствующего в газа восстановителя частички металла выделяются из руды и вместе с пылевидным материалом попадают в сепаратор, где разделяются на мелкие и более крупные частицы. Причем ирупные частицы падают вниз, увлеиаются потопом газа и снова измельчаются, а мелкие вместе с частицами металла уходят в специальную камеру, где оседают и попадают в буниер, а газ уходит на очистиу и дальнейшее использование содержащегося в нвм тепла.

Прошедшая дробление, а также подвергнувшаяся воздействию высокой температуры, измельченная масса с помощью специального сепаратора разделяется на частичии чистого металла и шлак, каждый из которых используется по сяоему назначению. Полученный металл можно подавать в мартеновсную печь для выплавки стали, а шлаи — для получения вяжущего материала.

Так. минуя доменный процесс, с помощью газоструйиой установки можно будет получать сразу два продуйте: чистый металл и тонио измельченное вяжущее аеществэ. которое можно использовать для целей строительства.

вление комплекса, состоящего из двух указанных физико-химических процессов.

Но рассмотрим подробно только один из них — процесс измельчения материалов.

ПОРАЗИТЕЛЬНЫЕ ЦИФРЫ

Трудно перечислить все отрасли промышленного производства, в которых измельчение является составной частью технологического процесса. Назовем лишь некоторые из них, где материалы измельчаются в огромных количествах.

Одна из таких отраслей — промышленность строительных материалов и, в частности, производство цемента. Именно здесь ежегодно многие миллионы тони цементного клинкера измельчаются в тончайший порошок. В еще больших количествах измельчаются руды черных и цветных металлов. Поистине астрономических цифр достигает количество ежегодно измельчаемого каменного угля и всевозможных материалов в химической и многих других отраслях промышленности.

Как же осуществляется процесс измельчения?

Подавляющее большинство предназначенных для этой цели установок представляют собой измельчители с металлическими мелющими телами в виде специально отлитых стальных шаров. В одной нашей стране ежегодно уходит на мелющие тела свыше полумиллиона тонн высококачественной стали, которая теряется безвозвратно. Заметим кстати, что такого количества металла хватило бы для изготовления 100 тыс. таких машин, как трактор «ДТ-54», свыше четверти миллиона автомобилей «Волга». Причем стоимость этой безвозвратно потерянной стали составляет около половины всех средств, расходуемых на измельчение. Поистине поразительные цифры!

Не менее поразительным является и расход на эти цели всех видов энергии. Если принять во внимание только одну электрическую энергию, расходуемую для измельчения только в наиболее крупных, поддеющихся учету отраслях промышленности, то и в этом случае она составляет почти 20% от всего количества производимой в нашей стране электроэнергии.

Но и приведенные цифры не дают полного представления о тех расходах, которые связаны с процессом измельчения материалов. А сколько металла расходуется иа огромные по размерам существующие ныне мелющие установки? Сколько расходуется других материалов, идущих иа сооружение зданий, предназначенных для размещения таких громоздких установок? Сколько расходуется человеческого труда из-за малой их производительности? Как учесть и какими цифрами выразить то, что эта устаревшая помольная техника тормозит дальнейшее развитие многих отраслей промышленности?

ПОДЛИННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

Для многих отраслей промышленности, как уже было сказано, измельчение материалов является составной частью технологического процесса. Но измельчение имеет свои пределы. Объясняется это возможностями современной помольной техники. В одних случаях она просто не позволяет производить более тонкого измельчения материалов, а в других этот процесс становится экономически невыгодным, так как связан с огромным расходом мелющих тел и энергии, со значительным уменьшением производительности помольных установок, с затратой большого количества времени. А ведь тонкость помола, оказывается, играет огромную роль.

С увеличением тонкости помола материалов резко возрастает скорость происходящих химических реакций. Технологические процессы, сущность которых сводится к реакции между газообразными, жидкими и твердыми материалами, при более тонком измельчении последних протекают при меньших температурах, давлениях и за более короткие отрезки времени. А это значит, что намного улучшается.

б