УДК 666.293.04:666.119.232

Дерябин В.А., Фарафонтова Е.П., Парамонова О.Л., Панов И.В.

Капиллярная прочность структуры СТЕКОЛЬНОЙ ШИХТЫ

Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

 

Неоднородности стекольной шихты, загружаемой в печь, серьезно нарушают ход технологических процессов. Высокие требования, предъявляемые к шихте, такие, как однородность химического состава, постоянство гранулометрического состава, отсутствие сегрегации, пыления и улетучивания компонентов часто делают процесс ее подготовки определяющим при изготовлении стеклоизделий высокого качества. Применение порошковой шихты приводит к запыленности цехов и к значительному повышению расхода сырьевых материалов из-за уноса. Загрузка такой шихты в печь приводит к потере легколетучих компонентов, их выбросу в атмосферу и уменьшению срока службы стекловаренных печей. Однородность подготовленной стеклошихты является временной характеристикой. В условиях действующего производства из-за вибрации, механических воздействий однородная шихта расслаивается. Поэтому актуальным является всесторонний анализ возможного разделения компонентов шихты. В предыдущей работе [1] представлены результаты изучения сегрегации частиц кварцевого песка и соды. В данной работе обсуждается сегрегация частиц шихты разделение фракций доломита по высоте при механических воздействиях.

При измельчении доломита было получено следующее соотношение фракций: 1-2 мм – 52,9%, 0,5-1 мм – 7,4%, менее 0,5 мм – 39,7%.

Для порошкообразного доломита построили графические зависимости распределения различных фракций материала по слоям шихты после механического воздействия (рис. 1).

При измельчении доломита количество средней фракции получилось небольшим. Распределение этой фракции по горизонтам практически не меняется. Крупная и мелкая фракции ведут себя закономерно: количество мелкой фракции увеличивается, а крупной уменьшается при переходе от верхнего слоя к нижнему.

 

а)

б)

в)

Рис. 1. Распределение разных фракций доломита по слоям шихты: а) 35 встряхиваний; б) 70 встряхиваний; в) 100 встряхиваний

Последующие опыты с сухим доломитом провели при соизмеримом соотношении различных фракций: 1-2 мм – 38,9%, 0,5-1 мм – 22,2%, менее 0,5 мм – 38,9%. Результаты экспериментов приведены на рис. 2.

а)

б)

в)

г)

д)

Рис. 2. Распределение фракций доломита по слоям шихты (соизмеримое соотношение): а) 35 встряхиваний; б) 70 встряхиваний; в) 100 встряхиваний;
г) 200 встряхиваний; д) 300 встряхиваний

Как следует из рис. 2, содержание крупной фракции уменьшается при переходе к нижнему слою. Ход этой зависимости отличается от предыдущих графиков (рис. 1). Эта тенденция прослеживается во всех опытах. Противоположно ведет себя средняя фракция: ее содержание увеличивается при переходе к нижним слоям. Эти две фракции изменяют свое содержание относительно закономерно. Содержание мелкой фракции лишь при незначительных внешних воздействиях (35 и 70 встряхиваний) немного увеличивается при переходе к нижнему слою. При значительных внешних воздействиях ее доля увеличивается при переходе к среднему уровню и снижается в нижнем слое. Также отметим, что наиболее существенное изменение наблюдается при переходе от 35 к 100 встряхиваниям, в дальнейшем характер изменений остается прежним.

 

Литература:

1.                     Дерябин В.А., Фарафонтова Е.П., Парамонова О.Л., Корелин И.Л., Панов И.Л. Сегрегация компонентов стекольной шихты // Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании'2009». Одесса. 2009. Т.4. С.68-70.