Разработка технологий активации слоистых материалов с целью повышения качества готовой продукции - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Распределение по потокам на защиту 1 103.49kb.
Литература Глоссарий Приложения Введение 1 309.49kb.
Перечень приоритетных инвестиционных проектов, реализуемых на территории... 1 87.64kb.
Химик Содержание труда 1 26.26kb.
Ооо информ сервис 1 49.55kb.
Производство стекла, керамики, огнеупоров, флюсов, сварочных электродов 1 77.74kb.
Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий и аппаратурное... 4 500.08kb.
2. 4 Входной контроль 1 91.39kb.
Философия качества 1 270.01kb.
Кондитерской 1 104.38kb.
Безопасность плавленого сыра, обогащенного фитокомпонентами 1 107.24kb.
Конкурса «Учитель года Республики Адыгея-2002» 1 123.95kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Разработка технологий активации слоистых материалов с целью повышения качества готовой - страница №1/1

УДК 621.744
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ АКТИВАЦИИ СЛОИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Юрьев П.О., Казаков С.В., Рассказова Е.В.

научный руководитель канд. техн. наук Лесив Е.М.

СФУ ИЦМиМ
На сегодняшний существуют различные способы подготовки материалов, которые используют в литейном производстве: механо-, механохимическая активация, механосинтез и др.

В качестве объекта исследования были выбраны: Таганская и Черногорская бентонитовые глины. В таблице 1 приведен минеральный состав Таганской и Черногорской глин.

Основным минералом бентонита Черногорского месторождения является монтмориллонит, который присутствует в виде крупных непрозрачных или полупрозрачных чешуек. Примеси в составе бентонита представлены кварцем, кальцитом, полевыми шпатами. Форма частиц бентонитовых глин полуокруглая.

Таганская бентонитовая глина в ее составе основной порода образующий минерал – монтмориллонит, который в отличие от Черногорского бентонита представляет равномерные чешуйки, распределенные по всему объему.

Форма частиц Таганского месторождения полуокруглая, без рваных краев. Основным минералом Таганской глины является монтмориллонит, примесными минералами – кварц.

Свойства типовых минералов исследуемых глин представлены в таблице 2.


Таблица 1
Минеральный состав Таганской и Черногорской глин


Глина

Каолин

Монтмо-риллонит

Полевой шпат

Кварц

Микроклин

Мусковит

Альбит

Амфиболы

Черногорская

7-8

70-72

6–7

7–8









Таганская



92-94



2-3








В химический состав входят следующие оксиды щелочных металлов:

Na2O + Ca2O; Fe2O; FeO; SiO2; SO3; Al2O3; CaO; MgO.

Таганская глина марки - БП1Т1; Черногорская бентонитовая глина марки – БМ2Т1 и БП1Т1 (ГОСТу 28177 - 89).

Механическая активация материалов в процессе измельчения позволяет добиться повышения общей активности частиц за счет уменьшения их размеров, увеличения общей поверхности, достижения частицами более компактной формы, глубоких преобразований в кристаллической структуре материала.

Для исследования параметров активации глин использовалась планетарно-центробежная мельница-активатор АГО–2 с варьированием временем активации от 10 до 180 секунд, с целью достижения максимальной степени измельчения бентонитовых глин при максимальной их активности с сохранением особенностей кристаллохимического строения и отсутствием агрегации.


Таблица 2

Свойства каолиновых и бентонитовых глин



Показатель

Наименование глины

бентониты

Типовой минерал

монтмориллонит

Кристаллическая решетка

расширяющаяся

Размеры пластинки, мкм:

– толщина

– длина и ширина


больше 1

больше 100



Ионно–обменивающийся комплекс, миллиэквивалент на 100 г

40–160

Образование геля с водой

(отношение глины к воде)



кальциевый бентонит 1:3

натриевый бентонит от 1:10 до 1:20



В работе использовали бентонитовую глину Таганского месторождения и Хакасскую бентонитовую глину Черногорского месторождения в активированном состоянии с содой по фабричной технологии.

Механическую активацию (МА) в планетарно–центробежной мельнице АГО–2 проводили при соотношении массы глины и мелющих тел 1:2 (для бентонитовых глин – 30–180 секунд), при постоянной скорости υоб=1500 об/мин. В процессе активации глин их качество оценивали по геометрическим параметрам и технологическим свойствам.

Технологические свойства глин оценивали по различным показателям согласно ГОСТу.

Физико-химические свойства глин, как связующих, во многом определяются особенностями их взаимодействия с водой, поэтому было исследовано влияние времени активации на набухаемость, коллоидальность и водопоглощение глин. Результаты исследований представлены в таблице 3.

Таблица 3



Зависимость свойств глин от режимов активации


Свойства глин

Время активации, с

0

10

20

40

60

80

100

120

180

Черногорская бентонитовая глина (БМ2Т2)

Набухаемость, мг/2г

15

18

19,6

22

24

26

27

28

25

Коллоидальность, %

49

51,6

55

62,2

67,7

70,2

74,7

80

70,9

Водопоглощение, ед.

2,5

2,46

2,42

2,38

2,36

2,34

2,32

2,3

2,45

Таганская бентонитовая глина (БП1Т1)

Набухаемость, мг/2г

25

28

29,6

30

33

36

38

42

44

Коллоидальность, %

89

90

92

94

96

96

99

100

100

Водопоглощение, ед.

10

12

14

16

18

20

22

28

30

Зависимость коллоидальности Черногорской глины от времени активации показана на рисунке 3.12,а, из которого видно, что с увеличением времени активации до 80–100 секунд коллоидальность глины возрастает, дальнейшее увеличение времени активации до 180 с приводит к снижению коллоидальности.

Коллоидальность бентонитовой глины увеличивается до 90–180 секунд активации, что можно объяснить увеличением активности частиц бентонитовой глины, а после 180 с начинается агрегация частиц. На структуру глинистых суспензий значительное влияние оказывает кристаллохимическое строение глин.

В бентонитовых глинах с увеличением времени активации кроме обычных стехиометрических (изовалентных) замещений развиваются нестехиометрических (гетеровалентные) замещения, которые приводят к нарушению электронейтральности кристаллической структуры глин и появлению у нее избыточного отрицательного заряда, величина и распределение которого находится в прямой зависимости от характера замещений.

Возникновение отрицательного заряда связано с тем, что ионы алюминия могут выступать в роли обменных катионов, компенсирующих отрицательный заряд решетки алюмосиликатов.

С увеличением влагосодержания в системе увеличивается роль капиллярных сил в формировании адгезионной прочности между частицами. Из остальных сил только дальнедействующие кулоновские могут проявлять свое действие в зависимости от величины избыточного заряда на поверхности частиц.

Большую набухаемость Таганского бентонита по сравнению с Черногорским бентонитом можно объяснить их минералогическим составом. Черногорский бентонит имеет основное расстояние между слоями порядка 0,715 нм и обладает довольно большой прочностью связей между ними, которую обеспечивают водородные связи. Внешние грани кристаллов Черногорского бентонита обладают малой адсорбционной способностью, но она сильнее проявляется на краевых участках кристаллов, в местах разрушений и дефектов решетки.



Активация данных глин позволяет улучшить качество бентонитового порошка, а значить сократить расход исходных формовочных материалов в составах разовых формовочных смесях и противопригарных покрытиях.




Меня не тревожит, что я уже дедушка, плохо лишь то, что женат я на бабушке. Граучо Маркс
ещё >>