Термины, связанные с цементом. Смесительного воздействия

Главная --> Справочник терминов

Смесительного воздействия Мягкие дивинил-нитрильные каучуки с жесткостью 750— 1150 гс позволяют устранить механическую пластикацию, увеличить производительность смесительного оборудования и проводить изготовление смесей в резиносмесителях17.

рячем виде прямым потоком транспортируются к потребителям: на каландровые линии, протекторные агрегаты и т. п. В последнем случае сокращаются площади производственных цехов и отпадает необходимость в разогреве смесей перед подачей в машины теплого питании. Но прямой поток имеет и существенные недостатки: отказ в работе любой машины приводит к простою всей линии, производительность смесительного оборудования лимитируется скоростью переработки резиновых смесей, затруднены оптимизации температурного режима процесса смешения, организация питания перерабатывающей машшнл двумя или тремя типами смесей, переход с одного шифра смеси на другой и пр.

машину и режется ножами, установленными на вращающемся роторе. Гранулы цилиндрической формы диаметром от 2 до 4 мм отделяются от воды на сетчатом барабане. При работе на таком грануляторе очень важно правильно установить величину воздушной прослойки между литьевой головкой и местом входа жилок в водяные инжекторы. Получаемые гранулы хотя и являются аморфным материалом, но благодаря вытягиванию (доходящему до 10-кратного) имеют повышенную плотность и почти не слипаются на начальной стадии сушки. Производительность этого гранулятора равна 1,5— 2,0 т полимера за 25—30 мин. Наиболее пригоден такой гранулягор для периодического процесса, поскольку требует частого технического осмотра. Гранулят с подводных грану-ляторов отличается отсутствием пыли из-за уноса ее водой. Полученный гранулят по системе пневмотранспорта передают в преданализные бункеры. После проведения лабораторного анализа составляют крупную смешанную партию со средними показателями. Отдельные партии для смесей стараются выбрать так, чтобы значения их характеристической вязкости не отличались более чем на ±5%, а температура размягчения — на ± 1 °С. Смешивание производят в больших вращающихся барабанах или многократной передачей гранулятора по системе пневмотранспорта из бункеров в баки хранения. Общая масса смешанной партии составляет 10—60 т и зависит от объема имеющегося смесительного оборудования и задания по ассортименту производимого волокна.

Резиновые смеси приготавливают в подготовительных цехах шинных заводов. Технологические схемы приготовления резиновых смесей с использованием различных типов смесительного оборудования описаны в гл. 1.

Применение смесительного оборудования большой единичной мощности позволяет сократить число основных машин в 2—2,5 раза по сравнению с подготовительными производствами той же мощности, оснащенными смесительным оборудованием средней производительности. При этом в случае применения оборудования большой единичной мощности достигнутая фактическая выработка смесей на одного рабочего в сутки в 2,1 раза выше. Численность работающих сокращается на 35—40%, металлоемкость оборудования — на 25%, производственные площади— в 1,5 раза, расход воды — более чем на 30%. Соответственно качество основных смесей повышается на 4—5%, показатели стабильности — на 15—20%. При практически равных энергозатратах снижение технически неизбежных отходов производства составляет 50%.

В комплект современного смесительного оборудования вхо-

Новым в технологических схемах подготовительных цехов является использование резиносмесителей с камерой объемом 0,62—0,65 м3 на заключительной стадии процесса смешения, а также для приготовления маточных и готовых камерных смесей, т. е. в условиях жесткого ограничения допустимой температуры смеси. Из опыта эксплуатации резиносмесителя с камерой объемом 0,65 м3 (РС-650) установлено, что средний уровень качественных характеристик получаемых в нем смесей не ниже, (а в некоторых случаях и выше) уровня соответствующих показателей смесей, получаемых в резиносмесителях с объемом камер 0,25 и 0,33 м3 (РС-250 и РС-330). В то же время из-за более сильного деформационно-силового и теплового воздействия на смесь, приводящего к некоторой неравномерности распределения температур по массе заправки, смеситель РС-650 используют лишь для смесей с вязкостью по Муни не выше 50—70 единиц и с временем до начала подвулканизации не менее 18—20 мин. При изготовлении камерных смесей на основе бутилкаучука и каучуков общего назначения в случае четкой организации технологического процесса, тщательной очистки смесительного оборудования и строгого соблюдения параметров в процессе смешения, линия с РС-650 позволяет получить смеси, качество которых не уступает качеству смесей, изготовленных в резиносмесителе РС-250.

Приготовление порошкообразных композиций. Процесс сме шения при изготовлении порошкообразных композиций заклю чается в механическом воздействии на объем, состоящий из по рошкообразных и жидких компонентов, для получения сыпу чего материала однородного состава. Сам процесс смешения ] степень однородности сыпучих смесей зависят от трех ОСНОЕ ных факторов: конструкции смесительного оборудования и тез нологических параметров процесса; физико-химических свойст сыпучих материалов (размеров, формы, гранулометрическог состава частиц, силы взаимодействия между частицами, влал ности, насыпной массы и плотности материалов); разницы размерах частиц, плотности и соотношения смешиваемых мат» риалов.

Анализ опубликованных работ по созданию порошковой технологии приготовления и переработки резиновых смесей показывает, что новая технология обеспечивает возможность организации поточно-автоматических производств, на которых можно одновременно осуществлять непрерывные процессы приготовления смесей, формования заготовок, а в ряде случаев и вулканизацию изделий. При этом исключается необходимость применения современного дорогостоящего энергоемкого смесительного оборудования. Такие линии будут обладать большой технико-экономической эффективностью. Порошковая технология позволяет получать высококачественные резиновые смеси на основе каучуков повышенной вязкости, что способствует улучшению качества резиновых изделий.

Оптимальным следует считать двухрядное расположение смесительного оборудования.

Таблица 6.4. Характеристика высокопроизводительного смесительного оборудования, эксплуатируемого на отечественных шинных заводах

Мы рассмотрели две крайние разновидности течения; упорядоченное течение с регулярными линиями тока в коаксиальных цилиндрах и псевдослучайное вихревое течение в смесителях непрерывного и периодического действия. Между этими двумя крайними случаями есть много других реализуемых на практике сложных видов течения, поддающихся теоретическому анализу. Некоторые из них, например течение в зазоре между коаксиальными цилиндрами с встроенными планетарными роликами, исследовал Шерер [10]. При течении движутся все четыре стенки, и картина течения подобна той, которая наблюдается в двухчервячном экструдере с взаимозацепляющимися червяками. (Такие устройства применяют в одно-червячных экструдерах для интенсификации смешения.) В этом случае осевое течение накладывается на тангенциальное. Для определения смесительного воздействия в центр камеры впрыскивали окрашенную жидкость (метку) и следили за ее перемещением, за увеличением площади поверхности раздела, а также за распределением элементов поверхности раздела внутри системы. Начальное расположение метки таково, что она пересекает все линии тока, так же как в случае коаксиальных цилиндров (см. рис. 11.3, б), но в данном случае можно ожидать более благоприятного распределения элементов поверхности раздела и при не столь благоприятном исходном расположении диспергируемой фазы.

Лидером и Тадмором [12] описан другой подход к оценке распределения деформаций, основанный на определении изменений во времени положения частиц жидкости в канале, разделенном на мелкие участки. Этот метод пригоден также для анализа пластицирующего экструдера. Результаты таких расчетов приведены на рис. 11.28. При больших скоростях вращения червяка происходит быстрое плавление полимера, и распределение деформаций оказывается подобным тому, какое наблюдается в экструзионном насосе. Увеличение скорости вращения червяка при постоянном объемном расходе приводит к увеличению противодавления. При этом происходит заметный сдвиг функции распределения деформаций в область более высоких значений деформации. И снова мы видим, что распределение деформаций в червячном экструдере довольно узкое. Следовательно, среднее значение деформации у [46] * может служить критерием смесительного воздействия. Средняя деформация пропорциональна величинам IIН, Qp/Qj и 0. Рис. 11.29 иллюстрирует зависимость у от угла винтовой нарезки червяка при различных значениях Qp/Qd- Пропорциональность средней деформации величине IIH установлена экспериментально, как было показано нами ранее при рассмотрении ФРД для случая течения между параллельными пластинами. Точно так же экспериментально было установлено, что средняя деформация возрастает при увеличении противодавления. Аналогичным образом установлены предельные значения угла нарезки червяка,

IV.4. Методы расчета смесительного воздействия.. 175

Анализ условий перехода от режима течения к режиму высокоэластической деформации потребовал использования более общей модели, в качестве которой была взята жидкость второго рода. Такая модель, разработанная в соответствии с подходом Токиты и Уайта, не дает строгого количественного описания процесса, но весьма полезна для выбора технологических параметров вальцевания новых полимеров. Оценка смесительного воздействия сделана применительно к картине течения, возникающего при вальцевании ньютоновской жидкости. Даже такое приближение позволяет ввести в качестве меры смесительного воздействия величину удельной деформации сдвига, что гораздо правильнее использования широко распространенного на практике критерия, которым является число пропусков материала через зазор вальцов.

IV.4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА СМЕСИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Для вычисления смесительного воздействия вводится новая функция Ф,-(- (т) = б,- (t) 8 (t + т)/б? (t), которая получила назва-180

Серия IV. Оба цилиндра вращаются с одинаковой окружной скоростью в разных направлениях. Теоретическое рассмотрение показывает, что интенсивность смесительного воздействия определяется величиной функции dQIdp. Значение этой функции для всех четырех серий приведено на рис. IV.8. В I и II сериях функция dQ/dp изменяется от нуля до какого-то конечного значения. В III серии она проходит через нуль где-то около середины зазора. Только в IV серии эта функция существенно больше нуля во всем сечении потока.

Из уравнения (V.129) видно, что доля элементарной мощности, расходуемой на циркуляционное течение, зависит как от величины противодавления, так и от величины индекса течения. Поскольку величина произведения (1 — т]0ц) с увеличением п уменьшается значительно быстрее, чем произведение В (1 — т}0), увеличение аномалии вязкости приводит во всех случаях к уменьшению смесительного воздействия.

В предыдущем разделе уже затрагивался вопрос о смесительном воздействии. Однако там в качестве критерия величины смесительного воздействия использовалась величина удельного расхода энергии на циркуляционное течение. В настоящем разделе будет рассмотрено смесительное воздействие, оцениваемое величиной удельной деформации сдвига. Впервые анализ смесительного воздействия, которому подвергается экструдируемый материал, был проделан в работе54. Аналогичный подход можно найти в монографии 22.

В разделе IV.3 подробно изложено влияние исходной ориентации ингредиентов на величину смесительного воздействия, оцениваемого по уменьшению ширины полос. Анализируя с этих позиций процесс течения в винтовом канале, легко убедиться, что периодическая переориентация имеет место только в циркуляционном течении.

Рассмотрим теперь с этих же позиций эффективность смесительного воздействия деформации сдвига, осуществляемой в направлении оси z. В результате циркуляционного течения элементы потока периодически оказываются то в верхней, то в нижней областях канала. Однако периодическая переориентация расположения поверхностей раздела происходит только в том случае, если в канале существуют одновременно области с положительной и отрицательной величинами скорости сдвига. Это условие выполняется только в том случае, если величина напряжений сдвига руг меняет знак.

Среднечисловой молекулярной Средневязкостная молекулярная Стабильный карбокатион Синтетического глицерина Стабильных радикалов Стабильное соединение Стабильном конденсате Синтетического полиизопрена Стабильности образующегося