ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ВОЛЛАСТОНИТОВЫЙ РУДЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОЛЯТОРОВ РАБОЧЕГО УЗЛА Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ния:

Для этого определяем коэффициент сопротивле-

^ = 4 d^ рч ~рв = 9,64

3 2 3 u-

О

Рв

и подставляем в формулу:

и=0,82 см/с Учитывая данные параметры, подбирается отстойник, способный очистить воду до требуемого уровня содержания взвешенных веществ. Впоследствии, если отстойник будет не справляться с объемом взвешенных частиц, находящихся в воде, можно будет рекомендовать использовать дополнительно различные фильтры или коагулянты.

В качестве коагулянтов были предложены следующие: Аква Аурат 30, с массовой долей оксида алюминия (АЬОз) 30%+3,0; Бриллиант"-50, с массовой долей алюминия (АЬОз) 50% и гидроксохлоросульфат алюминия с массовой долей алюминия (АЬОз) 7,5-15,0%. Дозы коагулянта всех марок брали: 5 - 15 мг/дм3. В результате эксперимента получались мелкодиспергированные хлопья, хло-

пья образовывались медленно, эффект осветления не значителен, что обусловлено содержанием в исходной воде малого количества мелкой взвеси, поэтому для ее удаления необходимо дополнительно предусматривать применение фильтрующих установок.

На основе проведенных исследований и расчетов выбирается наиболее экономически выгодные сооружения, и подбираются оптимальные их размеры.

Литература

1. Яковлев С.В., Калицун В.И. Механическая очистка сточных вод. М.: Издательство Строительство, 1972, 230 с.

2. Фрог Б.Н., А.П. Левченко Водоподготовка М.: Издательство МГУ, 680 с.

3. Хачатрян А.Г. Отстойники на оросительных системах М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1995, 150 с.

4. Бабенко А.П. Стрелец И.В. Гидравлическая крупность - основная характеристика при расчете отстойников Интернет-журнал Строительство уникальных зданий и сооружений, стр. 34-41, 2013 № 6 (11).

ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ВОЛЛАСТОНИТОВЫЙ РУДЫ

ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОЛЯТОРОВ РАБОЧЕГО УЗЛА

Кусаиынов Каппас

доктор технических наук, профессор, Карагандинский государственный университет имени Е.А.Букетова,

г. Караганда Нусупбеков Бекболат Рахишевич

кандидат технических наук, профессор, Карагандинский государственный университет имени Е.А.Букетова,

г. Караганда Шуюшбаева Нургуль Найзабековна

докторант 3-года обучения, Карагандинский государственный университет имени Е.А.Букетова, г. Караганда

Шаймерденова Кулжан Мейрамовна кандидат технических наук, доцент, Карагандинский государственный университет имени Е.А.Букетова,

г. Караганда Саденова Камшат Кыдыргелдиевна

магистр физики, старший преподаватель, Карагандинский государственный университет имени Е.А.Букетова,

г. Караганда

ELECTROHYDROPULSE WAY FOR GRINDING WOLLASTONITE ORE FOR THE CREATION OF OF INSULATORS THE WORKING NODE

Kussayinov Kappas, Doctor of Technical Sciences, Professor, Karaganda State University named E.A.Buketov, Karaganda Nussupbekov Bekbolat Rahishevich, Ph.D., Professor, Karaganda State University named E.A.Buketov, Karaganda Shuyushbayeva Nurgul Nayzabekovna, 3-year doctoral training, Karaganda State University named E.A.Buketov, Karaganda Shaimerdenova Kulzhan Meyramovna, Ph.D., Associate Professor, Karaganda State University named E.A.Buketov, Karaganda Sadenova Kamshat Kydyrgeldievna, Master of Physics, Senior Lecturer, Karaganda State University named E.A.Buketov, Karaganda

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается измельчения волластонитовый руды электрогидроимпульсным способом. Определены степени разрушения фракций волластонита от длины разрядного промежутка, от емкости конденсаторной батареи, получены зависимости степени измельчения волластонита от удельной энергии разряда и частоты следования импульсов. В работе приведены результаты испытании по улучшению качества белого пигмента при использовании керамического порошка волластонитового типа по укрывистости и белизне.

Ключевые слова: электрогидроимпульсный способ, волластонит, степень разрушения, керамический порошок.

ABSTRACT

The article deals electrohydropulse way of grinding wollastonite ore. Are defined the degree of the destruction of wollastonite fractions of the length of the discharge gap, the capacity of the capacitor bank, depending on the degree of

crushing obtained from wollastonite specific energy level and pulse repetition rate. The paper presents test results to improve the quality of white pigment using ceramic powder wollastonite type for opacity and whiteness.

Key words: electrohydropulse way, wollastonite, the degree of destruction, the ceramic powder.

Разработка новых наукоемких технологий производства ряда важных в практическом отношении минералов и материалов - подлинная революция в минералогии и материаловедении. К подобным минералам относится волластонит, который интенсивно внедряется в ведущие отрасли промышленности. Британское общество по изучению керамики заявило, что «если появится дешевый синтетический волластонит, то в ближайшем будущем наступит "эпоха волластонита" [1].

В последние годы интерес промышленности к вол-ластониту особенно повысился, что связано с его необычайными свойствами. Большие добавки этого сырья увеличивают прочность различных материалов примерно в 100 раз. Наполненное волластонитом стекло делается пуленепробиваемым, кафель с примесью этого минерала не бьется и требует меньше времени на обжиг. Это один из перспективных видов минерального сырья для изготовления электро- и теплоизоляторов с чрезвычайно низкими диэлектрическими потерями, специальной радиокерамики, облицовочных кирпичей. Он является основой для производства прочных пластмасс и суперогнеупоров, специальных видов цементов, белил, красок, лаков, глазурей и эмалей повышенной прочности и водостойкости (корабельная эмаль), белой минеральной ваты, поглотителей, специальных фильтров, удобрений и т. д.

Разведанные месторождения волластонита - Боса-гинское, Аксоранское, Алайгырское находятся в пространственной близости от Кумолинских месторождений роду сита, вблизи к железнодорожной линии Жезказган - Балхаш - Алматы. Подсчитанные запасы волластонита 153 млн. тонн, что в сотни раз превышает запасы месторождений США. Содержание волластонита в руде достигает 5560%. Волластонит - СаБЮз обладает высокой белизной, достигающей 99,5%. Стоимость 1 тонны волластонита оценивается в 30 тыс. долларов (в новых ценах) [2].

Руды волластонита Босагинского и Алайгырского месторождения хорошо обогащаются по комбинированной магнитно-флотационной схеме и сухой электрической сеперацией с коэффициентами извлечения по первой схеме 77,5% (выход 50,0%), по второй - 68,6% при выходе 49%. Полученные концентраты соответствуют сорту ВК-2 и могут быть использованы во всех видах названных выше изделий.

Для Республики Казахстан, представляется целесообразным продолжить исследования по применению волластонита в названных и других новых отраслях и целесообразно вести одновременно с разработкой технологии производства сверхтонких материалов. При этом следует иметь в виду необходимость получения для ряда областей применения (производство красок, пластмасс, тонкой керамики, бумаги и так далее) очень чистых по содержанию красящих окислов (^е0, ^е2О3' МпО) продуктов, без загрязнения их железом.

Переработка большинства добываемой горной массы означает дробление и измельчение ее как подготовительного процесса к непосредственному обогащению. Указанные процессы являются весьма дорогостоящими операциями и достигают 50%, а в некоторых случаях 70%

всех затрат на обогатительных фабриках. Большое значение для последующих технологических операций имеет качество дробления и измельчения, предполагающее получение продукта заданной крупности без переизмельчения с максимальным освобождением зерен полезных минералов от пустой породы при минимальной их повреждаемости. Требования увеличения количества перерабатываемых горных пород и руд при улучшении качественных показателей переработки (повышение степени извлечения) ставят весьма актуальные задачи, направленные на рационализацию и удешевление процессов дробления и измельчения.

Для оптимального решения перечисленных проблем, связанных с дроблением и измельчением волласто-нитовой руды, в лаборатории Гидродинамики и теплообмена кафедры инженерной теплофизики им. профессора Акылбаева Ж.С. Карагандинского государственного университета им. Е.А.Букетова была разработана и собрана рабочая часть электрогидроимпульсной установки. При прохождении мощного импульса в жидкостной среде, представляющей собой смоченную руду, создается электрический пробой, сопровождающийся гидравлическим ударом большой разрушительной силы[3,4].

В ходе проведения экспериментальных работ разработаны принципиальные схемы электрогидроимпульс-ной установки и методика избирательного разрушения волластонитовой руды и искусственных наполнителей. Определены степени разрушения фракций волластонита от длины разрядного промежутка, от емкости конденсаторной батареи, получены зависимости степени измельчения волластонита от удельной энергии разряда и частоты следования импульсов.

Опыты проводились при различных значениях емкости конденсаторной батареи (0,3мкф, 0,5мкф и 1мкф), энергии разряда на коммутирующем устройстве, менялась также частота следования импульсов ЭГЭ. Подводимое значение напряжения на коммутирующее устройство регулировали от 10 до 40 кВ, а количество импульсов варьировалось в диапазоне от 22 до 88 разрядов в минуту.

Из рисунка 1 можно сделать вывод о том, что при увеличении межэлектродного расстояния частицы меньшим диаметром дробятся интенсивнее и наблюдается общая закономерность электрогидравлического эффекта. Самым оптимальным значением емкости конденсаторной батареи является 0,5 мкФ и диаметр фракций, подвергающийся наиболее интенсивному разрушению равен dфр =5 мм.

На рисунке 2 получены зависимости дробления руды при различных значениях емкости конденсаторной батареи для исходной фракции dфр =1 мм. Влияние значения емкости конденсаторной батареи на дробление волластонитовой руды исследовалось при постоянстве других параметров установки. Были получены зависимости степени измельчения руды от электрических и геометрических параметров установки, где К - доля фракций от об-

£

р

щего объема, и - напряжение, г - длина разрядного промежутка на коммутирующем устройстве.

0фр =5мм; С=0,5мкФ; Тобр = 5 мин Рисунок 1. Графики зависимости степени разрушения различной фракции волластонита от длины разрядного промежутка при фиксированных значениях емкости конденсаторной батареи

Рисунок 2. График зависимости дробления руды при различных емкостях конденсаторной батареи от импульсного напряжения на воздушном разряднике

Из рисунка 2 видно, что интенсивность дробления руды может стабилизироваться с ростом емкости конденсаторной батареи. Это позволяет выбирать оптимальное значение емкости необходимое для воспроизведения опытов. Как видно из графиков, при фиксированном импульсном напряжении на воздушном разряднике U=40 кВ, степень измельчения руды диаметром меньше 1 мм при С=0,3 мкФ составляет 20%, а при увеличении емкости до 0,6 мкФ -32%, а при емкости конденсаторной батареи 1 мкФ - 65%.

В керамической промышленности используется концентрат, в котором содержание волластонита должно быть не менее 80%, а примесь кальцита не должна превышать 5%. Для лакокрасочной промышленности требуются еще более богатые концентраты, а именно содержание волластонита должно быть не менее 90%. Но самое главное то, что волластонит должен быть исключительно белым, необходимо, чтобы белизна его была не менее 85% по отношению к стандарту (лучшие разновидности минерала из Уиллсборо, например, имеют белизну 92- 96%).

Это возможно только тогда, когда примесь оксидов марганца и железа в волластоните не превышает 0,1%. Разности волластонитов с содержанием этих примесей более 0,5% считаются непригодными для применения в лакокрасочной промышленности[5].

Были проведены лабораторные испытания на базе ТОО «Аlmas&GTradmg» по замене в составе белого пигмента барита на волластонитовый керамический порошок, полученный в лаборатории «гидродинамики и теплообмена» кафедры инженерной теплофизики имени профессора Ж.С.Акылбаева в интервале 5 - 40% от веса пигмента.

Образцы лакокрасочных материалов готовили в лабораторной мельнице, испытания покрытий проведены по известной методике. В качестве образца сравнения применялся белила цинковая марки Б высшего сорта (ГОСТ 6-10-449-83).

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица 1

Свойства пигмента с волластонитовым порошком

Показатели Белила марки Содержание волластонитового порошка, %

5 15 25 40

Дисперсность,мкм 40 40 40 40 40

Укрывистость, г/м2 140 160 165 175 180

Остаток на сите №0063, не более 0,7 - 0,6 0,6 0,6

Белизна, усл.ед. 90 92 92 92 94

Испытание показали улучшение качества белого пигмента при использовании керамического порошка волластонитового типа по укрывистости и белизне.

Таким образом, полученные результаты показывают, что с увеличением энергии разряда на воздушном разряднике, разрушение фракций волластонита протекает интенсивнее, и наблюдается общая закономерность влияния электрогидравлического эффекта. А также было доказана, что тонкоизмельченный волластонитовый керамический порошок, полученный электрогидроимпульс-ным способом, по показателям улучшает качества покрытия приборов в лакокрасочных промышленностях.

Литература

1. Петров В.П. Волластонит. М.: Наука, 1982. 112 с.

2. Каримова 3., Умирбаева Э. Минеральные ресурсы Казахстана и мира // Экономика и статистика. - 2002. - №2. - С. 40-48.

3. Кусаиынов К., Нусупбеков Б.Р., Шаймерденова К.М., Алпысова Г.К. Измельчения природного волластонита // Вестник КарГУ. Серия Физика. -2009. -№2(54).- С. 19-23.

4. Нусупбеков Б.Р., Шаймерденова К.М., Айтпаева З.К. Методика избирательного разрушения руды // Вестник развития науки и образования. - 2009. - №4. - С. 16-19.

5. Бейсеев О.Б., Бейсеев А.О., Шакирова Г.С. Природные минеральные наполнители Казахстана (систематика, свойства, пути комплексного использования руд) //Тр. Межд.науч.-практ. конф. «КазНТУ - образованию, науке и производству Республики Казахстан». Алматы: ИИА «АЙКОС», 1999. С. 28 - 30.

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДОБАВЛЕНИЕМ НОВОГО _СОРТА МУКИ

Куценкова Василисса Сергеевна,

магистрант технологического факультета, Саратовский государственный аграрный университет, г. Саратов

Клюкина Оксана Николаевна

кандидат технических наук, Саратовский государственный аграрный университет, г. Саратов

Птичкина Наталья Михайловна

профессор, доктор химических наук, Саратовский государственный аграрный университет, г. Саратов

THE STUDY OF THE PROPERTIES OF BAKERY PRODUCTS WITH THE ADDITION OF NEW VARIETIES OF FLOUR. Kutsenkova The Basilissa S., undergraduate engineering faculty, Saratov state agrarian University, Saratov Klyukina Oksana Nikolaevna, candidate of technical Sciences, Saratov state agrarian University, Saratov Ptichkin Natalia Mikhailovna, Professor, doctor of chemical Sciences, Saratov state agrarian University, Saratov АННОТАЦИЯ

Цель настоящего исследования - изучение влияния муки нового сорта из семян амаранта на реологические, органолептические характеристики и влажность хлебобулочных изделий.

В ходе данной работы были использованы органолептический, реологический и физико-химический методы исследования.

Введение муки из семян амаранта положительно влияет на органолептические свойства хлебобулочных изделий и структурно-механические свойства теста. ABSTRACT

The purpose of this research was to study the influence of the flour of new varieties from seeds of amaranth on rheological, sensory characteristics and moisture bakery products.

In the course of this work were used sensory, rheological and physico-chemical methods of research. The introduction of flour from seeds of amaranth has a positive effect on the organoleptic properties of the baked products and structural-mechanical properties of the test.

Ключевые слова: мука из семян амаранта, органолептическая оценка, реологические свойства. Keywords: flour from seeds of amaranth, organoleptic evaluation, rheological properties.

В настоящее время наблюдается ухудшение показателей здоровья населения - за последнее десятилетие снизилась продолжительность жизни (58 лет - мужчины,

73 года - женщины).Заболеваемость населения существенно зависит от структуры питания. В этой связи пищевая промышленность однозначно стала зоной большой социальной ответственности [1, с 146].