CC BY
13
© А.И. Жигульская, 2012
УДК 662. 641: 634. 0. 332 А.И. Жигульская
ВИБРОМЕЛЬНИЦЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ВТОРИЧНОГО РАЗМОЛА ТОРФА И ЕГО ДРЕВЕСНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ
Использование вибрационных мельниц на второй ступени размола торфа и волокнистой массы из древесных включений торфяной залежи позволяет получить материал без существенного укорочения волокон, что обеспечивает необходимое качество формованной продукции и плит различного назначения, а также существенно сокращает энергозатраты операций по размолу.
Ключевые слова: вибрационная мельница, размол материалов, торф, волокнистая масса, формованная продукция, энергосбережение.
Основным оборудованием второй ступени размола для торфа и его древесных включений являются дисковые мельницы, применяемые в целлюлозно-бумажной промышленности. Однако их повсеместное использование не привело к существенному снижению энергоемкости размола. Например, размольно-подготовительные отделы, оснащенные дисковыми или коническими мельницами, потребляют до 75 % электроэнергии бумажных производств, а эффективность размола от затрачиваемой энергии, по теоретическим расчетам, составляет около 0,1 %. При использовании в дисковых мельницах ножевой металлической гарнитуры, изготавливаемой из дорогостоящих материалов, волокна подвергаются сильным рубящим воздействиям, что приводит к их повреждению или разрушению. Кроме того, в процессе износа ножей гарнитуры ухудшаются свойства размолотой массы и качество получаемой продукции.
Энергоемкость ножевых размалывающих машин в несколько раз превышает теоретически необходимую, поэтому вполне естественны поиски новых принципов и устройств, для уменьшения энергопотребления при
размоле волокнистых материалов. Одним из вариантов модернизации схемы переработки торфа и его древесных включений является технология, в которой для размола данного сырья на второй ступени предлагается применять вибрационную мельницу.
С позиции энергоемкости вибрационная мельница в сравнении с дисковой выполняет только функцию разработки волокон после первой ступени размола, исключая не производительные затраты энергии на циркуляцию и нагрев массы. Наличие нескольких зон размола, при наличии ребер жесткости в размольной камере вибрационной мельницы, дает возможность целенаправленно регулировать процесс получения волокнистой массы с требуемыми параметрами.
Следует отметить, что волокна, прошедшие через вибрационную мельницу пластически не деформируются, сплющиваются без существенного укорочения. Получение длинных и пластичных волокон наиболее предпочтительно для дальнейшего использования в производстве полых горшочков, упаковки и волокнистых плит различного назначения, изготавливаемых на основе торфа и его древесных включений.
Прочность формованной продукции из торфа обеспечивается, как известно,
благодаря связям, которые возникают между торфяными частицами в результате действия различных сил молекулярной природы и развиваются в процессе сушки. Если в последующем высушенную продукцию подвергнуть увлажнению, эти связи будут в значительной мере разрушены. При этом основную роль в сохранении целостности и первоначальной формы влажного изделия играют силы трения, возникающее в результате механического переплетения частиц, что возможно лишь при волокнистой структуре материала. В связи с этим, важным требованием к исходному сырью для производства продукции на основе торфа и его древесных включений является их волокнистое строение. Основным способом добычи торфа для производства следует считать фрезерный способ. При этом может быть использована обычная технологическая схема, применяемая при добыче торфяной подстилки машинами типа УМПФ.
Необходимая прочность формованной торфяной продукции может быть достигнута лишь при соответствующей степени переработки исходного материала. Однако известно, что механическая переработка торфа и волокнистой массы из пневой древесины торфяной залежи одновременно с повышением прочностных свойств, способствует снижению их влагопог-лощающей способности. Поэтому для производства горшочков должен быть выбран такой вид торфяного сырья, который даже после значительной переработки мог бы обеспечить получение изделий с достаточно высокой пористостью и влагопоглощаемостью.
1. Жигульская АИ, Семухин А. П. Вибромельница. Патент РФ на изобретение № 2006103589.
2. Жигульская А.И., Самсонов Л.Н. Минимальная энергоемкость работы размоль-
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Обоим названным условиям (волокнистая структура и высокая влагопог-лощающая способность) наилучшим образом соответствует верховые сфагновые торфа слабой степени разложения. Причем, чем ниже степень разложения торфа, тем более высокое качество изделия он может обеспечить. Для промышленного производства горшочков рекомендуется достаточно широкий диапазон значений степени разложения торфа, которые можно принять в пределах 5...15 %.
Степень размола волокнистой массы из древесных отходов добычи торфа также будет варьироваться в широком диапазоне - от 15 — 37 ШР, в зависимости от процентного соотношения исходных компанентов и расстановки размольного оборудования в технологической схеме.
При многоступенчатой схеме размола для производства древесноволокнистой, торфяной и торфодревесной масс возможна установка вибрационной мельницы на второй ступени размола. На данную ступень приходится до 50 % от общего расхода энергии на размол, а снижение общей энергоемкости данного процесса составляет 28,1 % при росте динамической прочности продукции из полученной массы на 46,7 %. Необходимо уточнить, что при разработке конкретных схем производства продукции из торфа и его древесных включений место установки вибрационной мельницы может изменяться в зависимости от требований к качественным характеристикам получаемых масс и предлагаемых условий размещения оборудования.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ного оборудования в производстве связующей добавки торфяных горшочков. Горный информационно-аналитический бюллетень №12, 2003. ЕШ
Жигульская А.И. — кандидат технических наук, доцент, Тверской государственный технический университет, доцент, common@tstu.tver.ru
