Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в аппаратах c дисперсной твердой фазой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Панферов Андрей Анатольевич

• Панферов Андрей Анатольевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Панферов Андрей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Методы оценки содержания ключевого компонента в смеси

1.2 Энтропия как мера неоднородности смеси

1.3 Критерии эффективности усреднения

1.4 Критерий эффективности смешивания дисперсных материалов

1.5 Известные методы анализа качества смешения. Постановка задачи исследования

1.6 Статическое электричество - фактор, снижающий производительность размольного оборудования и эффективность пылеочистительных установок

2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СМЕШЕНИЯ СЫПУЧИХ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Оценка качества смешения на основе фрактальной размерности смеси ... 45 2.2Прогнозирование равновесного состояния смеси дисперсных материалов 54 2.3 Функция распределения числа частиц ключевого компонента в пробе

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧИХ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Дисперсный материал состоит из частиц нулевого размера

3.2 Дисперсный материал состоит из частиц одного компонента

3.3 Дисперсный материал состоит из частиц двух фракций

3.4 Дисперсный материал состоит из частиц с равномерным распределением по размерам

3.5 Дисперсный материал состоит из частиц с нормальным распределением по размерам

3.6 Оценка качества измельчения дисперсных материалов на основе вероятностной модели истирания

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ И ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

4.1 Экспериментальная проверка методики оценки качества дисперсных материалов

4.2 Оценка качества готового изделия на стадии приготовления исходной смеси

4.3 Смешение порошков цементного клинкера с золой от сжигания илового осадка сточных вод

4.4 Методика оценки качества измельчения твердых дисперсных материалов в шаровой мельнице

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А Практическое применение методик смешения и измельчения

дисперсных материалов в технологических аппаратах

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Сведения о практическом использовании результатов диссертации

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в аппаратах c дисперсной твердой фазой»

Актуальность темы исследования

Проблема создания и развития экологически чистых и одновременно высокопроизводительных технологий в полной мере относится к процессам приготовления сухих смесей. Механические процессы смешения и измельчения твердых дисперсных материалов составляют основу их промышленного производства. Теоретический анализ процессов смешения дисперсных материалов базируется на случайном характере распределения компонентов в смеси. Соответственно мерой качества выбирают параметры, характеризующие распределение случайных величин. Смешение как процесс приготовления смеси дисперсного материала с заданными свойствами всегда сопровождается усреднением. Значения искомой концентрации компонента в пробах подчиняются строгим статистическим закономерностям и, как следствие этих закономерностей, не могут быть одинаковыми, а имеют определенный разброс относительно своего среднего значения. Чем меньше разброс, тем однороднее (качественнее) смесь и тем больше она усреднена.

Однако методы оценки качества смесей по характеристикам анализируемой пробы не получили до настоящего времени должного развития. Соответственно не созданы удобные для практики методики оценки качества смесей, не требующие привлечения экспериментально определяемых параметров.

Теоретические основы методов оценки качества сухого измельчения твердых материалов в размольных аппаратах также нельзя считать разработанными, поскольку известные методики расчета этого оборудования не отражают связь степени измельчения со временем пребывания частиц в аппарате. В стороне остается и электризация частиц - процесс, сопровождающий измельчение дисперсных материалов. Между тем заряжение частиц статическим электричеством не только представляет опасность с точки зрения воспламенения пылевоздушной смеси, но, как правило, существенно ухудшает показатели технологического процесса.

Таким образом, наряду с актуальностью разработки методики оценки качества смесей дисперсных материалов, актуальной задачей исследования является разработка метода и практической методики оценки и прогнозирования качества измельчения твердых материалов в размольных аппаратах. Под качеством измельчения необходимо понимать гранулометрический состав частиц на выходе аппарата, который, с одной стороны, должен соответствовать технологическим требованиям (допустимой массовой доле крупных, неизмельченных частиц), а, с другой стороны - требованиям электробезопасности. Мелкие частицы электризуются в большей степени. Соответственно, при качественном измельчении массовая доля мелких частиц на выходе мельницы должна составлять малую величину.

Степень разработанности темы исследования

Исследования в области математического моделирования процессов смешения ведутся уже несколько десятилетий. Достаточно назвать научные школы В.В. Кафарова, В.Г. Джангиняна, Ю.И. Макарова, П.В. Новицкого. Тем не менее известные методики оценки качества смесей не имеют четкого аналитического обоснования. Нельзя назвать эти методики и сугубо расчетными, так как они, как правило, предусматривают частичное использование величин, определяемых экспериментально.

Теоретическую основу метода оценки качества сухого измельчения твердых материалов в шаровой мельнице должна составлять вероятностная модель процесса измельчения (дробления) частиц.

Механические процессы измельчения всегда сопровождаются накоплением зарядов на перерабатываемом материале - электризацией, которая существенно ухудшает их показатели. Известны способы защиты от статического электричества: введение в рабочий объем ПАВ-антистатиков, применение разрядников различной конструкции и устройства специального назначения ЭКОФОР. В связи с отмеченным важное значение имеет задача определения минимально допустимого размера частиц, обеспечивающего электробезопасное

проведение процесса измельчения. Корректным решением этой задачи должно явиться установление границ изменения гранулометрического состава материала на выходе аппарата измельчения, удовлетворяющего, во-первых, условиям электробезопасности - допустимой массовой доле мелких частиц и, во-вторых, технологическим условиям - допустимой массовой доле крупных (неизмельченных) частиц.

Цели и задачи работы

Целью настоящей работы является разработка методов оценки и прогнозирования качества процессов смешения и измельчения в технологических аппаратах с дисперсной твердой фазой.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработка математической модели процесса смешения дисперсных материалов, описывающей смесь со случайным распределением компонентов как фрактальную размерность множества, устанавливающего связь однородности смешения с концентрацией ключевого компонента.

2. Разработка метода оценки и прогнозирования качества смешения сыпучих дисперсных материалов по характеристикам анализируемой пробы, не требующего использования экспериментально определяемых параметров.

3. Разработка метода оценки качества сухого измельчения дисперсных материалов в шаровой мельнице по среднему времени пребывания, основанному на вероятностной модели процесса.

4. Разработка методики оценки и прогнозирования качества процесса измельчения твердых дисперсных материалов в шаровой мельнице, предусматривающей определение границ изменения гранулометрического состава материала, в том числе минимально допустимого (из условий электробезопасности) размера частиц.

Научная новизна работы

1. Математическая модель процесса смешения дисперсных материалов, описывающая смесь как фрактальную размерность множества и устанавливающая

связь между степенью однородности смеси и концентрацией и размером частиц ключевого компонента.

2. Метод оценки и прогнозирования качества смешения сыпучих дисперсных материалов по величине предельной минимальной дисперсии, рассчитанной по характеристикам пробы, отбираемой из аппарата смешения, не требующий привлечения экспериментально определяемых параметров.

3. Метод оценки и прогнозирования качества процесса сухого измельчения материалов в шаровой мельнице по среднему времени пребывания, предусматривающий получение заданного гранулометрического состава частиц.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Создана прогностическая модель оценки качества смесей дисперсных материалов со случайным распределением частиц ключевого компонента по их характеристическим параметрам дисперсности.

2. Предложен и экспериментально апробирован метод оценки качества смешения и прогнозирования качества продукции по величине предельной минимальной дисперсии, отражающей её зависимость от концентрации ключевого компонента в смеси, размера его частиц и объема пробы.

3. Разработана методика оценки и прогнозирования качества сухого измельчения дисперсных материалов в шаровой мельнице, предваряющая определение заданной массовой доли мелких частиц по среднему времени пребывания материала в аппарате расчетом минимально допустимого размера частиц, удовлетворяющего условиям электростатической безопасности. Практическое использование методики позволяет повысить срок службы размольного оборудования за счет уменьшения числа ремонтных и профилактических работ.

4. Методика оценки качества смеси дисперсных материалов по величине предельной минимальной дисперсии рекомендована к использованию в учебном процессе кафедры экологии и производственной безопасности Балтийского государственного технического университета (БГТУ «ВОЕНМЕХ» им.

Д. Ф. Устинова»).

5. Методика оценки качества приготовления сухих смесей с заданными свойствами апробирована на примере смешения портландцемента с золой от сжигания илового осадка сточных вод как способ упрочнения цементного камня; способ рекомендован к использованию при производстве асфальтобетонных смесей (ОАО «Асфальтобетонный завод-1», г. Санкт-Петербург).

6. Методика оценки качества измельчения дисперсных материалов использована в образовательном процессе Военного института Военной академии им. А.В. Хрулева при расчете и проектировании размольного оборудования для сухого измельчения каменного угля и торфа.

Методология и методы исследования

Методологическую основу теоретического исследования составляют вероятностные модели процессов смешения и измельчения. Измельчение частиц описано по механизму истирания.

При выполнении работы использовались методы математического моделирования химико-технологических процессов, теории вероятностей, аналитического и численного решения дифференциальных уравнений, теории информации, теории фракталов. Расчеты выполнены с использованием программы Microsoft Excel и многофункциональной программы научных расчетов MathCad.

При проведении экспериментального исследования использовались: двухлопастный смеситель планетарного типа и лабораторная шаровая мельница с массой загрузки 10 кг. Фракционный состав дисперсных частиц в пробах исследовали ситовым анализом по ГОСТ Р 51568-99. Распределение частиц по размерам изучали с использованием оптических методов оценки по ГОСТ Р ИСО 21501-4-2012.

Положения, выносимые на защиту

1. Прогностическая модель оценки качества смесей дисперсных материалов со случайным распределением частиц ключевого компонента по их

характеристическим параметрам дисперсности и метод оценки качества смешения по величине предельной минимальной дисперсии, отражающей её зависимость от концентрации ключевого компонента в смеси, размера его частиц и объема пробы.

2. Метод оценки качества сухого измельчения твердых материалов в шаровой мельнице по среднему времени пребывания, обеспечивающий получение заданного гранулометрического состава частиц.

3. Инженерная методика оценки и прогнозирования качества сухого измельчения твердых материалов в шаровой мельнице, учитывающая влияние на процесс измельчения сопровождающих его процессов электризации частиц и предусматривающая определение минимально допустимого (из условий электробезопасности) размера частиц.

Степень достоверности и апробация результатов

Степень достоверности полученных результатов подтверждается корректным использованием математического аппарата и методов исследования случайных процессов и статистических критериев однородности смешения, воспроизводимостью экспериментальных данных и их интерпретацией путем сопоставления с известными из литературы данными, а также результатами практического использования (внедрения).

По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых научных журналах, 2 статьи в межвузовском сборнике научных трудов, 3 тезиса докладов на международных и всероссийской конференциях, а также рекламно-техническое описание электронного ресурса.

Результаты работы прошли апробацию на двух международных и всероссийской научных конференциях: XIX международной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки», Москва: Издательство «Институт стратегических исследований», 2015; XXXI международной научной конференции «IEEE Northwest Russian Conference On Mathematical Methods In Engineering and Technology». - MMET NW-31. - Санкт-Петербург: СПбГЭТУ

«ЛЭТИ», 2018; «Традиции и инновации», посвященной 191-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - Санкт-Петербург: СПбГТИ(ТУ), 2019.

В главе 1 критически проанализировано состояние вопроса в области механических процессов смешения и измельчения дисперсных материалов. Мерой качества считаются параметры, характеризующие распределение случайных величин. Рассмотрены различные оценки, используемые для учета колебаний концентрации ключевого компонента в смеси. Состояние смеси можно характеризовать величиной информационной энтропии. В теории информации энтропия представляет собой количество вопросов, на которые необходимо ответить (да или нет), чтобы полностью определить состояние системы. Аналогично, значение искомой концентрации ключевого компонента в анализируемой пробе может быть найдено только при достаточно большом ее объеме. Устранить указанный недостаток теории фрактальной размерности можно, если ввести в рассмотрение степень приближения смеси к идеальной, отвечающей равномерному распределению ключевого компонента в смеси. Намечен алгоритм решения этой задачи.

Проанализировано состояние вопроса в области процессов измельчения дисперсных материалов. Отмечено, что существующие методики расчета размольного оборудования не отражают связь степени измельчения со временем пребывания частиц в аппарате. В стороне остается и электризация частиц -процесс, неизменно сопровождающий измельчение дисперсных материалов. Между тем заряжение частиц статическим электричеством не только представляет опасность с точки зрения воспламенения пылевоздушной смеси, но существенно ухудшает показатели технологического процесса измельчения. Учитывая разнообразие применяемых на практике способов защиты от статического электричества, весьма актуальной является задача определения минимально допустимого размера частиц дисперсного материала, обеспечивающего искробезопасное измельчение. Наряду с определением

отвечающего технологическим требованиям оптимального (наиболее рационального) гранулометрического состава частиц решение этой задачи должно явиться составной частью разрабатываемой методики оценки и прогнозирования качества сухого измельчения дисперсных материалов в шаровой мельнице.

Глава 2 посвящена разработке математической модели процесса смешения сыпучих дисперсных материалов. Модель использует теорию фрактальной размерности.

В задачах смешения требуется определять отклонение концентрации ключевого компонента в произвольно взятой пробе от её среднего значения в смеси со случайным распределением компонентов. Получены выражения для энтропии непрерывного источника информации, каковым являются значения концентрации в конкретных точках, и выражение для оценки максимальной энтропии смеси (источника информации) в зависимости от относительного объема пробы. Для оценки качества смешения предложено аналитическое соотношение, связывающее предельную (минимальную) дисперсию с концентрацией ключевого компонента в смеси, размером его частиц и объемом анализируемой пробы.

Проведенная экспериментальная проверка полученного аналитического соотношения показала, что при оценке качества смешения, выраженного через дисперсию, необходимо дополнительно учитывать размер (объем) анализируемой пробы. С учетом введенной поправки полученное аналитическое выражение может быть положено в основу метода оценки и прогнозирования качества смешения дисперсных систем.

Глава 3 рассмотрены методы оценки качества процессов смешения и измельчения дисперсных материалов. Полученные соотношения позволяют прогнозировать качество смесей на основе расчета предельной (минимальной) дисперсии в зависимости от средней концентрации ключевого компонента в смеси, размера его частиц и размера пробы. Метод применим для анализа смесей, распределение ключевого компонента в которых подчиняется нормальному

закону. Для расширения возможностей метода в главе выполнено непосредственное численное моделирование состояния смесей со случайным равномерным распределением дисперсных частиц. В дополнение к дисперсии в качестве характеристики степени смешения использовали фрактальную размерность множества частиц. Рассмотрены различные случаи смешения: дисперсный материал, состоящий из частиц одного компонента, дисперсный материал, состоящий из частиц двух фракций (мелкой и крупной), дисперсный материал, состоящий из частиц с равномерным распределением частиц по размерам, дисперсный материал, состоящий из частиц с нормальным распределением по размерам (распределение Гаусса). Выполнено сопоставление результатов расчета дисперсии по полученному аналитическому выражению с результатами численного моделирования состояния смесей при различных законах распределения ключевого компонента в смеси. Показано удовлетворительное согласие оценки качества смешения с результатами численного моделирования. Описаны способы (приемы), способствующие улучшению качества смешения.

В заключительной части главы рассмотрены теоретические основы метода оценки качества измельчения по среднему времени пребывания материала в аппарате. При выводе расчетного выражения использованы положения вероятностной теории марковских процессов, в соответствии с которыми измельчение представляется как процесс дробления частиц по механизму истирания. Вероятность дробления пропорциональна скорости истирания.

Глава 4 посвящена экспериментальному исследованию процессов смешения и измельчения дисперсных материалов и прогнозированию качества продукции. Экспериментальное исследование процесса смешения выполнено в двухлопастном смесителе планетарного типа на модельной системе (бисерный полистирол) с частицами различного цвета. Расхождение между экспериментальными и расчетными оценками дисперсии составило в среднем 5,5%.

Экспериментально подтверждена возможность регулирования величины предельно допустимого качества смешения изменением дисперсного состава частиц ключевого компонента в смеси. В качестве примера практического использования технологии приготовления смесей и оценки их качества рассмотрен процесс смешения («подшихтовки») цементного клинкера золой от сжигания илового осадка сточных вод. Получено модифицированное выражение для оценки качества смешения изделий, изготавливаемых из дисперсных систем.

В заключительной части главы рассмотрена методика оценки и прогнозирования качества (степени измельчения) дисперсных материалов в барабанной мельнице. Методика предусматривает определение показателя качества измельчения - границ изменения гранулометрического состава частиц -по временам пребывания, соответствующим получению на выходе мельницы заданной массовой доли крупных частиц и допустимой условиями электробезопасности массовой доли мелких частиц. Подчеркивается, что именно мелкие частицы, налипающие на стенки аппарата и на мелющие шары, существенно ухудшают показатели технологического процесса измельчения. Приведены примеры определения заданной массовой доли мелких частиц и заданной массовой доли крупных частиц на выходе шаровой мельницы. Показано, что путем изменения подачи сырья в мельницу, можно управлять степенью сухого измельчения твердых дисперсных материалов.

Разработана и апробирована инженерная методика оценки и прогнозирования качества измельчения твердых материалов в шаровой мельнице.

В Заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

В Приложении А методики оценки качества смешения и измельчения сопоставлены с экспериментом. В Приложении Б приведены сведения о практическом использовании результатов диссертации.

По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 6 статей в рецензируемых научных журналах, из них 4 статьи в журнале из списка,

рекомендованного ВАК России, 2 статьи в межвузовском сборнике научных трудов, 3 тезиса докладов на научно-технических конференциях, рекламно-техническое описание электронного ресурса в журнале «Навигатор в мире науки и образования».

Диссертационная работа изложена на 153 страницах текста, состоит из четырех глав и двух приложений, содержит 42 рисунка, 12 таблиц; список использованных источников включает 102 наименования.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Методы оценки содержания ключевого компонента в смеси

При оценке качества многокомпонентных гетерогенных смесей не существует единого мнения по выбору определяющего параметра, характеризующего смесь. Исследователи идут по пути изучения распределения наиболее легко анализируемого компонента, называемого «ключевым» [1-4]. Рекомендуется [5] добавлять такой компонент в смесь в количестве 3-5%, что применимо лишь при проведении поисковых работ. Рекомендуется также в качестве «ключевого» принимать компонент, содержащийся в смеси в минимальном количестве. Возникает вопрос о размере пробы, поскольку из-за малого содержания вещества точность анализа и содержание компонента могут получиться величинами одного порядка.

При исследовании смешивания дисперсных материалов исходят из случайного характера распределения компонентов [1]. Поэтому мерой качества выбираются параметры, характеризующие распределение случайных величин.

Оценки, основанные на отклонении от центра распределения. Значения концентрации в условных порциях смеси подчиняются строгим статистическим закономерностям. Как следствие этих закономерностей они практически никогда не могут быть одинаковыми и всегда имеют определенный разброс относительно своего среднего значения. Чем меньше разброс, тем однороднее (качественнее) смесь, тем больше она усреднена. Возникает вопрос, чем измерить колебания (разброс, вариацию, неоднородность) концентрации в смеси и как оценить изменение этих колебаний в результате тех или иных технологических операций.

Наиболее полную информацию о колебаниях концентрации содержит закон плотности распределения, выраженный графически или математически. Этот закон отражает связь между величиной концентрации С и вероятностью или частотой ее появления. Однако в инженерной практике, как правило, используют

не сами законы распределения, а отдельные параметры, характеризующие распределение. Рассмотрим некоторые из них.

Размах значений признаков определяется как разница между максимальным и минимальным их значениями, т. е. R = C - C . Иногда используют

5 max min ^ J

относительную величину размаха - отношение его к среднему значению концентрации V = R/(C). Размах как показатель наиболее прост в вычислении, однако это грубый параметр, не учитывающий рассеивание значений C внутри диапазона.

Среднее арифметическое отклонение модулей:

А =

1

п

п -1 i = 1

(C)- C.

(1.1)

Этот критерий также недостаточно объективен: большие, но редкие отклонения будут нивелированы остальной массой замеров. Дисперсия свободна от указанных недостатков [1]:

1

п

°2 = I (С-<С»2. (1.2)

п -1 г=1

Дисперсия является основным параметром, используемым для оценки колебаний концентрации. Дисперсия не изменится, если каждое значение случайной величины С, и их среднее значение (С) увеличить (уменьшить) на постоянное число А:

1

п

°2 Е[(С, - А) - ((С)-А)]2. (1.3)

п -1 ,=\

Для взвешенных дискретных значений С^ дисперсия определяется по формуле

п

=Е&(Ci-(C))2. (1.4)

c

i=1

Корень квадратный из дисперсии носит название среднеквадратичного или стандартного отклонения: ас = д/а^ . Ориентировочно ас может быть определена

по размаху. При небольшом числе независимых данных п < 10 имеем: ас

При нормальном законе распределения 99,7% всех замеров укладывается в диапазон <С> + 3ас, т. е. Я « 6<гс; 95,4% - в диапазон <С> + 2ос и 68,5% - в диапазон (С> + сс.

Для удобства сравнения относительной величины среднеквадратичного отклонения часто используют коэффициент вариации:

V = ^. 0 < <«■ (1.5)

Коэффициент вариации выражается в процентах. Теоретически V может изменяться от 0 до да, однако практически для обычных смесей он не превышает единицы. Иногда требуется характеризовать не колебания концентрации ключевого компонента, а ее стабильность. Для этих целей более удобна величина к = 1 - V (при V < 1). Чем ближе величина к к единице, тем стабильнее значения концентрации [5,6].

Вероятное отклонение. Если концентрация С подчинена нормальному или близкому к нему распределению, то в качестве меры ее колебания может быть использована величина Е, характеризующая наиболее вероятное отклонение С от среднего значения (С >.

При большом числе замеров половина значений С будет отличаться от среднего значения (С> на величину, большую, чем Е, а другая половина - на величину меньшую Е. При нормальном распределении половина всех значений С укладывается в диапазон (С> + Е. Величина Е носит название срединного или вероятного отклонения. Она связана со среднеквадратичным отклонением

Т7 2

пропорциональной зависимостью: Е ос.

В некоторых случаях плотность вероятности для нормального закона записывают в виде [5]:

к 2 Р(С) = exp{-k2(C - <С>)2}, к2 = —. (1.6)

л/п 2ас у 7

Чем больше величина к, тем вероятнее близость С к ее среднему значению <С>. Величина к носит название меры точности и также может быть использована для измерения (оценки) колебаний концентрации.

В таблице 1.1 приведена связь между различными характеристиками колебаний концентрации целевого компонента для нормального закона распределения. Этими характеристиками можно пользоваться на практике и для других симметричных распределений, но с определенной осторожностью [1,5].

Таблица 1.1 - Связь между характеристиками колебаний случайной величины, подчиненной нормальному закону

Характеристика колебаний а Е А И

Среднеквадратичное отклонение а а 1,483Е 1,253Д 0,707 4к

Вероятное отклонение Е 0,674а Е 0,845А 0,477 к

Среднее арифметическое отклонение А II1а V п 1,183Е А 0,567 к

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Панферов Андрей Анатольевич, 2023 год

Список литературы

1. Кафаров, В. В. Системный анализ процессов химической технологии: измельчение и смешение: монография / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов, С. Ю. Арутюнов - Москва: Юрайт, 2018. - 440 с. - (Университеты России). -ISBN 978-5-534-07043-9.

2. Макаров, Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. / Ю.И. Макаров - Москва: Машиностроение, 1973. - 215 с.

3. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии : Учебник для вузов / А. Г. Касаткин. - Москва: Альянс, 2014. - 752 с. -ISBN 978-5-903034-62-8.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию: учебное пособие для химико-технологических спец. вузов / Г. С. Борисов [и др.]; под ред. Ю. И. Дытнерского. - Москва: Альянс, 2015. -496 с. - ISBN 978-5-903034-87-1.

5. Александровский, А.А. Исследование процесса смешения и разработка аппаратуры для приготовления композиций, содержащих твердую фазу: диссертация ... доктора технических наук: 05.17.08/ А.А. Александровский; Министерство образования и науки Российской Федерации, Казанский химико-технологический институт. - Казань, 1976. - 446 с.

6. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения: учебное пособие для втузов / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров.- Москва: Высшая школа, 2007. - 491 с. - ISBN 978-5-06-005714-0.

7. Усреднение сыпучих материалов: способы, конструкции, математическое описание / В. Я. Борщев, Т. А. Сухорукова, А. А. Ерохина, Е. В. Троегубова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2018. -Т. 24. - № 1. - С.96-103.

8. Евсеев, А.В. Новый критерий оценки качества смеси сыпучих материалов / А.В. Евсеев // Известия ТулГУ. Технические науки. - 2015 - Вып. 11. - Ч.1. -С.140-147.

9. Веригин, А. Н. Машины и аппараты переработки дисперсных материалов. Примеры создания: учебное пособие / А. Н. Веригин, В. С. Данильчук, Н. А. Незамаев. - Санкт-Петербург: Лань, 2022. - 800 с. ISBN 978-5-8114-2760-4. // Лань: электронно-библиотечная система. - URL: https://e.lanbook.com/book/212567 (дата обращения: 06.05.2022). - Режим доступа: для авториз. пользователей.

10. Шупов, Л. П. Математические модели усреднения. / Л.П. Шупов. - Москва: Недра, 1978. - 287 с.

11. Евсеев, А.В. Постановка задачи математического моделирования процесса детерминированного формирования однородности смеси сыпучих материалов /А.В. Евсеев, М.С. Парамонова. // Известия ТулГУ. Технические науки . - 2015. -Вып. 8. - Ч. 2. - С. 203-208.

12. Мизонов, В.Е. Новый подход к моделированию и оптимизации процессов в сыпучих материалах / В.Е. Мизонов, В.П. Жуков, Е.А. Баранцева // Каталог. Ивановский инновационный салон «Инновации-2006», Иваново, 2006. -С.119-120.

13. Steiff, F. Statische Mischer mit grosser Anpassungsfaehigkeit / F. Steiff // Chemie ing. Technik. . - 1980. - № 6. - Р. 520-522.

14. Патент № 2 624 477 C1 Российская Федерация . Усреднитель партий сыпучих материалов RU МПК B01F 7/18 Заявл.: 2016.04.25: опубликовано: 2017.07.04 / Долгунин В.Н., В.Я. Борщев, Т.А.Сухорукова - 10 с.

15. Тадмор,З. Теоретические основы пераработки полимеров./ З.Тадмор. Пер. с англ.; под ред. Р.В. Торнера - Москва: Химия, 1984. - 628 с.

16. Макаров, Ю.И. Проблемы смешивания сыпучих материалов / Ю.И. Макаров // Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. - 1988. - № 4. - Т.33 - С. 384-389.

17. Бытев, Д.О. Стохастическое моделирование процессов смешения сыпучих материалов / Д.О.Бытев // Всесоюзная конференция «Технология сыпучих

материалов»: Тезисы докладов. - Ярославль: Яросл. политехн. ин-т, 1989. -С.74-77.

18. Мизонов, В. Е. Теоретические основы моделирования и расчета формирования многокомпонентных смесей разнородных дисперсных материалов / В. Е. Мизонов, И. А. Балагуров; Минобрнауки, Федеральное бюджетное образовательное учреждение высш. образования «Ивановский гос. энергетический ун-т им. В. И. Ленина». - Иваново: [б. и.], 2016. - 107 с. -ISBN 978-5-00062-154-7.

19. Прогнозирование качества смешения дисперсных материалов. /

A.Н. Веригин, В.Г. Джангирян, М.В. Емельянов, В.Г. Петров // Журнал прикладной химии. - 1998. - Т. 71. - Вып. 11. - С. 1561-1562.

20. Осипов, А.А. Дозирование и смешивание сыпучих материалов: краткий обзор российских научных исследований / А.А Осипов, С.В. Першина // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. - URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=16105 (дата обращения: 11.05.2022) -Режим доступа: свободный.

21. Теоретическое исследование влияния параметров смешивания на время смешивания и качество смеси разнородных дисперсных материалов /

B.Е. Мизонов, А.В. Митрофанов, И.А. Балагуров [и др.] // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2018. - № 5. - С. 56-61.

22. Джангирян, В.Г. Модель однородной смеси дисперсных материалов./ В.Г. Джангирян, А.Н. Веригин, М.В. Емельянов // Теория и практика процессов измельчения, разделения, смешения и уплотнения: Тезисы докладов Международной научной конференции. - Одесса: ОНМА, 1998. - C. 84-89.

23. Веригин, А. Н. Оценка качества смеси дисперсных материалов в равновесном состоянии./ А.Н. Веригин, В.Г. Джангирян, М.В. Емельянов // Теория и практика процессов измельчения, разделения, смешения и уплотнения: Тезисы докладов Международной научной конференции. - Одесса: ОНМА, 1998. - С. 90-95.

24. Бояринов, А.И. Методы оптимизации в химической технологии /А.И.Бояринов, В.В.Кафаров. - Москва: Химия, 1975. - 576 с.

25. Веригин, А.Н. Методика оценки состояния гетерогенных сред /

A. Н. Веригин, А.С. Ермаков, Е.Ю. Шашихин // Журнал прикладной химии. -1994. - Т. 67. - №9. - С. 1561-1562.

26. Статическое электричество в химической промышленности / Б. Г. Попов,

B. П. Веревкин, В. А. Бондарь, В. И. Горшков; под ред. Б. И. Сажина. - 2-е изд. -Ленинград: Химия, 1977. - 238 с.

27. Holdstock, P. A review of electrostatic standards / Paul Holdstock. // Journal of Electrostatics. - 2021. - December. - Р. 1-8.

28. Egan, Simon. Learning lessons from five electrostatic incidents / Simon Egan // Journal of Electrostatics. - 2017. - V. 88 . - P. 183-189.

29. Smallwood , Jeremy M. The Principles of Static Electricity and Electrostatic Discharge (ESD) Control /Jeremy M . Smallwood //The ESD Control Program Handbook. John Wiley & Sons Ltd. - 2020. - P.317-344.

30. Максимов, Б.К. Статическое электричество в промышленности и защита от него / Б.К. Максимов, А.А. Обух. - Москва: Энергоатомиздат, 2000. - 93 с.-ISBN 5-283-01221-4.

31. Костюкова, Т.П. Моделирование электростатических полей коронного разряда в устройствах сепарации сыпучих материалов. / Т.П. Костюкова,

B.С. Саубанов // Современные наукоемкие технологии. - 2017. - № 5. -

C. 35 - 39.

32. Кармазинов, Н.М. Феномен статического электричества: монография / Н. М. Кармазинов, В. Ф. Кулепов - Нижний Новгород: Нижегородский гос. технический университет им. Р. Е. Алексеева, 2013. - 195 с. -ISBN 978-5-502-00171-7.

33. ГОСТ 31610.32-1-2015. Взрывоопасные среды. Часть 32-1. Электростатика. Опасные проявления. Руководство: межгосударственный стандарт: дата введения 2017-12-01 - Москва: Стандартинформ, 2016. - 147 с.

34. Статическое электричество в химической промышленности (Процессы электризации и предупреждение загораний) / Б. Г. Попов, В. Н. Веревкин, В. А. Бондарь, В. И. Горшков; Под ред. Н. Г. Дроздова. - Ленинград: Химия, 1971.

- 208 с.

35. Белов, А. С. Опасность образования статического электричества в различных технологических процессах / А. С. Белов, Н. В. Кулек // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). - 2021. - № 2(38). - С. 26-29.

36. Ажигов, А. М. Статическое электричество: польза и вред / А. М. Ажигов, Н. А. Кожин, И. Г. Сафронова // Актуальные научные исследования в современном мире. - 2021. - № 7-2 (75). - С. 180-182.

37. Gallot-Lavallee, O. Dielectric Materials and Electrostatics / О. Gallot-Lavallee.

- Wiley, 2013. - 224 p. - ISBN 9781848216044.

38. Вотинцев, А. Основы статического электричества / А. Вотинцев, И. Тренисов // Компоненты и технологии. - 2011. - № 3(116). - С. 163-166.

39. Арутюнян, В. В. Зарядка и разрядка сферических частиц, движущихся в неоднородном электрическом поле: диссертация ... кандидата технических наук: 05.09.05 / Арутюнян Вачаган Вардгесович - Ереван, 1984. - 227 c.

40. Об обеспечении электростатической искробезопасности производств высокоэнергетических сыпучих материалов / А. О. Вербанова, С. А. Чевиков, И. А. Кузнецова, В. М. Клевлеев // Безопасность труда в промышленности. - 2019.

- № 4. - С. 52-57.

41. Малышева, Ж. Н. Теоретическое и практическое руководство по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы»: учебное пособие / Ж. Н. Малышева, И. А. Новаков. - Волгоград: ВолгГТУ, 2017. - 392 с. -ISBN 978-5-9948-2618-8.

42. Интенсификация измельчения дефторированного фосфата кальция методом, снижающим электростатический потенциал / А.В. Сукманов, Г.К. Ивахнюк, О.А. Болкунов, В.И. Юрьева. // Журнал прикладной химии. - 1999. - Т. 720. -

№ 5. - С. 859-863.

43. Патент 2137548 РФ. МКИ 6В 02С 19/18. Устройство и способ интенсификации процессов физической, химической и/или физико-химической природы / Ивахнюк, Г.К., Шевченко, А.О., Бардаш, М. - №98108132; Заяв. 27.04.98; Опубл. 20.09.99.Бюллетень изобретений № 26.

44. Еремин, А. Многоуровневая защита электронной аппаратуры от воздействия электростатических разрядов: от схемного до системного уровня / А. Еремин // Компоненты и технологии. - 2020. - № 3 - С. 66-71.

45. Кечиев, Л.Н. Защита электронных средств от воздействия статического электричества: учебное пособие / Л. Н. Кечиев, Е. Д. Пожидаев -Москва: Группа ИДТ, 2008. - 347 с. - ISBN 978-5-94833-072-3 .

46. Анохина, Е.А. Особенности электризации полимерных запечатываемых материалов и разработка способов защиты от статического электричества: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.13 / Анохина Евгения Александровна. - Москва, 2015. - 110 с.

47. Власова, Е.П. Повышение безопасности систем хранения нефти путем нейтрализации статического электричества: диссертация ... кандидата технических наук: 05.26.03 / Власова Екатерина Петровна - Тюмень, 2008. -110с.

48. ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования; введен 01.01.84. - Москва: Стандартинформ, 1983. - 9 с.

49. Ohshima, H. Electrical Phenomena at Interfaces and Biointerfaces: Fundamentals and Applications in Nano-, Bio- and Environmental Sciencе / H. Ohshima. - Wiley, 2012. - ISBN 9780470582558.

50. Броунштейн, Б.И. Основы теории пневматического транспорта / Б.И. Броунштейн, О.М. Тодес // Журнал технической физики. - 1953. -Т. XXIII. - Вып. 1. - С.110 - 126.

51. Гольдсмит, В. Удар и физические свойства соударяемых тел /

B. Гольдсмит. - Москва: Стройиздат, 1965. - 448 с.

52. Сканави, Г.И. Физика диэлектриков. Область сильных полей / Г.И. Сканави. - Москва: Физматгиз, 1958. - 907 с.

53. Правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности: нормативно-технический материал / Министерство хим. промышленности. -Санкт-Петербург: ЦОТПБСППО, 2007. - 68 с.

54. Электрофизические и нанохимические инновации в обеспечении энергоресурсосбережения, промышленной и экологической безопасности / Д.С. Азимов, С.В. Колесников, Г.К. Ивахнюк [и др.] // Известия Санкт-Петербургского гос. технол. ин-та (техн. ун-та). - 2018. - № 46 (72) . -

C. 120-122.

55. Патент 2104789 РФ. МКИ 6В02С19/18. Способ физически форсированной переработки измельчаемых материалов / Глухарев Н.Ф., Ивахнюк Г.К., Левинсон В.Г. [и др.] Заявл.22.12.1995. Опубликовано 20.02.1998.

56. Глухарев, Н.Ф. Электрофизический способ интенсификации сухого помола / Н.Ф.Глухарев // Цемент и его применение. - 2004. - №1. - С. 6-8.

57. Глухарев, Н.Ф. Сухое измельчение в условиях электронейтрализации / Н.Ф.Глухарев. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехн. университета, 2014. - 192 с.

58. Николис, Дж. Динамика иерархических систем. Эволюционное представление. / Дж. Николис; Перевод с англ. Ю. А. Данилова. - Москва: Мир, 1989. - 486 с. -ISBN 5-03-001056-4.

59. Берже, П. Порядок в хаосе: О детерминистском подходе к турбулентности / П. Берже, И. Помо, К. Видаль; Перевод с фр. Ю. А. Данилова. - Москва: Мир, 1991. - 366 с. - ISBN 5-03-001804-2.

60. Лихтенберг, А. Регулярная и стохастическая динамика. / А. Лихтенберг, М. Либерман - Москва: Мир, 1984. - 528 с.

61. Неймарк, Ю.И. Стохастические и хаотические колебания./ Ю.И. Неймарк, П.С. Ланда. - Москва: Наука, 1987. - 424 с.

62. Дмитриев, В.И. Прикладная теория информации. / В.И. Дмитриев - Москва: Высшая школа, 1989. - 320 с. - ISBN 5-06-000038-9.

63. Веригин, А.Н. Методика оценки состояния гетерогенных сред / А. Н. Веригин, А.С. Ермаков, Е.Ю. Шашихин // Журнал прикладной химии. -1994. - Том 67. - № 9. - С. 1561-1562.

64. Мун, Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров. / Ф. Мун. Пер. с англ. - Москва: Мир, 1990. - 311 с.

65. Хокин, Р. Численное моделирование методом частиц./ Р. Хокин, Дж. Иствуд . - Москва: Мир, 1987. - 640 с.

66. Олемский, А. И. Использование концепции фрактала в физике конденсированной среды [мультифракталы] / А. И. Олемский, А.Я. Флат // Успехи физических наук. - 1993. - Т. 163. - № 12. - С. 1-50.

67. Фракталы в физике: труды VI Международного симпозиума по фракталам в физике (МЦТФ, Триест, Италия, 9-12 июля 1985) / под ред. Л. Пьетронеро, Э. Тозатти ; пер. с англ. - Москва : Мир, 1988. - 670 с. - ISBN 5-03-001295-8.

68. Макаров, Ю.И. Проблемы смешивания сыпучих материалов / Ю.И. Макаров // Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. - 1988. - №4. - Т.33. - С. 384-389.

69. Качество смешения многокомпонентных дисперсных материалов /

A.Н. Веригин, А.А. Панферов, М.В. Емельянов, Н.А. Незамаев // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2015. - № 31(57). - С. 75-83.

70. Джангирян, В.Г. Модель однородной смеси дисперсных материалов /

B.Г. Джангирян, А.Н. Веригин, М. В. Емельянов // Теория и практика процессов измельчения, разделения, смешения и уплотнения: Тезисы докладов Международной научной конференции. - Одесса: ОНМА, 1998. - C. 84-89.

71. Веригин, А. Н. Оценка качества смеси дисперсных материалов в равновесном состоянии./ А.Н. Веригин, В.Г. Джангирян, М.В. Емельянов // Теория и практика процессов измельчения, разделения, смешения и уплотнения: Тезисы докладов Международной научной конференции. - Одесса: ОНМА, 1998. - С. 90-95.

72. Османов, О. М. Наглядное моделирование фрактальных структур. / О.М. Османов // Успехи физических наук. - 1995. - Т. 165. - № 9. С. 1095-1098.

73. Мизонов, В. Е. Теоретические основы моделирования и расчета формирования многокомпонентных смесей разнородных дисперсных материалов / В. Е. Мизонов, И. А. Балагуров; Минобрнауки, Федеральное бюджетное образовательное учреждение высш. образования «Ивановский гос. энергетический ун-т им. В. И. Ленина». - Иваново: [б. и.], 2016. - 107 с. -ISBN 978-5-00062-154-7.

74. Климантович, Ю. Л. Нелинейное броуновское движение / Ю. Л. Климантович // Успехи физических наук. - 1994 . - Т. 164 - № 8. - С.811-844.

75. Смирнов, Б. М. Кластеры с плотной упаковкой / Б.М. Смирнов // Успехи физических наук. - 1992. - Т. 162. - № 1. - С. 119-138.

76. Малышева, Ж. Н. Теоретическое и практическое руководство по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы»: учебное пособие / Ж. Н. Малышева, И. А. Новаков. - Волгоград: ВолгГТУ, 2017. - 392 с. - ISBN 978-5-9948-2618-8.

77. Хамидов, Б.Т. Исследование процесса измельчения материалов на основе математической модели / Б.Т. Хамидов, Л.Х. Акабирова, Ш.Р. Досумов // Universum: Технические науки : электрон. научный журнал, 2019. - № 10(67). -URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7953

78. Эфрос, А.Л. Физика и геометрия беспорядка. / А.Л. Эфрос. - Москва: Наука, 1982. - 176 с.

79. Огурцов, А.В. Вероятностная модель истирания порошка в кипящем слое / А.В. Огурцов, В.П. Жуков, Л.Н. Овчинников, D. Zbronski / /Известия вузов. Химия и химическая технология. - 2003 . - Т.46. - Вып. 2. - С.108-111.

80. Огурцов, А. В. Моделирование истирания частиц в кипящем слое на основе теории цепей Маркова / А. В. Огурцов, В. П. Жуков, В. Е. Мизонов, Л. Н. Овчинников // Известия вузов. Химия и химическая технология. - 2003. -Т.46. - Вып.7. - С.64 -66.

81. Пеньков, Н.В. Стохастические методы моделирования процессов роста, истирания и дробления частиц в аппаратах периодического и непрерывного действия / Н.В. Пеньков, О.М. Флисюк, В.А. Быков // Журнал прикладной химии. - 1985. - Т.58. - №5. - С.1158-1160.

82. Флисюк, О.М. Истирание частиц в аппаратах взвешенного слоя / О.М. Флисюк, Н.А. Марцулевич // Журнал прикладной химии. - 2020. - Т.93. -Вып.10. - С. 1468 - 1473.

83. Федоров, Н.Ф. Введение в химию и технологию специальных вяжущих веществ. /Н.Ф. Федоров. - Ленинград: ЛТИ им. Ленсовета, 1977. - 80 с.

84. Кузьменков, М. И. Вяжущие вещества и технология производства изделий на их основе: учебное пособие для студентов высших учебных заведений по специальности "Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий" / М. И. Кузьменков, Т. С. Куницкая; Белорусский государственный технологический университет. - Минск: Белорусский государственный технологический университет, 2003. - 212 с.- ISBN 985-434-196-8.

85. Panferov, А. Physico-chemical properties and possible applications of sewage sludge combustion ash / А. Panferov , G. Ivakhniuk, A.Garabadzhiu / Chemistry journal of Moldova . General Industrial and Ecological Chemistry. - 2021. -V.16 (2). -P. 52-57.

86. ГОСТ 30744-2001. Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка: дата введения 2002.03.01 . - Изд. официальное. -Москва: Стандартинформ, 2001. - 23 c.

87. Электрофизическая интенсификация измельчения и моделирование процесса смешения сыпучих неорганических веществ / А. А. Панферов, Г.К. Ивахнюк, Н.Ф. Федоров [и др.] // Известия Санкт-Петербургского гос. технол. ин-та (техн. ун-та). - 2022 . - № 60. - С. 18-22.

88. ГОСТ Р 58100 - 2018. Оценка соответствия. Правила сертификации цементов. Требования к технологическому регламенту производства цемента: национальный стандарт Российской Федерации: дата введения 2018.10.04. - Изд. официальное. - Москва: Стандартинформ, 2018. - 15 с.

89. Состояние и развитие техники и технологии для помола материалов / С. И. Ханин, О. С. Мордовская, Е. Г. Ханина [и др.] // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: Межвузовский сборник научных статей - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2017. - С. 272-278.

90. Сиденко, П. М. Измельчение в химической промышленности / П.М. Сиденко - Москва: Химия, 1977 - 368 с.

91. Биленко, Л.Ф. Закономерности измельчения в барабанных мельницах / Л.Ф. Биленко - Москва: Недра, 1984. - 200с.

92. Крыхтин, Г.С. Интенсификация работы мельниц / Г.С. Крыхтин, Л.Н. Кузнецов. - Новосибирск: Наука, 1993. - 241с.

93. Классен, В.К. Технология и оптимизация производства цемента / В.К. Классен. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2012. - 308 с.

94. Свидетельство о регистрации электронного ресурса №25009 Российская Федерация. Методика оценки влияния тонкости помола цементного клинкера в барабанной мельнице на искробезопасность процесса / А.А. Панферов. - №25009; дата регистр. 28.05.22, Хроники объединенного фонда электронных ресурсов, Москва: Наука и образование. Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН, 2022. - №06 (157). - С.30.

95. Смелков, Г.Н. Экспериментальное исследование зажигания двухфазных пылевоздушных смесей искровыми разрядами / Г.Н. Смелков. - Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. - Москва: МИХМ, 1969. - 18с.

96. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи / И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М. Островский [и др.]; под общ. ред.

B.Н. Соколова. - Ленинград: Машиностроение, 1982. - 384с.

97. Новосельцева, С.С. Повышение эффективности сложных технологичсеких схем измельчения путем их структурной оптимизации. - Дисс. . канд. техн. наук. - Иваново: Иванов. гос. химико-технол. ун-т, 1999. - 177с.

98. Шувалов В. В., Огаджанов Г. А., Голубятников В. А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. Москва: Химия, 1991. - 480 с.

99. Шувалов, С.И. Влияние структуры на ее производительность /

C.И. Шувалов, Г.Г. Михеев, А.А. Веренин [и др.] // Цемент и его применение, 2011. - №5. - C. 22-24.

100. ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия: межгосударственный стандарт: дата введения 2015-01-01. - Изд. официальное. -Москва: Стандартинформ, 2019. - 48 c.

101. Панферов, А.А. Методика оценки влияния тонкости помола цементного клинкера в барабанной мельнице на искробезопасность процесса / А.А. Панферов // Навигатор в мире науки и образования: сетевое издание - 2022. -№ 01 (55). - С. 350 - 355. - URL: http://ofernio.ru/portal/navigator/files/navigator. -Режим доступа: свободный.

102. Панферов, А.А. Прогнозирование степени измельчения дисперсного материала в шаровой мельнице// Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). -2022. - №63 (89). - С. 65-67.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Практическое применение методик оценки качества смешения и измельчения дисперсных материалов в технологических аппаратах

В Приложении А приведены примеры исследования и практического использования разработанных методик оценки качества смешения и измельчения дисперсных материалов. В таблицах А.3, А.4 расчетные зависимости оценки качества смешения сопоставлены с экспериментом. Таблицы А.5 и А.6 иллюстрируют примеры определения тонкости помола материала в барабанной мельнице по среднему времени пребывания.

Получение вяжущих композиций смешением цемента и золы илового осадка

сточных вод

Потребительские свойства композиций портландцемент-зола от сжигания илового осадка сточных вод изучались путем испытаний по затворению шихтованной смеси водой [83]. В качестве золы от сжигания илового осадка сточных вод использовался продукт, предоставленный «Водоканалом» г. Санкт-Петербурга (ВК). В состав композиции входили также суперпластификатор С-3, рядовой портландцемент М-400 и цемент М-500.

После взвешивания и усреднения смеси подвергались помолу в лабораторном истирателе в течение 4-5 мин, что обеспечивало получение порошков сухих смесей с удельной поверхностью 5=4000-5000 см2/г. Для оценки вяжущих свойств использовалась методика малых образцов. Из полученных порошков и воды, взятой в количестве, обеспечивающем образование теста нормальной густоты, формовались образцы размером 4,41х1,41х1,41 см. После распалубки форм образцы выдерживались на воздухе в течение 3 дней, а затем перемещались во влажное помещение, в котором выдерживались 28 дней.

Испытания образцов на прочность при сжатии проводили после 3, 7 и 28 дней хранения. Результаты испытаний смесей сведены в таблицу А.1.

Таблица А.1 - Прочность вяжущих композиций низкой водопотребности на основе портландцемента и золы от сжигания илового осадка ВК

Состав, % масс. Соотношение вода/цемент, % масс. Прочность при сжатии (в возрасте), МПа

Портландцемент Зола ВК 3 дня 7 дней

Исходный ПЦ 400 — 0,33 250 270

ПЦ 400 - 75, % масс. 25 0,21 410 415

ПЦ 400 - 50, % масс. 50 0,24 225 235

Из таблицы А.1 следует, что замена цемента на золу в количестве до 25% обеспечивает получение смеси с более высокой прочностью по сравнению с «чистым» цементом, в особенности в ранние сроки твердения. При увеличении добавки золы к цементу в количестве до 50% также получается смесь с достаточно высокими свойствами. Замена цемента М-400 золой в количестве 25% масс. обеспечивает свойства вяжущей композиции на уровне, превышающем прочность исходного цемента М-400. Можно сказать, что рассмотренный способ упрочнения будет способствовать увеличению объема производства высокомарочного цемента.

Жидким компонентом в составе вяжущих композиций может быть не только вода, но и, например, соли, основания, кислоты. Обычно применяют растворы фосфорной кислоты, а получаемые цементы называют цементами фосфатного твердения. Порошковый компонент в данном случае представляет собой простые и сложные оксиды. В таблице А.2 приведены характеристики домолотой до размера 80-100 мкм золы ВК, затворенной концентрированной фосфорной кислотой, и композиции золы ВК с калиевой селитрой.

Таблица А.2 - Прочность вяжущих композиций на основе золы ВК и водных растворов фосфорной кислоты

Состав композиции Соотношение твердое : жидкость, % масс. Прочность при сжатии, МПа

Порошок золы Водный раствор кислоты 3 дня

100% 42% р-р Н3РО4 0,57 100

75% зола + 25% КШз 80% р-р Н3РО4 0,37 30

«Чистая» зола обеспечивает получение технического камня повышенной прочности. О золе в соединении с калиевой селитрой можно говорить как о ценном фосфатном удобрении и удобрении, содержащем азот и калий.

«Подшихтовка» цементного клинкера золой от сжигания илового осадка

сточных вод

Объектами испытания служили цементный клинкер (портландцемент) и зола от сжигания илового осадка ЦСА г. Санкт-Петербурга. Натурные испытания проводились на промышленном оборудовании одного из цементных заводов КНР. Шаровый измельчитель представлял собой стальной барабан (Ь = 7000 мм, В = 2600 мм) с загрузкой из стальных шаров. Мощность электродвигателя шаровой мельницы составляла #э=380 кВт.

В первой серии испытаниям подвергался «неподшихтованный» цементный клинкер. Во второй серии испытания проводили на смеси цементного клинкера с золой от сжигания илового осадка сточных вод. Дополнительно использовали устройство ЭКОФОР [57]. Однородность смешения цементного клинкера и золы оценивалась по методике работы [86], основанной на колориметрических измерениях. Замеры остатков на сите 009 осуществляли в соответствии с

требованиями ГОСТ [88, 89]. Результаты экспериментов иллюстрируются рисунками А.1, А.2 и А.3. На оси ординат на этих рисунках обозначен остаток на сите 009, % масс. (сокращенно: 009, % масс.)

Рисунок А.1 - Зависимость изменения тонины помола (сито 009) от времени работы измельчителя при постоянной загрузке исходного сырья

(^=3 т/ч)

Из рисунка А.1 следует, что применение ПАВ-антистатика увеличивает поверхностную проводимость материала лишь на незначительное время. Спустя 4 часа непрерывной работы эффект от воздействия антистатика сходит на нет. Из рисунка А.2 следует, что за счет электрофизического воздействия происходит нейтрализация зарядов мелкодисперсных частиц в слое, и их процентное содержание уменьшается. Тем самым становится возможным увеличить подачу клинкера, в том числе и при смешении («подшихтовки») его золой от сжигания илового осадка (рисунок А.3).

Рисунок А.2 - Зависимость тонины помола цементного клинкера от времени работы измельчителя при постоянной загрузке исходного сырья

Рисунок А.3 - Зависимость тонины помола смеси цементный клинкер - зола от сжигания илового осадка от времени работы измельчителя

Таблица А.3 - Оценка качества смешения дисперсных материалов. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Материал - бисерный полистирол

Со Фэксп ^расч 5, %

0,04 0,086 0,084 2,3

0,1 0,069 0,069 0

0,13 0,059 0,062 5,1

0,17 0,053 0,055 3,8

0,2 0,048 0,05 4,2

0,25 0,043 0,043 0

0,3 0,042 0,037 11,9

Таблица А. 4 - Оценка качества смешения дисперсных материалов. Материал -бисерный полистирол

с0 = 5% С0 = 10%

а Ус 5, % а Ус 5, %

эксперимент расчет эксперимент расчет

0,012 0,093 0,094 1 1 0,012 0,087 0,089 2,3

0,020 0,084 0,086 1,1 0,020 0,082 0,080 2,4

2,4

0,032 0,071 0,070 0,032 0,064 0,064 0

1,4

0,062 0,060 0,056 0,062 0,052 0,050 3,8

6,7

0,075 0,053 0,051 0,075 0,041 0,044 7,3

3,8

0,082 0,050 0,048 0,082 0,044 0,042 4,5

0,120 0,035 0,035 0,120 0,032 0,030 6,3

С0 = 15% с0 = 20%

а Ус 5, % а Ус 5, %

эксперимент расчет эксперимент расчет

0,012 0,083 0,082 1,2 0,012 0,072 0,076 5,6

0,020 0,075 0,073 2,7 0,020 0,061 0,066 8,2

0,032 0,059 0,058 1,7 0,032 0,048 0,051 6,2

0,062 0,040 0,043 7,5 0,062 0,039 0,039 0

0,075 0,036 0,038 5,6 0,075 0,030 0,031 3,3

0,082 0,033 0,036 9,1 0,082 0,029 0,030 3,4

0,120 0,024 0,022 8,3 0,120 0,011 0,013 18,2

Таблица А.5 - Определение тонкости помола по среднему времени пребывания материала. Измельчение цементного клинкера в лабораторной шаровой мельнице: В = 0,7, г1 = 45 мкм, Ф2ср = 90 %

г0, мм тср, мин Ф2, %

5,6 50

6,7 60

8,2 70

3,0

9,1 75

10,3 80

15,3 90

6,2 50

7,3 60

8,9 70

4,0

10,0 75

11,4 80

17,0 90

г0, мм тср, мин Ф2, %

6,6 50

8,2 60

9,3 70

5,0

10,3 75

12,2 80

18,5 90

Таблица А.6 - Определение гранулометрического состава частиц по среднему времени пребывания. Измельчение цементного клинкера в шаровой мельнице

(М = 17,8 т/ч, ^загр = 4,2 т, В = 1,02)

г1 = 45 мкм г2 = 10 мкм

г0, мм

тср, мин Ф1, % тср, мин Ф2, %

8,3 5

9,7 7

3,8 50

10,5 9

4,5 60

11,5 10

5,3 70

3,0 12,0 12

6,9 80

13,0 14

8,3 85

13,3 15

10,2 90

13,7 17

14,2 20

г1 = 45 мкм г2 = 10 мкм

Г0 мм

Тср, мин Ф1, % Тср, мин Ф2, %

8,7 5

10,0 7

4,2 50

10,8 9

5 60

11,9 10

6,2 70

4,0 12,3 12

7,8 80

13,3 14

8,5 85

13,6 15

11,7 90

13,9 17

14,5 20

9,0 5

10,3 7

4,5 50

11,2 9

5,5 60

12,2 10

6,7 70

5,0 12,6 12

8,5 80

13,6 14

9,8 85

14,0 15

12,5 90

14,5 17

15,0 20

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Сведения о практическом использовании результатов диссертации

УТВЕРЖДАЮ:

Исцйлдительм ый директор

/

М.В. Калинин

2023 г.

Акт

об использовании результатов диссертационной

работы A.A. Панферова на тему «Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в аппаратах с дисперсной твердой фазой»

Настоящий акт составлен о том, что разработанный в диссертационной работе A.A. Панферова способ упрочнения цементного камня путем смешения исходного цемента с золой сжигания илового осадка сточных вод в соотношении 3:1 применен, в том числе, при производстве асфальтобетонных смесей. Технологическое решение апробировано в производственных условиях и может быть использо ва строительных

материалов.

Ведущий специалист НИЦ ОАО

Начальник лаборатории ОАО «

Руководитель НИЦ ОАО «АБЗ-1

"^Майданова Н.В

Фомин С.Н

ельник К.И.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

УТВЕРЖДАЮ

федеральное государственное бюджетное

Проректор по образовательной деятельности

образовательное учреждение

высшего образования

«Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова» (БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова)

Санкт-Петербург, 190005, 1-я Красноармейская ул., д. 1 Тел.: [phone], Факс:[phone] E-mail: [e-mail]. www.voenmeh.ru

ИНН 7809003047

На №

от

Акт

об использовании результатов диссертационной работы A.A. Панферова на тему «Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в

аппаратах с дисперсной твердой фазой»

Настоящий акт составлен о том, что разработанная в диссертационной работе Панферова A.A. «Методика оценки качества смеси дисперсных материалов по величине предельной минимальной дисперсии» после ее апробации рекомендована к использованию в учебном процессе при выполнении лабораторного комплекса дисциплин кафедры и при проведении научно-исследовательских работ.

Доцент кафедры «Экология и производственная безопасность»

Кудаев A.B.

УТВЕРЖДАЮ ВрИО начальника Военного института

(инженерно-технического) „««Военной академии материально-

АКТ

внедрения (реализации) результатов диссертационного исследования Панферова A.A., выполненной на тему: «Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в аппаратах с дисперсной твердой фазой»

в образовательный процесс

Комиссия в составе:

председателя комиссии: профессора 3 кафедры (пожарной безопасности) к.ю.н., доцента Кондратьева С.А.; членов комиссии:

доцента 3 кафедры (пожарной безопасности) к.т.н., Мялькина В.А., доцента 3 кафедры (пожарной безопасности) к.т.н. Метальниковой O.K., составила настоящий акт в том, что результаты диссертационного исследования Парфенова A.A. на тему: «Методы оценки качества процессов смешения и измельчения в аппаратах с дисперсной твердой фазой» реализованы в образовательном процессе Военного института (инженерно-технического) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В.Хрулвева в дисциплине «Пожарная безопасность технологических процессов», а именно:

методика оценки качества измельчения дисперсных материалов рекомендована к использованию при проведении расчетов и проектировании размольного оборудования для сухого измельчения твердых кусковых материалов (каменный уголь, торф и т.п.)

результаты работы используются при оценке параметров пожаров и взрывов

на потенциально-опасных объектах;

методика предусматривает определение оптимального гранулометрического состава частиц на выходе мельницы, в том числе допустимой из условий электростатической искробезопасности массовой доли мелких частиц.

Председатель комиссии:

Профессор 3 кафедрьт (пожарной безопасности)

С.Кондратьев

Члены комиссии:

доцент 3 кафедры (пожарной безопасности)

доцент 3 кафедры (пожарной безопасности)

О. Метальникова

В.Мялькин