Дробление с помощью электрических разрядов

При известных условиях электрический разряд может соз­дать чрезвычайно высокое давление газа. Это давление возни­кает при термическом расширении сжатого газа, нагретого до высокой температуры электрическим разрядом. Еще большее давление может быть получено, когда такая температура вызы­вает превращение в газ жидкости, находящейся в замкнутом объеме. Достаточно простой электрической цепи, чтобы вызвать разряд между находящимися в воде электродами, на которые подано напряжение от 10 до 100 кВ [148І].

Мощное выделение энергии — «электрогидравлический удар» — сопровождается звуковыми и ударными волнами боль­шой механической силы. Можно ожидать, что это электрогид­равлическое явление, названное подводной молнией, поможет решить важные технические задачи.

С помощью «электрогидравлического удара» электрический сигнал может быть преобразован в механический импульс со временем запаздывания (1 —10) Ю-6 с. Этот импульс вызывает волну высокого давления, перемещающуюся со скоростью 15 000 м/с; такую же волну порождает взрыв мощностью 400 000 кВт. Таким образом, мощность при электрогидравличес­ком ударе в 18 раз превышает мощность, выделяемую нитрогли­церином. Этот способ был в многочисленных экспериментах ис­пытан при дроблении горных пород и других твердых тел.

Исследования, проведенные Управлением вооружений армии США, показали, что при подводном разряде создается давление до 5000 ат. Для увеличения давления подводной волны необхо­димо повысить поперечное сечение разрядного канала, а также установить больше электродов [148к].

На основе этих испытаний и теоретических расчетов был сделан вывод, что для дробления 1 т известняка крупностью 45 мм до частиц размером 1 мкм требуется только 8—10 кВтХ Хч/Т.

Эти данные позволяют определить эффективность нового способа дробления по сравнению с помолом в трубной мельни­це. Для такого сравнения примем, что цементная сырьевая смесь состоит из известняка (80%) и мергеля (20%) с одинаковой размалываемостью.

Удельная поверхность частиц размером 1 мкм равна 30 000 см2/г (см. рис. 10.2). Удельная поверхность цементной сырьевой смеси с 14% остатка на сите 0,09 мм составляет 2400 см2/г (см. рис. 10.3). Для получения 1 т сырьевой смеси требуются энергозатраты 23 кВт-ч. Если принять для расчета энергозатраты при электрогидравлическом измельчении 10 кВт-ч/т, то получим: 1000000 г-3 м2

——————— = 300000 м2/кВт- ч (при электрогидравлическом измельчении);

1 м2-10 кВт-ч

1000000 г-2400 см2

————————- = 10435 мг/кВт-ч (при помоле в трубиой мельнице).

10000 см2-23 кВт-ч V3 ‘

Таким образом, эффективность измельчения электрогидрав­лическим способом в 300 000/10435^29 раз выше, чем в труб­ной мельнице.

Достаточно 23/29 = 0,8 кВт-ч, чтобы электрогидравлическим способом произвести помол 1 т сырьевой муки до удельной по­верхности 2400 см2/г по Блейну. Это, конечно, существенное пре­имущество, но для использования электрогидравлического спо­соба требуется его разработка в промышленном масштабе[13].

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *