Теоретические и экспериментальные исследования процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов в плоскоматричном грануляторе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат наук Осокин Антон Владиславович

• Осокин Антон Владиславович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Осокин Антон Владиславович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Использование техногенных материалов в строительной отрасли как

один из способов решения экологической проблемы

1.2 Основные компоненты волокносодержащих шихт и их физико-механические характеристики

1.3 Способы компактирования материалов и характеристика применяемого оборудования

1.4 Анализ существующих методик расчёта основных параметров грануляционного оборудования экструзионного типа

1.5 Цель и задачи исследований

1.6 Выводы

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПЛОСКОМАТРИЧНОГО ГРАНУЛЯТОРА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

2.1 Разработка и исследование математической модели процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов

2.2 Исследование кинематических параметров плоскоматричного гранулятора

2.3 Исследование конструктивно-технологических параметров плоскоматричного гранулятора

2.4 Исследование энергосиловых параметров плоскоматричного гранулятора

2.5 Выводы

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Основные положения экспериментальных исследований

3.2 Описание экспериментальной установки гранулятора и лабораторно-измерительного оборудования

3.3 Методики проведения и обработки результатов экспериментов

3.4 Выводы

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПЛОСКОМАТРИЧНОМ ГРАНУЛЯТОРЕ

4.1 Влияние физико-механических характеристик компонентов волокносодержащей шихты на процесс её формования в плоскоматричном грануляторе

4.2 Влияние технологических режимов работы плоскоматричного гранулятора на процесс гранулирования волокнистых материалов

4.3 Анализ полученных результатов экспериментальных исследований

4.4 Выводы

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЁННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1 Разработка методики расчёта параметров фильер плоской матрицы для гранулирования техногенных волокнистых материалов

5.2 Методика расчёта плоскоматричного гранулятора

5.3 Испытания опытно-промышленной установки плоскоматричного гранулятора технологического комплекса по производству гранулированных стабилизирующих добавок

5.4 Конструктивно-технологическое совершенствование плоскоматричного гранулятора

5.5 Реализация результатов работы

5.6 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение И

Приложение К

Приложение Л

Приложение М

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические и экспериментальные исследования процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов в плоскоматричном грануляторе»

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе развития отечественного производства большое значение уделяется вопросам комплексной переработки техногенных материалов, вовлечению отходов в производство, разработке и созданию новых безотходных технологий. Об этом свидетельствуют важные решения на высшем государственном уровне (Указы № 7 от 05.01.2016г. [1] и № 176 от 19.04.2017г. [2] и Президента РФ, № 458-ФЗ от 29.12.2014г. [3]). Примером подобных технологий является комплексная переработка техногенных волокнистых материалов (ТВМ), в частности - целлюлозно-бумажных отходов (ЦБО). Последние являются исходным сырьевым материалом для получения гранулированных стабилизирующих добавок (ГСД) щебёночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) дорожного строительства.

ТВМ, характеризующиеся низкой насыпной массой, малой сыпучестью, повышенной гигроскопичностью, склонностью к слёживанию и др., занимают особое место в современной технике и технологии гранулирования. Одним из важных параметров ТВМ является высокоразвитая поверхность волокон, обуславливающая высокий коэффициент внутреннего трения. Последний играет большую роль при гранулировании, т.к. создаёт низкую относительную подвижность волокон при их перемещении и прохождении материала через фильеры. Существующие теории вязко-пластичного истечения материалов через фильеры не учитывают данного фактора, требуют дополнения и уточнения. Кроме того, необходимо исследовать рациональные условия гранулирования, обеспечивающие получение из ТВМ гранул, соответствующих требованиям действующего ГОСТ 31015-2002.

Всё вышесказанное обуславливает необходимость решения существующих задач и актуальность диссертационных исследований.

Исследованиям физико-механических характеристик материалов, а также вопросам переработки и компактирования материалов различной природы и аппаратурному обеспечению процессов формования посвящены работы отечественных и зарубежных учёных и конструкторов: М.Б. Генералов, П.В. Классен, И.Г. Гришаев, И.П. Шомин, С.В. Мельников, З.М. Кучинскас, В.Г. Байсологов, П.И. Галкин, В.С. Богданов, А.П. Ильевич, В.С. Севостьянов, Н.Н. Дубинин, Т.Н. Ильина, М.В. Севостьянов, Е.А. Шкарпеткин, Д.А. Макаренков,

И.Н. Галимуллин, А.В. Ветюгов, С.Н. Иванов, Дж. Кларк, Д.М. Фляте, И. Корда, Л.А. Глебов, V. Benson, R. Tessari, P. Krizan и многих других.

Объектом исследования является гранулятор с плоской матрицей, предназначенный для гранулирования методом экструдирования техногенных волокнистых материалов, представленных в виде измельчённых ЦБО.

Предметом исследования является процесс гранулирования техногенных волокнистых материалов в фильерах плоской матрицы с учётом физико-механических характеристик исследуемой среды и конструктивно-технологических параметров агрегата.

Цель диссертационной работы заключается в повышении эффективности процесса экструдирования техногенных волокнистых материалов за счёт совершенствования конструктивно-технологических параметров плоско-матричного гранулятора и методики его расчёта.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить современный уровень развития техники и технологии компак-тирования техногенных материалов и определить направления конструктивно-технологического совершенствования и исследования оборудования для гранулирования с учётом физико-механических характеристик техногенных волокнистых материалов.

2. Провести теоретические исследования процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов в плоскоматричном грануляторе и определить рациональные условия процесса гранулирования и получения гранул с заданными физико-механическими характеристиками.

3. Исследовать кинематические параметры плоскоматричного гранулятора и установить аналитические зависимости производительности и мощности привода от конструктивно-технологических параметров агрегата.

4. Провести комплексные экспериментальные исследования по установлению рациональных технологических режимов работы плоскоматричного грануля-тора для получения гранул с заданными физико-механическими характеристиками.

5. С использованием результатов проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработать методику расчёта основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров плоскоматричного гранулятора.

6. Разработать на уровне изобретения варианты конструктивно-технологического совершенствования плоскоматричного гранулятора, учитывающие специфические особенности техногенных волокнистых материалов.

7. Провести опытно-промышленные испытания плоскоматричного грану-лятора в технологической линии по производству гранулированных стабилизирующих добавок щебёночно-мастичного асфальтобетона и установить технико-экономическую эффективность от выполненных научно-технических разработок.

Научная новизна:

1. Разработана математическая модель, описывающая движение волокнистого материала в фильерах плоских матриц грануляторов, с учётом отсутствия относительного перемещения волокон шихты при её продвижении по фильерам и установленного эффекта перераспределения давления со стороны рабочего органа агрегата.

2. Выведены уравнения, описывающие скоростные и динамические параметры вращения пресс-валков гранулятора с учётом возможности изменения их геометрических размеров.

3. Получены аналитические выражения для определения производительности и затрачиваемой мощности плоскоматричного гранулятора, учитывающие особенности процесса гранулирования техногенных волокнистых материалов.

4. Разработана инженерная методика расчёта основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров плоскоматричного гранулятора для гранулирования техногенных волокнистых материалов.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в:

- разработанной математической модели, описывающей движение волокнистого материала в фильерах постоянного и переменного поперечного сечений и учитывающей отсутствие относительной подвижности волокон;

- полученных математических выражениях, которые позволяют определять основные конструктивно-технологические и энергосиловые параметры плоскоматричного гранулятора для гранулирования техногенных волокнистых материалов;

- разработанной инженерной методики расчёта основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров плоскоматричного гранулятора, оформленной в виде автоматизированного расчёта в среде ЫМкСАО -15 и

MS Excel 2003 и позволяющей снизить трудозатраты при проведении расчётно-конструкторских работ;

- определении необходимых условий гранулирования (геометрических параметров фильер, скоростных режимов рабочих органов, состава шихты), обеспечивающих получение гранул с заданными физико-механическими характеристиками из техногенных волокнистых материалов для щебёночно-мастичных асфальтобетонов;

- разработанных патентозащищённых конструкциях плоскоматричного гранулятора, содержащего устройство для предварительного уплотнения материала (RU № 135539) и плоской матрицы со съёмными формующими элементами (RU № 170904).

При выполнении диссертационной работы использовались общенаучные теоретико-экспериментальные методы исследования: идеализации и формализации, наблюдение, эксперимент и сравнение, индуктивный метод и методы математического моделирования и статистической обработки экспериментальных данных.

Основные положения диссертации, которые выносятся на защиту:

1. Результаты теоретических исследований процесса гранулирования в виде математической модели движения материала через фильеры плоской матрицы.

2. Результаты исследования кинематических параметров плоскоматричного гранулятора в виде полученных аналитических зависимостей производительности и мощности привода.

3. Результаты комплексных экспериментальных исследований процесса гранулирования в виде установленных рациональных технологических режимов работы агрегата для получения гранул с заданными физико-механическими характеристиками.

4. Инженерная методика расчёта основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров плоскоматричного гранулятора для гранулирования техногенных волокнистых материалов.

5. Конструктивно-технологические решения в виде патентозащищённых конструкций гранулятора (RU № 135539) и плоской матрицы (RU № 170904).

Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций обоснована и подтверждается использованием фундаментальных законов, кон-

трольно-измерительных приборов и оборудования высокой точности, а также согласованием результатов расчётов с лабораторными и опытно-промышленными экспериментальными данными.

Апробация работы: Основные положения и результаты диссертационной работы представлялись на международных научно-практических конференциях «Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений» (г. Белгород, 2013г.); «Молодёжь и научно-технический прогресс» (г. Губкин, 2014г., 2016г.); «Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды» (г. Белгород, 2015г.); «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2017г.); «Актуальные проблемы агроинженерии в XXI веке» (п. Майский, Белгородская обл., 2018г.).

Реализация результатов работы: Диссертация выполнена на кафедре «Технологические комплексы, машины и механизмы» БГТУ им. В.Г. Шухова в рамках выполнения проекта «Разработка и исследования энергосберегающего технологического комплекса для утилизации техногенных волокнистых материалов» (рег. № 01201260039 от 11.05.2012г.).

Гранулы, полученные по результатам проведённых исследований, соответствуют требованиям ГОСТ 31015-2002, предназначены для применения в дорожном строительстве в качестве стабилизирующих добавок ЩМА и приняты к промышленному применению ООО «ДСУ 31».

Публикации: По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 3 статьи в международных журналах, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science. Получено 2 патента на полезные модели.

Структура и объём работы: Настоящая диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения по работе, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 166 наименований. Работа изложена на 192 страницах, в том числе 131 страницу основного текста, содержит 61 рисунок, 10 таблиц, 11 приложений.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Использование техногенных материалов в строительной отрасли как один из способов решения экологической проблемы

На сегодняшний день проблема обращения с отходами является одной из самых острых проблем экологии и природопользования. Ежегодное увеличение темпов производства и потребления являются причиной увеличения числа твёрдых бытовых (ТБО) и производственных отходов [9.. .11].

Так, на территории России по данным государственной корпорации «Рос-тех», являющейся крупнейшим участником рынка мусоропереработки в стране скопилось более 31 млрд. т не утилизированных отходов [10], в том числе около 15 млн. т целлюлозно-бумажных отходов и макулатуры, из них сбору и переработке подвергается не более 3,5 млн. т [4], и около 10 млн. т безвозвратно теряется на мусорных полигонах, площадь которых составляет около 10 тыс. га [5]. На полигонах Белгородской области, занимающих 313 га, ежегодно скапливается более 60 тыс. т макулатуры, пригодной для последующей переработки, из которых используется только пятая часть [6]. Количество ежегодно увеличивается более чем на 60 млн. т. Министерством природных ресурсов России было подсчитано, что на каждого россиянина приходится по 400 кг отходов в год [10].

В связи с этим, стратегическим направлением обеспечения экологической безопасности и возможностей развития городов становится применение ресурсосберегающих технологий, базирующихся на комплексном использовании сырья, экономии ресурсов, максимально возможном вовлечении вторичных ресурсов в хозяйственный оборот, утилизации отходов производства и потребления [5].

Однако в нашей стране самым дешевым и наиболее распространенным остается способ ликвидации отходов путем их захоронения на полигонах - около 94 % и лишь 6 % перерабатывается в материалы [9]. В тоже время в Европе, по данным Еига^аГа, перерабатывается около четверти всех отходов (рис. 1.1,а) и с каждым годом это число увеличивается.

Обеспокоенность данной проблемой высшего руководства страны, послужила основой для разработки стратегии по экологической безопасности РФ на пе-

риод до 2025 года, обозначенной в Указе президента РФ В.В. Путина от 19.04.2017г. [2] и №458-ФЗ «Об отходах производства и потребления» от 29.12.2014г. [3]. Для массового освещения данной проблемы в стране 2017 год был объявлен Годом экологии [1]. Основные, проводимые в этот год, мероприятия связаны с переходом на современные безотходные технологии, совершенствование процессов управления отходами, создание национальных природных парковых и охранных зон, охраной лесных ресурсов и животного мира. Цель этого решения - привлечь внимание к проблемным вопросам, существующим в экологической сфере, и улучшить состояние экологической безопасности страны.

Рисунок 1.1 - Процентное соотношение ТБО в странах Европейского Союза (а) и

средний морфологический состав ТБО (б).

В связи с этим в настоящее время особое значение приобретает бережное и рациональное использование природных ресурсов. Для этого необходимо больше внимания уделять хранению, переработке и утилизации промышленных отходов. Наиболее перспективным становиться разработка технологий с вовлечением отходов в технологический процесс совместно с рациональным использованием природных материалов. Примером таких технологий может служить производство гранулированных стабилизирующих добавок щебёночно-мастичного асфальтобетона - активно развивающегося в России вида дорожного покрытия, объёмы использования которого ежегодно возрастают [15, 16]. Например, в соответствии с государственной программой [7, 8] по развитию транспортной системы в стране к 2021 году протяжённость только федеральных трасс должна вырасти до 45,9 тыс. км (с 40,9 тыс. км в 2017г.).

В дорожном строительстве отходы можно использовать или непосредствен-

но в качестве дорожно-строительного материала, или как исходным продукт для его получения [9...28]. В частности, в качестве минерального заполнителя асфальтобетонов, можно использовать отходы глинозёмных и горно-обогатительных комбинатов, металлургических заводов, продукты сжигания на ТЭС и т.д. [29, 30].

При производстве ГСД ЩМА возможно использование волокносодержащих материалов, которыми могут выступать отходы целлюлозно-бумажного производства, макулатура, отходы текстильной промышленности, сухой измельчённый торф и прочие волокносодержащие материалы [17, 24.27, 31].

ЩМА представляет собой самостоятельную разновидность асфальтобетонов (рис. 1.2). Основным отличием данного вида покрытия от других видов асфальтобетонов (Тип А, Тип Б, высокоплотный асфальтобетон ВПА и др.) является жёсткая каркасная структура в слое покрытия. Благодаря этому обеспечивается передача нагрузки с поверхности в нижележащие слои через, непосредственно контактирующие друг с другом, отдельные крупные частицы каменного материала. Тем самым достигается существенное снижение деформаций слоя покрытия в продольном и в поперечном направлениях [15, 16].

Рисунок 1.2 - Структура щебёночно-мастичного асфальтобетона.

Повышенное содержание фракционированного щебня ((70 - 80) %масс) требует большего содержания (до 7,5 %масс [16]) связующего компонента в смеси. Для удержания такого количества битума на поверхности зёрен минерального материала во время промежуточного хранения и транспортирования, кроме минеральной составляющей и битумной мастики в состав ЩМА вводят стабилизирующие добавки [16, 32.35].

Вид и свойства применяемых добавок имеют большое значение для обеспечения требуемого содержания вяжущего и повышения качества асфальтобетонной смеси [33, 34, 36, 37]. Для этого стабилизирующая добавка должна иметь развитую поверхность, а её частицы обладать высокой абсорбционной способностью. При этом добавка может быть в виде распушенных волокон, либо в виде гранул.

С момента получения компанией «Strabag» 30.07.1968г. в Германии первого патента на ЩМА и стабилизирующую добавку для него [28, 38] было проведено множество экспериментальных исследований с целью определения наиболее эффективного стабилизатора асфальтобетонной смеси. За это время в качестве добавок было предложено использовать резиновую крошку [20, 21, 32, 39, 40], волокна хризотил-асбеста [41, 42] и сульфатной или травяной [1, 13, 14, 17, 24, 43.49] целлюлозы, полимерных волокон и др.

Стабилизирующие добавки в виде гранул обеспечивают лучшее введение их в щебёночно-мастичную асфальтобетнную смесь (ЩМАС) и более равномерное распределение в смесителе без дополнительного увеличения времени сухого перемешивания. Всё это обеспечивает получение стабильного ЩМА.

Таким образом, комплексная переработка техногенных волокнистых материалов (в частности - целлюлозно-бумажных отходов - ЦБО) и их использование для получения ГСД ЩМА является перспективным направлением проведения исследований.

1.2 Основные компоненты волокносодержащих шихт и их физико-механические характеристики

Подготовленная к гранулированию шихта на основе целлюлозно-бумажных отходов и макулатуры и добавок к ней представляет собой сложный композит с большим содержанием воздушной фазы. Состав волокносодержащих шихт может быть различен в зависимости от требований к готовым гранулам. Во всех случаях основу шихты составляет как минимум две группы материалов: волокнистая основа и пластифицирующий компонент (причём пластификатор одновременно может выполнять функции связующего компонента). Дополнительно шихта может содержать механо-активированные минеральные добавки (МАМД) в виде

тонкоизмельчённых минеральных порошков (например, известняков).

При производстве ГСД основным компонентом шихты являются тонкоиз-мельчённые техногенные волокнистые материалы (ТВМ).

Под ТВМ будем понимать класс техногенных материалов, состоящих, преимущественно, из волокон длиной от 0,1 до 5 мм, растительного, выделяемые из древесины хвойных и лиственных пород (в том числе техническая целлюлоза, макулатура), из стеблей и луба однолетних растений, семенных коробочек и листьев некоторых растений или минерального (асбест) происхождения (рис. 1.3).

а) б)

Рисунок 1.3 - Внешний вид тонкоизмельчённых техногенных волокнистых материалов, полученных из гофрокартона (а) и мелованной писчей бумаги (б).

В бумажной промышленности под волокном понимается единичная клетка в конечной фазе своего развития [50...53]. Таблица (Приложение А), составленная на основе приведённых в [50.59] данных, даёт представление о физико-механических характеристиках некоторых видов волокон.

О прочности растительных волокон можно косвенно судить по так называемой нулевой разрывной длине, т.е. разрывной длине, полученной в результате определения этого показателя при нулевом расстоянии между зажимами разрывной машины. Так, например, прочность на разрыв волокон хлопка составляет 412 МПа, льна - 745 МПа, пеньки - до 814 МПа, хвойной сульфитной целлюлозы - до 520 МПа [53].

При оценке размеров различают среднеарифметическую и средневзвешенную длину волокна. Среднеарифметическая длина волокна менее показательна, так как она не учитывает весового содержания отдельных фракций волокон по

длине, и обычно бывает в 1,5 - 2 раза меньше средневзвешенной. Следовательно, предпочтение следует отдать второму показателю, которым и надлежит пользоваться при проведении исследовательских работ (таблица 1.1) [52].

При измельчении волокон (диспергировании целлюлозы) происходит существенный рост её удельной поверхности. Освобождённая поверхность дополнительно поглощает воду, увеличивая, таким образом, удельный объём вещества и повышая адгезионную способность [53].

Таблица 1.1 - Показатели бумажной массы для разных видов бумаги [52].

Поверхностная Степень Средневзвешенная

Тип бумаги плотность, помола, длина волокон,

(г/м2) (0ШР) (мм)

Конденсаторная 7 - 14 95 - 98 0,5 - 0,8

Тонкая разная 14 - 30 70 - 90 0,8 - 1,5

Жиронепроницаемая 40 - 60 70 - 90 0,7 - 1,2

Впитывающая 50 - 70 24 - 40 1,0 - 2,2

Из сульфатной целлюлозы с повышенной массой 1м2 90 - 200 24 - 40 1,4 - 2,0

Электроизоляционная 40 - 110 25 - 60 1,8 - 2,4

Писчая и печатная:

№ 1 70 - 80 35 - 40 1,2 - 1,6

№ 2 65 45 - 50 1,2 - 1,4

№ 3 60 50 - 55 1,0 - 1,3

Газетная 51 60 - 65 0,8 - 1,0

Так, например, сульфатная целлюлоза, имеющая при степени помола

0 2 3 3

16 ШР удельную поверхность, равную 1700 м /кг и удельный объем 3,5-10" м /кг в результате размола до 46 0ШР увеличила удельную поверхность в два раза, а удельный объём в 1,6 раз. При размоле до 90 0ШР удельная поверхность выросла в четыре раза, а удельный объём более чем в два раза по сравнению с первоначальными данными. В конце размола при 98 0ШР удельная поверхность удесятерилась, а удельный объём возрос в 4,5 раза. При дальнейшем продолжении размола можно прийти к снижению степени помола в 0ШР и к уменьшению удельного объёма (вследствие полной деструкции волокон), однако удельная поверхность при этом будет продолжать увеличиваться [53].

Таким образом, у ТВМ можно выделить ряд особенностей, существенно отличающих их от дисперсных порошковых материалов. Одна из таких особенно-

стей связана с размерами частиц и волокон, из которых состоит гранулируемая смесь. Частицы сеносоломистых волокнистых материалов и, тем более, порошковых материалов, имеют примерно равные пространственные размеры (рис. 1.4). В то время как у рассматриваемых нами волокнистых материалов отношение длины к диаметру волокна Ь/Б (т.н. "фактор формы", служащий для количественной оценки формы частиц материала) может достигать 14000 (Приложение А).

Рисунок 1.4 - Сравнительные пространственные размеры частиц дисперсных порошковых (а) и волокнистых (б) материалов (к понятию фактора формы частиц и

волокон).

Фактор формы волокнистых материалов обусловливает высокоразвитую контактную поверхность между волокнами и, как следствие, высокий коэффициент внутреннего трения /е. Как следствие - волокнистый материал при пластическом формовании имеет практически нулевую относительную подвижность волокон.

Другая важная особенность заключается в том, что степень уплотнения волокнистых материалов Хупл при переработке может достигать Хупл ~ 15 (рост плот-

3 3

ности смеси происходит с р0 ~ (60 ± 20) кг/м до ргр ~ (500 ± 50) кг/м ). Сравнимые показатели степени уплотнения имеются только в с/х промышленности, где, при производстве комбикормов, Хупл может достигать 5 - 8 [54, 56]. В ПСМ, например, Хупл порошковых материалов при экструдировании составляет порядка 1,5 - 4 [60].

Реологические свойства волокносодержащих шихт в исходном состоянии имеют ярко выраженные упругие свойства, а вязкость и пластичность не проявляются. Согласно [53] для любой бумаги и любого направления нагружения справедливо правило: при деформации до 0,2 % бумага является упругим материалом, при деформации от 0,5 % до 2,5 % пластическая деформация примерно равна эластической. Дальнейшее увеличение общей деформации идёт за счёт нарастания

только пластической компоненты, так как эластическая деформация увеличивается незначительно.

Исходная шихта в процессе компактирования переходит в пастообразное состояние. Паста - это дисперсная система, состоящая из частичек (волокон) дисперсной фазы и прослоек дисперсионной среды (в нашем случае пластификатора) [61]. Подготовленная к гранулированию волокносодержащая шихта, согласно принятой в [62] классификации, относится к пастам IV (рис. 1.5).

а) б) |/>

¡¡¡§ ШШ г

г) д) г £Х

ЙР р

Рисунок 1.5 - Схема структуры пасты IV:

а - до деформации; б - сжатие без возможности бокового расширения; в - сжатие с одновременным сдвигом (область сдвига отмечена пунктиром); г - пластическое течение; д - поверхностное трение (область трения отмечена пунктиром); е - всестороннее обжатие.

Ориентация (вытягивание) волокон в таких пастах выражена слабо и происходит в основном только под влиянием действия напряжений сдвига или высоких давлений при компрессии (рис. 1.5,в). При любом виде деформации такой системы, вследствие неравномерного распределения связующего по волокну, в ней наблюдается не только трение в жидкой фазе, но и сухое трение (особенно в областях переплетения волокон). Действие его очень велико, особенно в уплотнённой части структуры [62].

То есть сухие измельчённые волокнистые материалы, с естественной влажностью Ж = (7 ± 1) %, не обладают вязко-пластическими свойствами, необходимыми для осуществления процесса гранулирования материала в фильерах плоской матрицы.

Для придания волокносодержащей шихте минимальных пластических свойств необходимо введение в неё пластифицирующего компонента, который к

тому же снижает затраты энергии на процесс формования.

Для производства ГСД ЩМА очевидным становится использование в качестве пластифицирующих компонентов продуктов нефтепереработки: технических масел, парафинов, битумов и битумных эмульсий.

Под термином "битум" понимают жидкие, полутвёрдые или твёрдые соединения углерода и водорода с небольшим количеством кислород-, серо-, азотсодержащих веществ и металлов и значительным содержанием асфальтеносмоли-стых веществ, хорошо растворимых в сероуглероде, хлороформе и других органических растворителях. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев [63].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осокин Антон Владиславович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Указ Президента Российской Федерации от 05.01.2016г. № 7 /

URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/40400 (дата обращения 30.08.2018);

2. Указ Президента Российской Федерации от 19.04.2017г. № 176 / URL: http://kremlin.ru/acts/bank/41879 (дата обращения 30.08.2018);

3. Федеральный закон от 29.12.2014г. № 458-ФЗ /

URL: http://kremlin.ru/acts/bank/39278 (дата обращения 30.08.2018);

4. Рынок утилизации отходов: 2018 год / URL: https://dcenter.hse.ru/data/2018/07/11/1151608260/%D0%A0%D1%8B%D0%BD %D0%BE%D0%BA%20%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0% B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8%20%D0%BE%D1%82%D1%85%D0 %BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2%202018.pdf (дата обращения 27.11.2018г.);

5. Переработка отходов: анализ мировых тенденций / Н. Ю. Сопилко, доцент кафедры инженерного бизнеса и управления предприятием инженерного факультета РУДН, Москва; журнал «Твердые бытовые отходы» /

URL: http://msk.specialautoservice.ru/pererabotka-otxodov-analiz-mirovyx-tendencij/ (дата обращения 28.11.2018г.);

6. Сдав макулатуру, спасём дерево /

URL: http://www.belnovosti.ru/nb/sdav-makulaturu-spasem-derevo (дата обращения 30.11.2018г.);

7. Государственная программа «Развитие транспортной системы» /

URL: http://government.ru/programs/206/events/ (дата обращения 30.11.2018г.);

8. Статистика: дорожное хозяйство России в цифрах /

URL: https://finance.rambler.ru/other/40457287-statistika-dorozhnoe-hozyaystvo-rossii-v-tsifrah/?updated (дата обращения 30.11.2018г.);

9. Способы и проблематика переработки отходов /

URL: http://vtorothodi.ru/pererabotka/pererabotka-otxodov-i-musora (дата обращения 06.08.2017г.);

10. Переработка мусора (ТБО) в России / URL: http://ztbo.ru/o-tbo/stati/stranni/pererabotka-musora-tbo-v-rossii (дата обращения 06.08.2017г.);

11. 2017 - год экологии в России /

URL: http://ecoyear.ru/ (дата обращения 07.08.2017г.);

12. Гранулы из волокон целлюлозы «ECOLLOSE» марки СМ-А для производства стабилизирующих добавок асфальтовых покрытий //

ООО РосТЭС-Юг-Дорога. URL: https://rostes-iug-

doroga.ru/index.php/stabiliziruyushchie-dobavki/54-granuly-dlya-shchma-iz-volokon-tsellyulozy-ecollose-marki-sm-a (дата обращения: 07.09.2017);

13. Гридчин, А. М. Перспективы использования техногенных отходов КМА в дорожном строительстве / А.М. Гридчин, А.В. Высоцкий // Материалы конференции «Образование, наука, промышленность: взгляд в будущее»;

14. Дворкин, Л. И. Строительные материалы из отходов промышленности: учебно-справочное пособие / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. - Ростов н/Д: Изд-во «Феникс», 2007. - 368 с.;

15. Кирюхин, Г. Н. Покрытия из щебёночно-мастичного асфальтобетона /

Г.Н. Кирюхин, Е.А. Смирнов. - М.: ООО «Издательство «Элит», 2009. - 176 с.;

16. Костин, В. И. Щебёночно-мастичный асфальтобетон для дорожных покрытий: Учебное пособие. - Н. Новгород: издание ННГАСУ, 2009. - 65 с.;

17. Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси: пат. 2377262 РФ: МПК C 08 L 17/00, C 08 J 11/06, C 04 B 26/26 / Горелик Р.А., Балыбердин В.Н., Слепая Б.М., Лернер М.И.; заявитель и патентообладатель ООО «Уником». -№ 2008129422/04; заявл. 23.03.2008; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36. - 12 с;

18. Подопригора, В. Г. Целлюлозная добавка TOPCEL для стабилизации щебё-ночно-мастичного асфальтобетона / В.Д. Подопригора // Дороги, 2007, №3;

19. Применение вторичных ресурсов в строительстве / Р.Г. Кочеткова // Современные технологии строительства.

URL: http://www.sovtehnostroy.ru/viewart.php?arts_id_=86 (дата обращения 18.03.2018г.);

20. Прокопец, В. С. Повышение эффективности дорожно-строительных материалов механоактивационным модифицированием исходного сырья: автореф. дис. док. техн. наук / В.С. Прокопец. - Омск: СибАДИ, 2005;

21. Пугин, К. Г. Строительство автомобильных дорог с использованием техногенных материалов: / К.Г. Пугин, В.С. Юшков // ПГТУ. - С. 35 - 43;

22. Соломенцев, А. Б. Влияние стабилизирующих добавок на свойства вязкого дорожного битума / А.Б. Соломенцев, И.А. Баранов // Строительные материалы и технологии, 2011, №4 (36) - С. 55 - 60;

23. Способ получения стабилизирующей добавки для щебёночно-мастичной асфальтобетонной смеси: пат. 2274617 РФ: МПК C 04 B 26/26 / Иванов В.В., Солдатова Ю.В., Нуриева С.И.; заявитель и патентообладатель

ОАО «НИИпроектасбест». - № 2004108553/03; заявл. 22.03.2004; опубл. 20.04.2006, Бюл. № 11. - 4 с;

24. Стабилизирующая добавка «Нанобит СД10» / компания Селена.

URL: http://selenatek.ru/ru/produkcija/dorozhnoe-stroitelstvo/stabilizirujuschie-dobavki/ (дата обращения 19.03.2018г.);

25. Стабилизирующая добавка для асфальтобетонной смеси на основе торфа (варианты) и способ получения для нее структурообразователя:

пат. 2479524 РФ: МПК C 08 L 95/00, C 04 B 26/26 / Кудряшов А.П., Кудряшов И.В., Кудряшов П.А., Гермашев В.Г., Ядыкина В.В.; заявитель и патентообладатель ООО «Селена», Кудряшов А.П., Кудряшов И.В. -№ 2011126791/03; заявл. 29.06.2011; опубл. 20.04.2013, Бюл. № 11. - 11 с;

26. Стабилизирующая добавка для щебёночно-мастичного асфальтобетона: пат. 2273615 РФ: МПК C 04 В 26/26, C 08 L 95/00 / Джаназян Э.С., Мутафян К.С., Григорян А.Р.; заявители и патентообладатели Джаназян Э.С., Мутафян К.С., Григорян А.Р. - № 2004117759/03; заявл. 15.06.2004;

опубл. 20.11.2005, Бюл. № 10. - 5 с;

27. Стабилизирующая добавка для щебёночно-мастичной асфальтобетонной смеси и способ её получения: пат. 2312116 РФ: МПК C 08 L 95/00,

C 04 B 26/26 / Нугманов О.К., Григорьева Н.П., Хлебников В.Н., Лебедев Н.А., Каримова А.М.; заявитель и патентообладатель ООО «НПО «Нефтепромхим». - № 2006142423/04; заявл. 24.11.2006; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34. - 5 с;

28. Якимович, И. В. Возможности использования отходов КМА в качестве минерального порошка для асфальтобетонных смесей / И.В. Якимович,

В.В. Ядыкина // материалы международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - С. 227 - 229;

29. Ханнанова, Г. Т. Использование промышленных отходов в составах щебёноч-но-мастичного асфальтобетона / Г.Т. Ханнанова, И.Б. Струговец, Ш.Х. Аминов, И.В. Недосеко // Известия КазГАСУ, 2009, № 2 (12) - С. 283 - 288;

30. Цупа, А. Ф. Современное состояние применения минеральных порошков в асфальтобетоне / А.Ф. Цупа, С.В. Кучерявенко // материалы международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». - Белгород:

БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - С. 216 - 218;

31. Способ производства гранул из больших кусков возобновляемого волокнистого сырья: заявка 2011101147 РФ: МПК C 10 L 5/44 / Берман Й., Буш-харт А., Зитцман В. (DE); заявитель Амандус Каль ГМБХ энд КО. КГ (DE); пат. поверенный Ловцов С.В. - № 2011101147/04; заявл. 22.08.2008; опубл. 27.09.2012, Бюл. №27; приоритет 22.08.2008 ЕР - 2 с;

32. Добрынин, А. О. Сравнение физико-механических свойств ЩМА с применением стабилизатора-модификатора «Унирем» и стабилизатора «Хризотоп» / А.О. Добрынин, В.В. Опарина // Пермский национальный исследовательский политехнический университет. 2012. - С. 70 - 78;

33. Дьяков, К. А. Резинированные асфальтобетонные смеси // К.А. Дьяков, Р.М. Черсков // Центр развития дорожных технологий.

URL: http://crdtech.ru/index.php/publications/articles/7-2011-06-23-17-54-16 (дата обращения: 03.09.2014);

34. Клименко, Л. Д. Щебёночно-мастичный асфальтобетон на основе отходов промышленности красноярского края / Л.Д. Клименко, И.А. Метляева, Г.В. Василовская // Сибирский федеральный университет;

35. Резиносодержащий полимерный модификатор битума: пат. 2266934 РФ: МПК C 08 L 95/00 / Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Щеглов А.Г., Чубенко Е.Н., Черсков Р.М., Хаддад Л.Н.; заявители и патентообладатели Илиополов С.К., Мардиросова И.В., Щеглов А.Г., Чубенко Е.Н., Черсков Р.М., Хаддад Л.Н. - № 2004124006/04; заявл. 05.08.2004;

опубл. 27.12.2005, Бюл. № 36. - 8 с;

36. Добавка стабилизирующая на основе целлюлозного волокна для асфальтобетонных смесей. Технические условия: СТБ 1769-2007. -

Введ. 18.07.2008. - Минск: Госстандарт, 2008. - 13 с;

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебёночно-мастичный. Технические условия: ГОСТ 31015-2002. - Введ. 01.05.2003. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. - 27 с;

Стабилизирующая добавка «Виатоп» / компания J.Rettenmaier & Sonne. -

URL: http://www.rettenmaier.ru/jrs ru/fiber-solutions/bu-

strassenbau/produkte/index.php (дата обращения 18.03.2018);

Куцина, Н. П. Щебёночно-мастичный асфальтобетон на основе техногенного

сырья: дис. канд. техн. наук / Н.П. Куцина. - Белгород:

БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007;

Материал композиционный «Унирем - 001» на основе активного резинового порошка. Технические условия: СТО 61595504-002-2010. -Введ. 22.03.2011. - Подольск: ООО «Уником», 2010. - 25 с; Гранулированный стабилизатор «ХРИЗОТОП» для щебёночно-мастич-ных асфальтобетонных смесей. Технические условия: СТО 72376975-0012009. - Введ. 01.07.2009. - Екатиренбург: ООО «Хризотоп», 2009. - 17 с; Гранулированный стабилизатор для щебёночно-мастичного асфальтобетона: пат. 39884 РФ: МПК C 04 В 26/26, C 04 B 30/02 / Безотосный А.И., Осин-цев А.А., Агалаков Ю.А.; заявитель и патентообладатель ООО «Хризотоп». -№ 2004112355/22; заявл. 22.04.2004; опубл. 20.08.2004, Бюл. № 23. - 5 с; Гранулы двухкомпонентные GENICEL: листок-каталог: разработчик и изготовитель CFF GmbH & Co. KG. - 4 с;

Мухаметханов, А.М. Стабилизирующая армирующая добавка на основе травяной целлюлозы для щебёночно-мастичного асфальтобетона / А.М. Мухаметха-нов, О.К. Нугманов // Известия КазГАСУ, 2010, № 2 (14) - С. 255 - 260; Мухаметханов, А.М. Стабилизатор на основе травяной целлюлозы для ще-бёночно-мастичного асфальтобетона /

URL: http://geo.albo06.ru/lib/pererabotka-otxodov-analiz-mirovyx-tendencij (дата обращения 06.08.2017г.);

Мухаметханов, А.М. Способ получения стабилизирующей добавки для ще-бёночно-мастичного асфальтобетона /

URL: http://geo.albo06.ru/lib/pererabotka-otxodov-analiz-mirovyx-tendencij (дата обращения 06.08.2017г.;

Натуральные волокна целлюлозы TECHNOCEL: листок-каталог: разработчик и изготовитель CFF GmbH & Co. KG. - 16 с;

Галлимулин, И.Н. Комплексная добавка для битумного вяжущего на основе целлюлозы и флотогудрона: дис. канд. техн. Наук / Галлимулин Ильнур Ниа-левич - Казань., 2015 - 140 с;

Способ производства гранул из больших кусков возобновляемого волокнистого сырья: пат. 2483098 РФ: МПК C 10 L 5/44 / Берман Й., Бушхарт А., Зитцман В.; заявитель и патентообладатель АМАНДУС КАЛ ГМБХ ЭНД КОЮ КГ (DE). - № 2011101147/04; заявл. 16.07.2009; опубл. 27.09.2012, Бюл. № 27. - 5 с.;

Фляте, Д.М. Свойства бумаги / Д.М. Фляте, изд. 3 перераб. и доп. -М.: Лесная промышленность, 1986 - 680 с.;

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

Кларк, Дж. Технология целлюлозы (наука о целлюлозной массе и бумаге, подготовка массы, переработка её на бумагу, методы испытаний): пер. с англ.

A.В, Оболонской и Г.А. Пазухиной. - М.: Лесная промышленность, 1983. - 456 с.;

Иванов, С.Н. Технология бумаги - 3-е изд. / С.Н. Иванов. - М.: Школа бумаги, 2006 - 696 с.;

Корда, И. Размол бумажной массы. / перевод с чешского, И. Корда, З. Либнар, И. Прокоп. - М.: Лесная промышленность, 1967. - 421 с.; Кучинскас, З.М. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетировании кормов / З.М. Кучинскас, В.И. Особов, Ю.Л. Фрегер. - М.: Агропромиз-дат, 1988. - 208 с.;

Глебов, Л.А. Технологическое оборудование предприятий отрасли (зернопе-рерабатывающие предприятия): Учебник / Л.А. Глебов, А.Б. Демский,

B.Ф. Веденьев, М.М. Темиров, Ю.М. Огурцов, 2006. - 817 с.; Мельников, С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм: Учеб. пособие высш. учебн. заведений. / С.В. Мельников. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1978. - 560 с.;

Строение и свойства шерстяных волокон // Всё о животноводстве: теория и практика. URL: http://worldgonesour.ru/ovcevodstvo/1341-stroenie-i-svoystva-sherstyanyh-volokon.html (дата обращения: 7.09.2017);

Справочник по лентоткацкому производству / А.К. Кулева, Т.М. Байкова, А.Н. Бакун, Д.И. Хесин. - М.: Лёгкая индустрия, 1976. - 296 с.; Войниканис-Мирский, В.Н. Техника промышленного рыболовства и промысел морского зверя. - М.: Пищепромиздат, 1961;

Севостьянов, М.В. Пресс-валковый экструдер для формования техногенных порошкообразных материалов: дис. канд. техн. наук / Севостьянов Максим Владимирович. - Белгород. 2006 - 250 с.;

Вилесов, Н.Г. Процессы гранулирования в промышленности / Вилесов Н.Г., Скрипко В.Я., Ломазов В.Л., Танченко И.М. - «Техника», 1976. - 192 с.; Фадеева, В.С. Формирование структуры пластичных паст строительных материалов при машинной переработке / В.С. Фадеева. - М.: Стройиздат, 1972. - 223 с.; Гун, Р.Б. Нефтяные битумы / Р.Б. Гунн. - М.: Химия, 1973. - 432 с.; Переверзев, А.Н. Производство парафинов / А.Н. Переверзев, Н.Ф. Богданов, Ю.Н. Рощин. - М.: Химия, 1973. - 224 с.; Андреев, Д. А. Анализ методов и устройств для гранулирования материалов / Д.А. Андреев, В.С. Секацкий // Молодёжь и наука: Сборник материалов VIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, посвященной 155-летию со дня рождения К. Э. Циолковского. - Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012; Осокин, А.В. Анализ техники и технологии уплотнения порошкообразных и волокнистых материалов / А.В, Осокин, Ю.В. Гиммельфарб, Д.Ю. Удников // Сборник статей VII Международной науч.-практ. конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодёжь и научно технический прогресс». В 3х томах. - 2014. - Том 1. - С. 51 - 54;

67. Осокин, А.В. Анализ существующих способов и технологических средств для компактирования техногенных материалов / А.В. Осокин,

М.В. Севостьянов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. Москва. - 2013. - №7. С.62 - 66;

68. Dubinin, N.N. Rotary Machines for Production of Ceramic Wall Materials / N.N. Dubinin, E. I. Evtushenko, I.I. Nemets, O.A. Nosov, A.V. Osokin // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. № 5 (5). P.1710 - 1718;

69. Ильевич, А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1979. - 344 с.;

70. Ильина, Т.Н. Процессы агломерации в технологиях переработки дисперсных материалов / Т.Н. Ильина // Монография. - Белгород, 2009. - 229 с.;

71. Классен, П.В. Гранулирование / П.В. Классен, И.Г. Гришаев, И.П. Шомин. -М.: Химия, 1991. - 240 с.;

72. Шкарпеткин, Е.А. Вибрационно-центробежный гранулятор для формования композиционных смесей: дис. канд. техн. наук: 05.02.13 / Шкарпеткин Евгений Александрович. - Белгород., 2013 - 209 с.;

73. Валковый пресс для спрессовывания порошкообразных материалов:

а.с. 425816 СССР: МПК B30B 11/18, B28B 3/16 / Классен П.В., Мурадов Г.С. / заявитель и патентообладатель П.В. Классен, Г.С. Мурадов. - № 1787183/2527, заявл. 19.05.1972; опубл. 30.04.1974, Бюл. № 16. - 2 с.;

74. Пресс-валковый экструдер: пат. 2207247 РФ: МПК B29B 9/06, В0Ы 2/20 / ГридчинА.М., Севостьянов В.С., Лесовик В.С., и др.; заявитель и патентообладатель БелГТАСМ. - № 2002121657/12, заявл. 06.08.2002;

опубл. 27.06.2003, Бюл. № 18. - 6 с.;

75. Классен, П. В. Основы техники гранулирования: Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / П.В. Классен, И.Г. Гришаев. -М.: Химия, 1982. - 272 с.;

76. Барабанный гранулятор: пат. 2228789 РФ: МПК B 01 J 2/12 / Солдатов

A.В., Михайлов Ю.И.; заявитель и патентообладатель ОАО "Научно-исследовательский и проектный институт карбамида и продуктов органического синтеза". - № 2003112883/15 заявл. 30.04.2003;

опубл. 20.05.2004, Бюл. № 14. - 5 с.;

77. Тарельчатый гранулятор: пат. 2105601 РФ: МПК В10J 2/14 / Мазниченко С.В., Кисилев В.К., Степанов В.А.; заявитель и патентообладатель Горлов-ское ОАО "Концерн Стирол". - № 96117899/25, заявл. 09.09.1996; опубл. 27.02.1998;

78. Гранулятор: а.с. 1830280 СССР: МПК B01J 2/10 / Николюхин Н.Б., Першин В.Ф., Ткачёв А.Г. / заявитель и патентообладатель Тамбовский институт химического машиностроения. - № 4879992/26, заявл. 05.11.1990; опубл. 30.07.1993, Бюл. № 28. - 3 с.;

79. Варсанофьев, В.Д. Вибрационная техника в химической промышленности /

B.Д. Варсанофьев, Э.Э Кольман-Иванов. - М.: «Химия», 1985. - 240 с.

80. Вибрационно-центробежный гранулятор: пат. 2412753 РФ: МПК В0Ы 2/00 / Ильина Т.Н., Севостьянов М.В., Шкарпеткин Е.А., Уральский В.И.; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2009135800/05, заявл. 25.09.09; опубл. 27.02.2011, Бюл. №6. - 9 с.;

81. Вибрационный пресс-гранулятор: ас. 1761548 СССР: МПК В30В 11/18 / Федоренко И.Я., Белокуренко С.А. / заявитель и патентообладатель

И.Я. Федоренко, С.А. Белокуренко. - № 4802058/27, заявл. 14.03.1990; опубл. 15.09.1992, Бюл. № 34. - 4 с.;

82. Вальцевый пресс для брикетирования: ас. 1255454 СССР: МПК В30В 9/00 / Пудовиков Ю.П., Кольман-Иванов Э.Э., Тюленева Э.В. и др. / заявитель и патентообладатель Московский ордена трудового красного знамени институт химического машиностроения, Предприятие п/я-2287. - № 3797576/25-27, заявл. 07.10.1984; опубл. 07.09.1986, Бюл. № 33. - 2 с.;

83. Генералов, М.Б. Расчёт оборудования для гранулирования минеральных удобрний / М.Б. Генералов, П.В, Классен, А.Р. Степанова, И.П. Шомин. -М.:Машиностроение, 1984. - 192 с.;

84. Зубаков, А. П. Вальцевый пресс с протяжённой зоной уплотнения материала и съёмными элементами: дис. канд. техн. наук / А.П. Зубаков. 2004 - 236 с.;

85. Косинцев, В. И. Основы проектирования химических производств и оборудования: Учебник / В.И. Косинцев, А.И. Михайличенко, Н.С. Крашенникова, В.М. Миронов, В.М. Сутягин; под ред. Михайличенко А.И.; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011 - 397 с.;

86. Установка для изготовления таблеток: пат. 2336171 РФ: МПК В30В 11/12 / Варламов С.Е., Болотин Н.Б.; заявители и патентообладатели Варламов С.Е., Болотин Н.Б. - № 2006141564/02 заявл. 27.05.2008;

опубл. 20.10.2008, Бюл. № 29. - 8 с.;

87. Геррман, Х. Шнековые машины в технологии. ФРГ, 1972. пер. с нем. под ред. Л.М. Фридмана. Л.: «Химия», 1975. - 232 с.;

88. Гранулятор: пат. 2271246 РФ: МПК В0Ы 2/10 / Гуслицер И.И., Миронов Г.С., Ботвич А.Л.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Сибирский государственный технологический университет". -

№ 2004119519/15 заявл. 25.06.2004; опубл. 10.03.2006, Бюл. № 7. - 6 с.;

89. Валковый пластификатор-гранулятор непрерывного действия для высоковязких полимерных материалов: пат. 2187361 РФ: МПК В 01 J 2/22 / Юр-кин А.Ю., Клинков А.С., Маликов О.Г., Хабаров С.Н., Беляев П.С.; заявитель и патентообладатель Тамбовский государственный технический университет. -№ 2000105801/12, заявл. 13.03.2000; опубл. 20.08.2002, Бюл. № 23. - 4 с.;

90. Пресс шестерённый: пат. 2452169 РФ: МПК А0Ш5/00, В30В11/28 / Щербина В.И., Таранов М.А., Хижняк В.И., Несмиян А.Ю., Ермолин А.Ю., Ски-дело В.В., Авраменко Ф.В., Шаповалов Д.Е., Лихачев А.Ю.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО "Азово-Черноморская государственная агроин-женерная академия". - 2010152407/13, 2009135800/05 заявл. 21.12.2010; опубл. 10.06.2012, Бюл. № 16. - 5 с.;

91. Брикетный пресс: пат. 2431568 РФ: МПК В 30 В 11/20 / Казначеев В.А., Му-саелянц Г.Г., Карабеков М.М., Лопухов Ю.А., Сысоев Д.К., Гончаров О.Ю.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Пятигорский государственный технологический университет". - № 2009111926/02, заявл. 31.03.2009;

опубл. 20.10.2011, Бюл. № 29. - 8 с.;

92. Пресс-гранулятор с вертикальной кольцевой «плавающей» матрицей: а.с. 284497 СССР: МПК А0№ 15/00, В30В 3/06 / Подкользин Ю.В. / заявитель и патентообладатель Государственное специальное коснтрукторское бюро машинам приготовлений витаминизированных кормов. - № 1361281/30-15, заявл. 23.08.1969; опубл. 14.10.1970, Бюл. № 32. - 2 с.;

93. Сулименко, Л. М. Агломерационные процессы в производстве строительных материалов / Л.М. Сулименко, Б.С. Альбац. - М.: ВНИИЭСМ, 1994. - 297 с.;

94. Гранулятор: а.с. 1768271 СССР: МПК В0Ы 2/20 / Подгорнова Н.М. / заявитель и патентообладатель Всесоюзное научно-производственное объединение «Комбикорм». - № 4754153/26, заявл. 05.10.1989; опубл. 15.10.1992,

Бюл. № 38. - 3 с.;

95. Пресс-гранулятор: а.с. 426873 СССР: МПК В30В 3/02 / Рузгас С.Е. / заявитель и патентообладатель С.Е. Рузгас, Головное специализированное конструкторское бюро по машинам для приготовления витаминизированных кормов. - № 1837937/30-15, заявл. 16.10.1972; опубл. 05.05.1974, Бюл. № 17. - 2 с.;

96. Байсоголов, В.Г. Механическое оборудование заводов огнеупорной промышленности / В.Г. Байсоголов, П.И. Галкин - М.: изд-во лит-ры по чёрной и цветной металлургии, 1952. - 610 с.;

97. Булатов, И.А. Разработка процесса прессового гранулирования мелкодисперсных сред на примере минеральных порошков и древесных отходов: авто-реф. дис. канд. техн. наук / И.А. Булатов. - Москва, 2012 - 17с.;

98. Ванчаков, М.В. Технология и оборудование для переработки макулатуры: Учебное пособие / М.В. Ванчаков, А.В. Кулешов, Г.Н. Коновалова. - 2-е изд., испр. и доп. - СПбГТУРП. СПб., 2011. - Ч.1. - 99 с.;

99. Ветюгов, А.В. Совершенствование процесса гранулирования тонкодисперсных керамических порошков: автореф. дис. канд. техн. наук / А.В. Ветюгов. -Иваново: Изд-во ФГБОУ ВПО «ИГХТУ», 2013 - 16 с.;

100. Гранулятор: пат. 2194568 РФ: МПК В0Ы 2/20 / Сербиновский М.Ю., Воло-щук В.Г., Логинов В.Т. и др. / заявитель и патентообладатель ГУП «Орион».

- № 2001121111/12 заявл. 26.07.2001; опубл. 20.12.2002, Бюл. № 35. - 6 с.;

101. Крохин, В.Н. Брикетирование углей: Учебник для техникумов / В.Н. Крохин.

- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - 224 с.;

102. Машиностроение. Энциклопедия: Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. 1У-12 / М.Б. Генералов, В.П. Александров,

B.В. Алексеев и др.; Под общ. ред. М.Б. Генералова. 2004 - 832 с.;

103. Машиностроение. Энциклопедия: Машины и оборудование пищевой и перерабатывающей промышленности. Т. 1У-17 / С.А. Мачихин, В.Б. Акопян,

C.Т. Антипов и др.; Под общ. ред. С.А. Мачихина. 2003. - 736с.;

104. Пресс для брикетирования материалов с малой насыпной массой:

а.с. 1310245 СССР: МПК B30B 11/18 / Солотовка В.П. / заявитель и патентообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт соляной промышленности. - № 3970921/30-27, заявл. 24.10.1985; опубл. 15.05.1987, Бюл. № 18. - 3 с.;

105. Равич, Б.М. Брикетирование руд. - М.: Недра, 1982. - 183 с.;

106. Севостьянов, В.С. Технические основы переработки и утилизации техногенных материалов / В.С. Севостьянов, Л.И. Шинкарёв, М.В. Севостьянов,

A.А. Макридин, Н.В. Солопов. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2011 - 268 с.;

107. Способ и устройство ритмического гранулирования и брикетирования сельскохозяйственных материалов: пат. 2423040 РФ: МПК A01F15/00, B30B11/20 / Карташов С.Г., Свентицкий И.И., Голубева О.В., Карташова Г.П.; заявитель и патентообладатель ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ. -№ 2009123093/21, заявл. 17.06.2009; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19. - 8 с.;

108. Тимашев, В.В. Агломерация порошкообразных силикатных материалов /

B.В. Тимашев, Л.М. Сулименко, Б.С. Альбац. - М.: Стройиздат, 1978. - 136с.;

109. Установка для получения гранул: пат. 2449830 Российская федерация: МПК В0Ы 2/20 / Богородский А.В., Ветюгов А.В., Безлепкин В.А., Романов В.П.; заявитель и патентообладатель ОАО «Поликор». -

№ 2010142578/05, заявл. 18.10.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13. - 8 с.;

110. Осокин, А.В. Основные направления конструктивно-технологического совершенствования пресс-валковых агрегатов с плоской матрицей / Севостья-нов М.В., Осокин А.В., Гиенко Е.А., Лагутин И.И. // Молодой учёный. Казань. - 2015. - №12. - С. 288-294;

111. Устройство для гранулирования пастообразных материалов: а.с. 975050 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Вехтер Б.Д., Пащенко В.Н., Бабушкин В.А.; заявитель и патентообладатель Пермский политехнический институт. -

№ 3230807/23-26; заявл. 04.01.1981; опубл. 23.11.1982, Бюл. № 43 - 4 с.;

112. Гранулятор: а.с. 579002 СССР: МПК В 01 J 2/00 / Пиуновский И.И., Лысо-конь В.П., Хмелинко А.П., Федюкович Г.П.; заявитель и патентообладатель Центральный НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР. - № 1908736/30-15; заявл. 16.04.1973; опубл. 05.11.1977, Бюл. № 41. - 2 с.;

113. Матрица пресс-гранулятора: а.с. 1033058 СССР: МПК А 01 F 15/00 / Под-колозин Ю.В., Гельман М.И., Рузгас С.-Н.Э.; заявитель и патентообладатель Головной экспериментально-конструкторский институт по машинам для переработки травы и соломы. - № 3360309/30-15; заявл. 27.11.1981;

опубл. 07.08.1983, Бюл. № 29. - 3 с.;

114. Гранулятор: пат. 2168352 РФ: МПК В 01 J 2/20 / Сербиновский М.Ю., Волощук В.Г., Логинов В.Т., Дукмасова Т.А., Рождова О.С.; заявитель и патентообладатель Государственное унитарное предприятие Особое конструк-торско-технологическое бюро «Орион». - № 99127590/12; заявл. 23.12.1999; опубл. 10.06.2001, Бюл. № 10. - 5 с;

115. Гранулятор: пат. 2194568 РФ: МПК В 01 J 2/20 / Сербиновский М.Ю., Волощук В.Г., Логинов В.Т., Шкураков В.Л., Шкураков Л.В.; заявитель и патентообладатель Государственное унитарное предприятие Особое конструк-торско-технологическое бюро «Орион». - № 2001121111/12;

заявл. 26.07.2001; опубл. 20.12.2002, Бюл. № 38. - 7 с;

116. Гранулятор: а.с. 670323 СССР: МПК В 01 J 2/20, В 30 В 11/00 / Захарчук В.Е., Зубарев П.Д., Иванов А.Ф., Шапиро Л.А.; заявитель и патентообладатель Донецкий филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетическог строительства «Оргэнергострой». -

№ 2400210/23-26; заявл. 23.08.1976; опубл. 30.06.1979, Бюл. № 24. - 4 с.;

117. Устройство для гранулирования пластифицированных материалов:

а.с. 1018701 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Пащенко В.Н., Маможнов О.В., Бабушкин В.А., Нечаев В.Н.; заявитель и патентообладатель Пермский политехнический институт. - № 3268883/23-26; заявл. 02.04.1981; опубл. 23.05.1983, Бюл. № 19. - 3 с.;

118. Гранулятор: а.с. 1047503 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Мурахвер В.И., Тимошенко А.Н.; заявитель и патентообладатель Дзержинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения. - № 3354892/23-26; заявл. 20.07.1981;

опубл. 15.10.1983, Бюл. № 38. - 6 с.;

119. Устройство для гранулирования пастообразных материалов: а.с. 939056 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Маможнов О.В., Пащенко В.Н., Олонцев И.Ф.; заявитель и патентообладатель Пермский политехнический институт. -

№ 2743927/23-26; заявл. 22.02.1979; опубл. 30.06.1982, Бюл. № 24. - 3 с.;

120. Zweistufige Pelletliervorrichtung: DE 3342660 B 01 J 2/20, В 30 В 11/28 / Benson Volker, 05.06.1985;

121. Гранулятор: а.с. 1489823 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Подгорнова Н.М., Ким В.Л.; заявитель и патентообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности. -

№ 4222506/23-26; заявл. 06.04.1987; опубл. 30.06.1989, Бюл. № 24. - 2 с;

122. Гранулятор: а.с. 1768271 СССР: МПК В 01 J 2/20 / Подгорнова Н.М.; заявитель и патентообладатель Всесоюзное научно-производственное объединение «Комбикорм». - № 4754153/26; заявл. 05.10.1989;

опубл. 15.10.1992, Бюл. № 38. - 3 с.;

123. Пресс-валковый экструдер: пат. 2207247 РФ: МПК В 29 В 9/06 / Гридчин А.М., Севостьянов В.С., Лесовик В.С., Севостьянов М.В.,

Минко В.А., Чашин Г.П.; заявитель и патентообладатель Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов. -№ 2002121657/12; заявл. 06.08.2002; опубл. 27.06.2003, Бюл. № 18. - 6 с.;

124. Установка для получения гранул: пат. 2449830 РФ: МПК

В 01 J 2/20 / Богородский А.В., Ветюгов А.В., Безлепкин В.А., Романов В.П.; заявитель и патентообладатель ОАО «Поликор». - № 2010142578/05; заявл. 18.10.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13. - 8 с.;

125. Пресс-гранулятор: а.с. 426873 СССР: МПК В 30 В 3/02 / Рузгас С.Е.; заявитель и патентообладатель Головное специализированное конструкторское бюро для приготовления витаминизированных кормов. -

№ 1837937/30-15; заявл. 16.10.1972; опубл. 05.05.1974, Бюл. № 17. - 2с;

126. Granulator for loose material: WO 9534375 B 01 J 2/20, В 30 В 11/22 / Tessari Roberto, Via Rivarotta, Bassano Del Grappa, 14.06.1995;

127. Федоренчик, А.С. Определение параметров оборудования для производства пеллет / А.С. Федоренчик, Д.М. Гайдукевич // БГТУ, г. Минск;

128. Ковриков, И.Т. Математическое моделирование рабочего процесса в валь-цово-матричном пресс-грануляторе с торцевым ограничением клиновидного пространства / И.Т. Ковриков, А.С. Кириленко // Научный журнал КубГАУ, №75, 2012. - С. 132 - 155;

129. Макаренков, Д.А. Энергосберегающие процессы гранулирования многокомпонентных полидисперсных материалов с регулируемыми характеристиками: дис. док. техн. наук / Макаренков Дмитрий Анатольевич. - Москва., 2015 - 380 с.;

130. Янков, В.И. Течение полимеров в оверстиях фильер. Теория, расчёт, практика / В.И. Янков, И.О. Глот, Н.М. Труфанова, Н.В. Шакиров. - М. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2010. - 368 с.;

131. Krizan, P. Relatioships between technological and material parameters during densification of cherry tree sawdust / P. Krizan, M. Matas, J. Beniak //

MM SCIENCE JOURNAL. - XII. 2016. P. 1549 - 1554. DOI: 10.17973/MMSJ.2016_12_2016142;

132. Krizan, P. Relatioships between compacting pressure and conditions in pressing chamber during biomass pressing / P. Krizan, M. Matas, J. Beniak // Acta Poly-technica 56(1). - 2016. - P. 33 - 40. DOI: 10.14311/APP.2016.56.0033;

133. Krizan, P. Impact of pressing temperature on the pressing conditions in briquetting machine pressing chamder / P. Krizan, M. Svatek, M. Matas, J. Beniak // Journal of Production Engineering. Vol. 17. №1. - 2014. - P. 79 - 82;

134. Krizan, P. Impact of pressing chamber conicalness on the quality of briquetts produced from biofuels in briquetting machines / P. Krizan, M. Matas // Fuel. №4. -2012. - P. 122 - 127;

135. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев изд. перераб. - М.: Наука. - 1980. - 976 с.;

136. Sevost'yanov, M.V. Theory and practice of unit creation for technogenic material compacting (Теория и практика создания агрегатов для компактирования техногенных материалов) / M. V. Sevost'yanov, V.S. Sevost'yanov,

L.I. Shinkarev, A.V. Osokin // Journal of Fundamental and Applied Sciences Vol. 9, № 7S (2017): Pages: 872-887, (ISSN: 1112-9867);

137. Sevost'yanov, M.V. Theory and practice of complex processing of technologenie fibrous materials (Теория и практика комплексной переработки техногенных волокнистых материалов) / M.V. Sevost'yanov, V.S. Sevost'yanov, A.V. Osokin, I.G. Martakov // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 327 (2018) 032035, Tomsk, 4-6 december 2017. (DOI: 10.1088/1757-899X/327/3/032035);

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

Осокин, А.В. Разработка математической модели движения гранулируемого материала в фильерах плоскоматричного гранулятора [Текст] / А.В. Осокин // Вестник ИрГТУ. - 2018. Том 22, №4. - С. 43 - 61 (DOI: 10.21285/1814-35202018-4-43-61);

Теория механизмов и детали машин / под ред. Л.М. Воробъёва. -М.: Военное издательство. 1985. - 290 с.;

Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах, т. II (динамика) / Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. - изд. 5-е, стереотипное. -М.: Наука, 1972. - 624 с.;

Лойцянский, Л.Г. Курс теоретической механики: Часть I. Статика. Кинематика / Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. - изд. 2-е испр. - М., Л.: Главная редакция технико-теоретической литературы, 1938. - 327 с.;

Борщёв, В.Я. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы: учебное пособие, Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2004. - 75с.; Иванов, М.Н. Детали машин: Учебник для ВУЗов. / М.Н. Иванов. - изд. 3-е, доп. и перераб. - М.: Высшая школа, 1976. - 399 с.;

Эрдеди, А.А. Техническая механика: Теоретическая механика. Спротивление материалов: Учеб. для машиностроит. спец. техникумов / А.А. Эрдеди, Ю.А. Медведев, Н.А. Эрдеди. - 3-е изд., перераб и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 304 с.;

Способ размельчения лигноцеллюлозы на волокна: пат. 2462320 МПК В 21 В 1/12, В 02 С 4/26, В 30 В 11/22 / Наундорф В., Зитцман В., Штер-новский Ш.; заявитель и патетообладатель АМАНДУС КАЛ ГМБХ ЭНД КОЮ КГ (DE). - № 2011104698/02; заявл. 10.07.09; опубл. 27.09.12, Бюл. № 27. - 17 с.;

Воронков, И.М. Курс теоретической механики / И.М. Воронков. - М., Л.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1940. - 435 с.; Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. - изд. 4-е стереотип. - М.: Наука, 1966. - 478 с.;

Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах, т. I (статика и кинематика) / Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. - изд. 4-е, стереотипное. - М.: Наука, 1967. - 512 с.;

Яворский, Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, А.К. Лебедев. - 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1968. - 940 с.;

Попов, В.С. Общая электротехника с основами электроники / В.С. Попов, С.А. Николаев. - М.: Энергия, 1972. - 504с.;

Макулатура бумажная и картонная. Технические условия: ГОСТ 10700-97; Осокин, А.В. Исследование процесса гранулирования материалов с малой насыпной плотностью в плоскоматричном грануляторе / А.В. Осокин, М.В. Севостьянов, Р.А. Сабитов // Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений: сборник докладов Междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2013. - Т.П, С. 204 - 209;

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

Технологический модуль и способ смешения техногенных волокнистых материалов: пат. 2624306 РФ: МПК В 01 F 7/04, B 01 F 7/18, B 01 F 13/10 / Севостьянов М.В., Глаголев С.Н., Гридчин А.М., Севостьянов В.С., Мартаков И.А., Осокин А.В., Семерикова Е.Н., Севостянова К.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2016140757; заявл. 17.10.2016; опубл. 03.07.2017, Бюл. № 19. - 12 с.; Смеситель для волокнистых материалов: пат. 176045 РФ: МПК В 01 F 7/04, B 01 F 7/08 / Севостьянов В.С., Мартаков И.А.,

Осокин А.В., Севостянова К.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2017131774; заявл. 11.09.2017; опубл. 27.12.2017, Бюл. № 36. - 7 с.;

Брикеты и гранулы кормовые. Технические условия: ГОСТ 23513-79; Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - М.: Наука, 1969. - 576 с.; Смирнов, Н.В. Курс теории вероятности и математической статистики для технических приложений / Н.В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. - 3-е изд., стереотип. - М.: Наука, 1969. - 511 с.;

Кассандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений / О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев. - М.: Наука, 1970. - 104 с.;

Парафины нефтяные твёрдые. Технические условия: ГОСТ 23683-89 изм.1;

Щупы. Технические условия: ГОСТ 882-75;

Штангенциркули. Технические условия: ГОСТ 166-89;

Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений

/ Ю.П. Адлер, Е.В Маркова, Ю.В. Грановский. - М.: Наука, 1976. - 280с.;

Пресс-грануляторы Khal /

URL: https://www.akahl.de/ru/produkty/granulirovanie-biomassy/ustanovkizavody/detail//show/pressy-granuljatory-1/ (дата обращения 18.03.2018г.);

Технологическая линия и способ для экструдирования техногенных волокнистых материалов: пат. 2567519 РФ: МПК A 23 K 1/20 / Глаголев С.Н., Севостьянов В.С., Гридчин А.М., Севостьянов М.В., Трубаев П.А., Филатов В.И., Кощуков А.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2014149776/13; заявл. 09.12.2014; опубл. 10.11.2015, Бюл. № 31. - 10 с.;

Севостьянов, М.В. Ресурсосберегающий технологический комплекс для производства гранулированных стабилизирующих добавок щебёночно-мастичного асфальтобетона / М.В. Севостьянов, Т.Н. Ильина, И.А. Кузнецова, А.В. Осокин, И.Г. Мартаков // Вестник Тамбовского государственного технического университета. Том 22, №2. - С. 272 - 279;

Пневмомеханическое устройство для микрогранулирования дисперсных материалов: пат. 162472 РФ: МПК В 01 J 2/10, B 01F 13/00 / Глаголев С.Н., Севостьянов В.С., Ильина Т.Н., Севостьянов М.В., Шкарпеткин Е.А., Осокин А.В., Бойчук И.П., Емельянов Д.А.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО БГТУ им. В.Г. Шухова. - № 2015154259/05; заявл. 16.12.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. № 16. - 2 с.

Свойства некоторых волокон

Волокно Основное вещество Р» (г/см3) Щ (%) Средняя длина, (мм) Средняя толщина (ширина), (мкм) Фактор формы, (L/D) Прочность на разрыв, (кгс/мм 2) Растяжение при разрыве, (%)

Хлопок целлюлоза 1.52 7-9 25-45 20 - 25 1250- 1800 44,9 5...12

Лен (техническое волокно) целлюлоза 1,50 12 400-1250 40-85 10000- 14000 35-45

Шерсть: тонкая грубая кератин 1,32 1,32 15-17 15- 17 50-100 50 - 200 16-35 35-63 2857-3125 1429-3175 4,7-19,3 19,3-56,1 31,7-49,7 53,7-51,7

Шёлк (коконная нить) фиброин 1,35 10.5 (6 — 8>-10"5 20-30 - 35 - 50 22-25

Асбест силикат магния 2,5 0,5 9-20 2 КГ5 - > 300

Лубяные; льна пеньки джута рами целлюлоза 12 20.0 20,0 3,0 60,0 16 22 20 40 1200 900 150 1500 110 45-55 87 85-95 1.8 3,0 1.7

Волокна стеблей однолетних растений: соломы злаков рисовой соломы кукурузной СОЛОМЫ тростника бамбука эспарто целлюлоза 1.3 1.4 1,2 1,2 1.7 1.8 1.5 13 8 17 12 20 15 10 10 175 70 100 85 120 150

Я

"73 S

и

о *

ft X К

ft >

On О

Волокно Основное вещество Р» (г/см3) (%) Средняя длина, (мм) Средняя толщина (ширина), (мкм) Фактор формы, (L/D) Прочность на разрыв, (кгс/мм2) Растяжение при разрыве, (%)

Волокна листьев: манильской пеньки новозеландского льна сизаля целлюлоза 5,0 4.0 3,0 24 15 24 210 270 125 94,5 25 59,4 2,8 13 2,7

Семенные волоски: хлопка линтера целлюлоза 25,0 10,0 20 20 1250 500

Древесные волокна: ели пихты сосны березы осины бука эвкалипта тополя целлюлоза 2,5 2,8 3.0 1,2 0.8 0,9 0.8 1,0-1,2 33 35 40 24 22 18 19 26 75 80 73 50 36 56 47 40 - 50

я

43

к и о

й cd ж

К

п>

>

CTs

Примечания:

1. Ж - влажность волокна, (%);

2. р- плотность вещества волокна, (кг/м3).

Способы компактирования материалов и характеристика применяемого оборудования

Способ компактирования и краткое описание процесса Применяемое оборудование н его краткая характеристика Литература

тип машины преимущества недостатки

Окатывание Образование гранул происходит в три этапа. На начальной стадии образуется ядро гранулы, на втором этапе избыточная влага из ядра выдавливается на поверхность гранулы; на заключительной стадии происходит рост гранулы за счёт наслаивания или агломерации ряда частиц. В зависимости от типа машины для окатывания материала могут использоваться силы инерции или центробежные силы. Способ применим ко всем тонкодисперсным порошковым материалам, и шихтам на их основе. Наибольшее распространение данный способ компактирования получил в химической, металлургической, строительной и пищевой промышленности. барабанные грануляторы простота и надёжность конструкции, удобство технического обслуживания, большая единичная производительность неравномерность увлажнения гранулируемой шихты, неравномерный гранулометрический состав проду кта на выходе из аппарата. необходимость периодической чистки стснок гранулятора и узлов выгрузки [76]

тарельчатые (дисковые) грануляторы высокая удельная производительность и эффективность процесса гранулирования, лучшее классифицирующее действие, требуют меньшего времени для рецикл и нга. допускают визуальное наблюдение за процессом. сравнительно легче поддаются наладке и переходу на другой продукт, имеют меньшую массу и габариты отсутствует возможность совмещения нескольких процессов в одном агрегате (например. гранулирование и аммонизация). не герметичны, что приводит к повышенному пылению и испарению влаги [71] [75] [77]

роторные (лопастные) грануляторы возможность переработки вязких материалов, хорошее смешение компонентов шихты. самоочищение рабочих органов, требуется меньшее количество связующего, более интенсивный процесс гранулирования сложность подвода материалов и визу ального наблюдения за процессом [78]

вибрационные грануляторы интенсификация процесса гранулообразоеа-ния. повышенная прочность готовых гранул, высокая удельная производительность повышенный износ деталей и узлов, высокие динамические нагрузки на рабочие органы [71] [75] [79] [80] [81]

Я

ТЗ

К

Й

о ^

Й ы X

к

СЕ)

ьп

Способ компактирования Применяемое оборудование и его краткая характеристика ее а н я

и краткое описание процесса тип машины преимущества недостатки а и ь s Ч

Прессование Образование плотной структуры материала, в процессе его уплотнения под действием внешних сил от рабочих органов машины, обусловлено возникновением прочных коге-зионных связей между частицами при их сжатии [75]. прокаточные машины (валковые прессы) простота конструкции, высокая надёжность, удобство в эксплуатации, большая производительность. высокие удельные давления прессования, возможность регулирования производительности и плотности готового продукта, непрерывность процесса прессования затрудненность формования адгезионнеактивным материалов и тонкодисперсных частиц. размером менее 100 мкм, необходимость разрушения спрессованной плитки (ленты) на гранулы [71] [75] [82] [83]

Способ применим ко всем сыпучим и вязко-пластичным материалам. Наибольшее распространение данный способ компактирования получил в производстве строительных материалов (керамическая, огнеупорная промышленность), фармацевтической, химической промышленности, в порошковой металлургии.

брикетировочные машины (брикетные прессы) аналогично валковым прессам, а так же отсутствие необходимости в разрушении прессовок - конечный проду кт полу чается сразу в форме брикетов сложность изготовления обечаек валков и необходимость в их приработке на 'сухой" шихте в течение двух-трех рабочих смен [71] [75] [84] [85]

роторные (ротационные), кривошипные (эксцентриковые)и гидравлические таблеточные машины относительно высокая производительность, большие давления прессования, сравнительно малые габариты, позволяют получить таблетки массой до нескольких килограмм периодичность процесса таблстирования. сложность конструкции и технического обслуживания машины [71] [75] [86]

я

"73

s

и

о ^

« о\ Й w X К ft

tn

Способ компактирования Применяемое оборудование и его краткая характеристика ее а н я

и краткое описание процесса тип машины преимущества недостатки а и ь 5 Ч

Экстр удирование Формование материала происходит при про-давливании через профилирующие каналы -фильеры - под действием усилий со стороны рабочих органов машины. шнековые экстр у деры получение изделий практически любой конфигурации. высокие давления экспедирования. лёгкость переход;) на новые изделия заменой формующей головки, равномерность подачи материала в формующую головку наличие противотока материала по кромке пера шнека, большая удельные энергозатраты на процесс формования [87] [88]

Способ применим практически ко всем видам материалов. Наибольшее распространение данный способ компактирования получил в пищевой и химической промышленности, а также в промышленности строительных материалов валковые экструдеры большая производительность, высокая надёжность конструкции сложность вывода гранул из внутренней части пресс-валка, низкая производительность, невозможность проведения пластификации полимерных композиций из-за перфорации всей рабочей поверхности валков [89]

шестеренные экструдеры передача вращающего момента второму валку осуществляется посредством зубчатого зацепления сложность изготовления валков-шестерён, отсутствие возможности плавной регулировки ссчсния фильер, что ухудшает показатели эффективности прессования измельчённых материалов различной плотности [90]

экстр у деры с кольцевой (цилиндрической) пресс-матрицей большая производительность, высокая надежность, относительная простота конструкции и технического обслуживания отсутствие возможности переработки волокнистых материалов с малой насыпной массой [91] [92] [93]

экстр у деры С плоской (дисковой) пресс-матрицей наилу чшим образом подходят для грану лирования волокнистых материалов (в частности измельчённых бумажных отходов), широкие возможности для конструктивно-технологического совершенство вания высокий износ рабочих органов, высокие рабочие температуры вследствие сильного трения, высокая удельная метало - и энергоёмкость [94] [95]

я

ТЗ

К

Й

о ^

<Т>

к к л

ьп

Расчётный параметр и его обозначение Величина Ф-ла

Исходные данные для расчёта параметров экспериментальной установки гранулятора

Конструктивны параметры

Радиус пресс-вапка Япш 39 MM 0,039 M

RK 21 MM 0.021 м

Ширина пресс-валка Ьн.4 32 MM 0.032 M

RL 53 MM 0.053 M

Диаметр выходного сечения фильеры DM 4 MM 0,004 M

Длина цилиндрической фильеры (толщина пресс-матрицы) L* 17 MM 0.017 M

Число фильер : ф 164 WT

Коэффициент и пользован и я пресс-матрицы k' Util 0,31 и 31 % (2.145)

Чиспо пресс-аалков S n* 2 UJT

КПД муфты "двигатель-входной вал" Il1 0.985 = 98,5 %

КПД подшипников входного вапа D1 0,990 - 99,0 %

КПД конической передачи m 0,950 = 95,0 %

КПД подшипников приводного вала (водила) IN 0,990 = 99,0 %

КПД подшипников пресс-валков ni 0,980 = 98.0 %

КПД электродвигателя 0.625 = 32,5 %

Общий КПД лабораторной установки 0741 = 74,1 %

Рабочий ток электродвигателя 1« 6.82 A

Ток холостого хода электродвигателя 3.41 A

Ток холостого хода пустого гранулятора (среднее по экспериментам) T fprtJ. 3,77 A

Напряжение питающей сети и 330 в

Коэффициент мощности электродвигателя COSQ 0,81

Технологические параметры

Подача материала H 8 MM 0,006 Ы

Начальная плотность материала po 45 кг/иЗ

Конечная плотность материала В a 560 кг/мЗ

Частота вращения приводного вала (водила) Пn 280 оФмин 4,67 o5/ç

29,32 рэд/q

Коэффициент трения качения пары "валок-матрица" ft 0,01 MM 0,00001 M

Коэффициент трения скольжения пары "валок-матрица" f" 0.15

Коэффициент трения скольжения лары "уплотнённый материал-матрица" r- 0,3

Сила тяжести пресс-валка G 10,53 H 1,07 КГ

Сила прижатия пресс-валка к пресс-матрице Fqpw 9,81 H 1 кг

Суммарное воздействие валка на поверхность матрицы G + Рпршк 20,34 H

Параметры материала

Коэффициенты с 4,31 E+06 Па

a 2.15E-03 мЗ/кг

Остаточное боковое давление 40 1.35E+06 Па

Коэффициент бокового распора { 0,27

Коэффициент внешнего трения материала о стенки канала fi 0.22

Расчёт параметров экспериментальной установки

Конструктивные параметры пресс-валка гранулятора

Расстояние до нейтрального сечения пресс-валка Ro 35,97 мм 0.037 M (2.74)

Окружные скорости точек пресс-валка VK» 0,62 м/с (2 77)

Ytk 1,08 м/с (2.78)

VU 1,55 м/с (2.79)

Скорость скольжения точки К Via 0,469 м/с (2.80)

Скорость скольжения точки L vu* -0,469 м/с (2.81)

Средняя скорость скольжения y'ix 0,235 м/с (2.82)