Усовершенствованная модель прессования порошковой смеси в валковом прессе

A new mathematical model of mineral fertilizer compacting using a roll compactor is developed. This model is based on the transition to the values of stress tensor components averaged over the cross-sectional area of the powder mixture flow. To define these stresses, equations of equilibrium of the elementary layer determined in the mixture by two planes perpendicular to the flow direction are composed. To obtain relatively simple analytical relations in the calculations, the hypothesis of a power-law dependence of hydrostatic pressure on mixture density, accepted in the framework of the Johansen model, was used. In order to take into account changes in the mechanical characteristics of the mixture (angle of internal friction, coefficient of external friction, transverse strain coefficient) while compacting, we approximated the known experimental dependencies of the corresponding characteristics on the density. The inter-particle cohesion parameter was taken to be proportional to the hydrostatic pressure. The model allows calculating the gap between the rolls surfaces for a given initial bulk density and the required flake density. With the known gap value, the distribution of the axial average stresses in the powder mixture, the normal and shear stresses on the rolls’ surfaces are determined. The results of the calculations of the rolls surface gap and the normal roll pressure diagram are compared with the experimental data given in the literature for the urea compacting process.Разработана математическая модель прессования минерального удобрения на валковом прессе. Данная модель основана на переходе к усредненным по площади поперечного сечения потока порошковой смеси значениям компонент тензора напряжений. Для определения этих напряжений составляются уравнения равновесия элементарного слоя, выделяемого в смеси двумя плоскостями, перпендикулярными к направлению потока. Для обеспечения возможности получения относительно простых аналитических соотношений при расчетах использована принятая в рамках модели Йохансена гипотеза о степенной зависимости гидростатического давления от плотности смеси. Для учета изменения механических характеристик смеси (угла внутреннего трения, коэффициента внешнего трения, коэффициента поперечной деформации) в процессе прессования производилась аппроксимация известных экспериментальных зависимостей соответствующих характеристик от плотности. Параметр межчастичного сцепления принимался пропорциональным гидростатическому давлению. Модель позволяет вычислить значение зазора между поверхностями валов при заданных значениях исходной насыпной плотности смеси и требуемой плотности плитки. При известном значении зазора устанавливаются распределения осевых усредненных напряжений в порошковой смеси, нормального и сдвигового напряжений на поверхности валов. Результаты расчетов зазора между поверхностями валов и эпюры нормального давления на вал сопоставлены с приведенными в литературных источниках экспериментальными данными для процесса прессования мочевины

Влияние температуры прессования галургического хлористого калия на параметры работы грануляционных установок

The regularities of the influence of the pressing temperature in the roll compactors of halurgic fine-grained potassium chloride on the performance of the granulation process and the physical and mechanical properties of the granulate under the conditions of the Sylvinite Processing Plant of JSC “Belaruskali” are determined. It is shown that an increase in the pressing temperature from 120 °C to 142 °C significantly enhances the intensity of the processes of particles recrystallization and melt formation at the particles’ contact points in the zone of plastic deformation, which provides greater strength of interparticle contact bonds due to the formation of additional bonds of the crystallization type. At the same time, the particle size distribution of the granulate practically does not change. Only a slight decrease in the dynamic strength of the granulate was revealed as a result of a small increase in the number of cavities and cracks in the granules, which is not critical for obtaining a high-quality finished product. In general, an increase in the pressing temperature of halurgic fine-grained potassium chloride up to 140–145 °C enables to enhance the capacity of granulation plants up to 130 % without reconstruction of existing production lines while maintaining the high strength and granulometric characteristics of finished products. At the same time, the switch to higher pressing temperatures requires solving the problem of intensive salt caking on the working surfaces of the rolls of roll compactors based on the technical modernization of the existing compacting plants, taking into account the recommendations developed.Установлены закономерности влияния температуры прессования в валковых прессах галургического мелкозернистого хлористого калия на производительность процесса гранулирования и физико-механические свойства гранулята в условиях сильвинитовой обогатительной фабрики ОАО «Беларуськалий». Показано, что увеличение температуры прессования со 120 до 142 °С существенно повышает интенсивность процессов рекристализации частиц и образования расплава в местах контакта частиц в зоне пластической деформации, что обеспечивает большую прочность межчастичных контактных связей за счет образования дополнительных связей кристализационного типа. При этом фракционный состав гранулята практически не изменяется. Выявлено только незначительное снижение динамической прочности гранулята в результате небольшого увеличения количества трещин в гранулах, что не является критичным для получения качественного готового продукта. В целом увеличение температуры прессования галургического мелкозернистого хлористого калия до 140–145 °С позволяет без реконструкции существующих производственных линий повысить производительность грануляционных установок до 130 % при сохранении высоких прочностных и гранулометрических характеристик готовой продукции. При этом переход на более высокие температуры прессования требует решение проблемы интенсивного налипания соли на рабочих поверхностях валков валковых прессов на основе технической модернизации существующих установок прессования с учетом выработанных рекомендаций

Моделирование радиальных колебаний подпружиненного валка вальц-пресса

Carried out simulation of oscillations of a spring-loaded roll in a roll compactor when interacting the powder being compacted with the rolls. Considering the separation of the feed and compaction areas in the contact area of the roll with the material being compacted, we obtain the dependence of the force acting on the roll on the gap size between the rolls. It is shown that this dependence is non-linear, and it can be described with a sufficiently high accuracy degree by an exponential function with a negative exponent in the working range. The given numerical solution of the equation of free nonlinear oscillations of the spring-loaded roll has shown that considering the deformation of the material being compacted leads to a reduction of the natural frequency of the system by 20–25 % compared to the case, where the pressure force of the powder on the roll is assumed to be independent of the gap size. The nonlinearity of the dependence of the pressure force on the gap also leads to the increase by 10 % in the calculated values of the maximum displacements. The developed approach to the calculation of oscillations of the spring-loaded roll in the roll compactor enables to take into account the peculiarities of deformation of the powder being compacted during its interaction with the rolls. In addition, it allows estimating the frequencies and oscillation amplitudes and setting the optimum range of spring rate values, at which the occurrence of resonance in the machine is not possible.Выполнено моделирование колебаний подпружиненного валка вальц-пресса при взаимодействии прессуемого порошка с валками. С учетом выделения в области контакта валка с прессуемым материалом зон подачи и прессования, получена зависимость силы, действующей на валок, от величины зазора между валками. Показано, что эта зависимость имеет нелинейный характер, причем в рабочем диапазоне с достаточно высокой степенью точности может быть описана степенной функцией с отрицательным показателем степени. Приведено численное решение уравнения свободных нелинейных колебаний подпружиненного валка, которое продемонстрировало, что учет деформирования сжимаемого материала приводит к снижению частот собственных колебаний системы на 20–25 % по сравнению со случаем, при котором сила давления порошка на валок принимается не зависящей от величины зазора. Нелинейность зависимости силы давления от зазора приводит также к увеличению на 10 % расчетных значений максимальных смещений. Разработанный подход к расчету колебаний подрессоренного валка вальц-пресса позволяет учесть особенности деформирования прессуемого порошка при его взаимодействии с валками, а также позволяет, наряду с оценкой частот и амплитуд колебаний, установить оптимальный диапазон значений коэффициента жесткости пружины, при котором появление резонанса в машине будет невозможно

External nose reconstructions frontal flap and cartilage allograft: analysis of functional results

Reconstruction of EN with a frontal flap and a cartilaginous allograft made it possible to improve functional indicators in the studied patient population, the difference with preoperative estimates is statistically significant. The total share of excellent and satisfactory ratings after reconstruction ranged from 92.6% to 100%, depending on the parameter

Er-doped Oxidized Porous Silicon Waveguides

The present work reports Er-doped channel oxidized porous silicon waveguides (OPSWG) formed from n+-type Si by the two-step anodisation process. Er has been introduced into porous silicon before oxidation by a cathodic treatment in 0.1 M Er (NO3)3 aqueous solution. A correlation between Er concentration and refractive index profiles has shown dominant core doping with Er relative to cladding regions. Reported Er concentration of 0.8 at.% in the OPSWG is large enough to attain the amplification effect

Birefringence of nanoporous alumina: Dependence on structure parameters

We report on experimental and theoretical investigations of the birefringence of free-standing nanoporous anodic alumina membranes in the optical range. The value of birefringence is analyzed for the samples with different porosities by measuring polarization dependent transmission spectra at different angles of incidence. The experimental data are compared to the results of birefringence simulations in accordance with the modified Bruggeman effective-medium approximation. It is both experimentally and theoretically shown that the birefringence value increases with porosity increases in the low porosity region. The porous alumina samples under investigation possess the greatest value of birefringence (0.062) up to the present

Macroscale alignment of CdSe/CdS nanorods by porous anodic alumina templates

Centimeter-scale assemblies of highly ordered CdSe/CdS core-shell nanorods have been successfully fabricated by infiltration of the nanorods into the pores of a transparent porous anodic alumina membrane. The high degree of the nanorod ordering is proved by the demonstration of both highly polarized PL and absorption of the aligned nanorods. The measured PL linear polarization degree is 53%. We have found that both the elongated CdS shell and the nearly spherical CdSe core exhibit a strong dependence of absorption on polarization angle with respect to the nanorod axis. We conclude that both CdS shell and CdSe core absorb more efficiently light with polarization along the axis of the nanorod

Еколого-економічний експеримент у містах Дніпродзержинську і Кривому Розі: аналіз п’ятирічного досвіду та перспективи

Results on environmental management experiment in the cities of Dniprodzerzhinsk and Kryvyi Rig are discussed. Parameters of the state of environment in 2000-2004 have steady tendency for worsening.Обговорюються результати еколого-економічного експерименту в містах Дніпродзержинську та Кривому Розі. Показники стану навколишнього середовища в 2000–2004 рр. мають стійку тенденцію погіршення.Обговорюються результати еколого-економічного експерименту в містах Дніпродзержинську та Кривому Розі. Показники стану навколишнього середовища в 2000–2004 рр. мають стійку тенденцію погіршення

Tetrasubstituted copper phthalocyanines : correlation between liquid crystalline properties, films alignment and sensing propertie

Copper phthalocyanines (CuPc) containing alkylthio (-S(CH2)nCH3, n=7 and 15), alkyloxy- (-O(CH2)nCH3, n=7 and 15) and polyoxo (-O(CH2CH2O)3CH3 and -S(CH2CH2O)3CH3) substituents were synthesized and investigated to reveal the effects of substituents type (alkylthio, alkyloxy and polyoxo) and the type of the connecting heteroatom (oxygen or sulphur) on the mesogenic properties, films alignment and sensing behaviour. The liquid crystalline properties of these phthalocyanines were investigated by differential scanning calorimetry, polarizing optical microscopy and X-ray diffraction techniques. The structure and morphology of spun thin films of copper phthalocyanine derivatives were studied by the UV-Vis and Raman spectroscopies as well atomic force microscopy. The sensing properties of CuPc films were studied by the measurement of conductivity change upon interaction with ammonia in the range 10-50 ppm. All investigated films of CuPc derivatives display thermotropic columnar mesomorphism. It was shown that the films with polyoxo- (-O(CH2CH2O)3CH3 and -S(CH2CH2O)3CH3) substituents as well as with alkylthio -S(CH2)nCH3 (n=7) substituents, which are liquid crystalline at room temperature, form ordered films with a random planar alignment of columns. Their films exhibit the better sensor performance with the maximal sensor response for the films of CuPc containing (-S(CH2CH2O)3CH3) substituents