Образовавшийся расплав
Cтраница 4
На рис. 4.6 изображена схема одночервячного экструдера. По мере продвижения материала вдоль цилиндра 7 гранулы нагреваются от соприкосновения с горячей стенкой цилиндра, получающей тепло от электронагревателей 4, и постепенно переходят в расплав. Кроме того, размягченные гранулы подвергаются действию сдвиговых сил, возникающих при вращении червяка. Выделяемое при этом, за счет внутреннего трения тепло повышает температуру материала и способствует окончательному переходу твердого полимера в расплав. Образовавшийся расплав гомогенизируется червяком, продвигается вдоль цилиндра, проходит через пакет сеток 5 и поступает в формующую головку 6, назначение которой - придать расплаву определенный профиль. Сетки и головка оказывают сопротивление потоку, благодаря чему достигается необходимая однородность расплава но вязкости и температуре. [46]
 |
Структурная схема аппарата для фракционной кристаллизации. [47] |
В кристаллорастителе при создании пересыщения происходит образование зародышей и рост кристаллов. Образующиеся кристаллы увлекают с собой достаточно большое количество примесей, следовательно, требуется дальнейшая их очистка. В зоне обогащения по высоте устанавливается такой температурный градиент, чтобы максимальная температура была выше, а минимальная - ниже температуры кристаллизации исходной смеси, подаваемой на разделение. Образовавшиеся кристаллы из верхней части аппарата ( кристаллорастителя) под действием силы тяжести перемещаются, увлекая за собой маточную жидкость, относительно температурного поля в направлении более высоких температур и плавятся. Часть образовавшегося расплава ( флегма) противотоком к кристаллам перемещается в область низких температур и кристаллизуется. В результате этого высокоплавкие компоненты перемещаются в горячую, а легкоплавкие - в холодную часть аппарата. [48]
Появляющаяся в смеси свободная СаО вступает в твердофазовые химические реакции с кислотными окислами. При температуре около 1300 С кислотные окислы оказываются полностью связанными с окисью кальция в новые соединения, называемые клинкерными минералами. По мере повышения температуры происходит дальнейшее присоединение окиси кальция с образованием 5СаО - ЗА12О3 и затем ЗСаО-А1203. В это же время происходит реакция между СаО и Si02 с образованием двухкальциевого силиката 2СаО SiO2, а также между СаО и окислами железа с образованием ферритов кальция. Все эти реакции протекают с выделением тепла ( примерно 100 ккал на 1 кг клинкера), вследствие чего обжигаемый материал быстро разогревается до температуры 1300 - 1400 С. При этой температуре он частично ( на 20 - 30 %) расплавляется. В образовавшийся расплав переходит основная часть алюминатов и ферритов, а также некоторое количество двухкальциевого силиката. Этот процесс идет до тех пор, пока не свяжется вся или почти вся окись кальция. Температура обжигаемого материала при этом составляет около 1400 - 1500 С. [49]
Градиент температур велик, так как температура цилиндра снижается до температуры плавления в очень тонком слое. С этого момента в результате подвода тепла начинается постепенный разогрев нашей гранулы. Между гребнями червяка и поверхностью цилиндра существует небольшой радиальный зазор, и до тех пор пока толщина пленки расплава меньше величины зазора, ничего неожиданного не происходит. Это состояние может сохраняться на протяжении нескольких витков червяка до тех пор, пока толщина пленки расплава не превысит величину зазора. Затем гребни винтового канала червяка начинают соскабливать расплав со стенки цилиндра, и он собирается у толкающей стенки канала. В этой зоне элементарный процесс плавления происходит одновременно с деформированием твердого материала. Однако механизм процесса плавления в пределах этой зоны заключается в контактном плавлении материала, сопровождающемся нагревом за счет диссипации в пленке расплава, но без удаления образовавшегося расплава. [50]
Страницы: 1 2 3 4