W procesie mokrej granulacji realizowanej w obrotowych bębnach zasadniczy wpływ na przebieg procesu i właściwości wytworzonego produktu mają zjawiska i przemiany zachodzące na granicy faz mediów uczestniczących w ruchu przesypowym nawilżonego złoża materiału. Oddziaływania między poszczególnymi ziarnami materiału lub pewnymi ich zbiorami są zależne od właściwości poszczególnych mediów, a w szczególności od składu ziarnowego granulowanego surowca.

W niniejszej pracy, w oparciu o wyniki badań własnych oraz przedmiotową literaturę, przedstawiono ocenę wpływu warunków prowadzenia procesu granulacji na właściwości cząstek produktu wytworzonego z materiałów drobnoziarnistych o różnych składach ziarnowych.

W pierwszej części pracy scharakteryzowano podstawowe właściwości materiałów ziarnistych, a także sposoby ich określania. W kolejnym rozdziale przedstawiono stan wiedzy w zakresie mechanizmów powstawania i wzrostu aglomeratów. Omówiono kinetykę formowania zarodków, zagadnienia dotyczące wzajemnych relacji ciecz wiążąca-materiał drobnoziarnisty, a także przedstawiono modele wzrostu dotyczące zarówno etapu nukleacji, jak i dalszego wzrostu granul na drodze koalescencji, ścierania i nawarstwiania.

Rozdział 4 zawiera opis modelowych materiałów drobnoziarnistych stosowanych podczas badań doświadczalnych, sposób ich przygotowania, a także podstawowe właściwości fizyczne. Przedstawiono tu również opis użytej aparatury badawczej oraz dobór warunków nawilżania złoża w procesie granulacji.

W rozdziale 5 przedstawiono wyniki badań kinetyki wzrostu aglomeratów w procesie granulacji bębnowej dla różnych materiałów drobnoziarnistych i różnych warunków procesowych. Omówiono wpływ warunków nawilżania złoża (wilgotności wsadu, intensywności nawilżania, wielkości kropel cieczy wiążącej) na przebieg procesu i skład granulometryczny przetwarzanego wsadu. Zaproponowano mapę zakresów granulacji wyróżniającą trzy różne obszary przebiegu procesu w zależności od wilgotności wsadu i rozmiarów kropel cieczy wiążącej.

Rozdział 6 jest poświęcony ocenie porowatości aglomeratów wytworzonych w procesie mokrej granulacji materiałów o różnym uziarnieniu, przy zmiennych warunkach nawilżania wsadu. Przedstawiono zależności opisujące szybkość zagęszczania ziaren w granulach w trakcie procesu w funkcji wilgotności wsadu i średniego rozmiaru ziaren surowca. Określono nakłady energii koniecznej na jednostkowy przyrost zagęszczenia ziaren w granulach wytworzonych z materiałów o różnym uziarnieniu, w zależności od wilgotności wsadu.

W rozdziale 7 przedstawiono wyniki badań gęstości nasypowej granulatu wytworzonego z różnych surowców, przy zmiennych warunkach nawilżania. Przedstawiono analizę zmian gęstości nasypowej granulowanego złoża w trakcie procesu uwzględniającą zmiany składu ziarnowego wsadu oraz zagęszczanie ziaren w granulach.

Rozdział 8 prezentuje badania wytrzymałości mechanicznej granul. Przedstawiono metody badań wytrzymałościowych, a także formy niszczenia granul o różnych właściwościach fizycznych. W części doświadczalnej przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ściskanie pojedynczych granul w stanie wysuszonym, wytworzonych w procesie mokrej granulacji bębnowej, przy różnych parametrach procesowych. Dokonano analizy wpływu składu ziarnowego granulowanego surowca oraz warunków jego nawilżania na wartości sił i naprężeń ściskających, powodujących niszczenie granul o określonych wymiarach. Przedstawiono również wyniki oceny wytrzymałości granulatu przy wykorzystaniu testu na ścieranie.

W rozdziale 9 przedstawiono zagadnienia związane z dynamiką wsadu przesypującego się w obrotowym bębnie. Na podstawie chwilowych wartości momentu obrotowego rejestrowanego na wale granulatora określano zapotrzebowanie mocy w poszczególnych fazach procesu granulacji, a następnie jednostkowe zużycie energii na przetworzenie nawilżonego złoża w granulat. Określono wpływ średniego wymiaru ziaren surowca i wilgotności wsadu na nakłady energetyczne odniesione do jednostkowego przyrostu średniego wymiaru granul. [STRESZCZENIE]

Więcej informacji w Bibliotece Cyfrowej CYBRA