книги из ГПНТБ / Радиоизотопные приборы в промышленности строительных материалов

размеры, характеристики материала, ожидаемую порозность слоя, период полураспада изотопа и т. д. Диаметр

ностная плотность будет составлять 50—150 г/см2. Для таких величин необходим источник жесткого у-излуче­ ния. Из наиболее распространенных, доступных источ­ ников наилучшим является изотоп Со 6 0 . Он имеет пе­ риод полураспада 5,27 года, средняя энергия излучения 1,25 Мэв, на один акт распада излучаются два у-кван- та. Для еще больших поверхностных плотностей жела­ тельно применять источники с более высокой энергией излучения, например, бетатроны.

§ 11. ПРОБООТБОРНИК

Одна из основных частей установки для контроля параметров кипящего слоя в производственных усло­ виях — пробоотборник. Конструкция пробоотборника, устанавливаемого в контролируемом сечении, обеспечи­ вает отбор проб материала из слоя без нарушения его структуры. Пробоотборник состоит из двух частей, кото­ рые выполняют различные функции в процессе работы, одна из них собственно пробоотборник, вторая — анали­ затор.

Задача собственно пробоотборника — отбор материа­ ла, охлаждение и подача его в анализатор. Анализатор выполняет ряд функций механического и измеритель­ ного характера.

В анализаторе материал рассеивается по бункерам, измеряют при помощи радиоизотоиной методики все не­ обходимые параметры, затем очищаются бункера и ма­ териал выводится из пробоотборника.

Работает пробоотборник циклично. Цикл в каждом случае определяется конкретными условиями эксплуа­ тации. Таким образом, пробоотборник представляет со­ бой механизм, автоматически выполняющий последова­ тельный ряд операций, о котором говорилось выше.

Для отбора материала подвижная труба со срезан­ ным верхним краем вдвигается внутрь печи. После от­ бора материала она вновь возвращается в прежнее по­ ложение. По трубе материал самотеком перемещается

вниз и поступает на рассев, одновременно он охлажда­ ется. Обеспечение необходимого количества материала в пробе определяется временем отбора. Охлажденный материал рассеивается на ситах, которые в случае не­ обходимости можно легко заменить.

Просеянный материал попадает в измерительные бункера. Здесь измеряются насыпная объемная масса и фракционный состав материала, затем бункера очища­ ются, и материал вновь поступает в печь для дальней­ шей обработки. Цикличность работы пробоотборника за­ дается схемой автоматики.

Процессы в печах кипящего или взвешенного слоя протекают в течение нескольких минут, следовательно, время работы измерительной аппаратуры должно соот­ ветствовать таким же интервалам.

Для проведения измерений бункера просвечиваются у-излучением радиоизотопных источников, причем сред­ ний бункер просвечивается перекрестными пучками. В нем определяются насыпная объемная масса и коли­ чество материала данной фракции.

Контейнеры, используемые в схеме для измерения фракционного состава, имеют щелевые коллиматоры. Контейнер, предназначенный для схемы измерения на­ сыпной объемной массы материала слоя, имеет конусо­ образный коллиматор, который снабжен заслонкой, авто­ матически перекрывающей пучок у-квантов после за­ вершения измерительного цикла.

В анализаторе пробоотборника предусмотрено допол­ нительное охлаждение датчиков с помощью водяных экранов. Нагретый воздух непрерывно удаляется из пробоотборника, для него предусмотрена система ас­ пирации.

Стенки пробоотборника, расположенные в прямой ви­ димости пучка излучений, снабжены свинцовыми погло­ тителями (экранами) для защиты обслуживающего пер­ сонала от облучения. Пробоотборник очищается при по­ мощи шнека.

Таким образом, радиоизотопный метод контроля про­ цесса термообработки материала во взвешенном или ки­ пящем слое позволяет определять истинную порозность слоя, фракционный состав материала в реакторе, сте­ пень его готовности и качество полученного продукта и другие весьма важные характеристики процесса.

26. Чернышев В. О. Поворотные трансформаторы и их применение в вычислительных и автоматических устройствах. М.—Л., «Энер­ гия», 1965.

27.Смирнов Н. А., Смолов В. б., Угрюмов Е. Н. «Изв. высш. учеб. завед. Приборостроение». 1961, т. 4, № 6.

28.Бонч-Бруевич А. М. Радиоэлектроника в экспериментальной фи­ зике. М., «Наука», 1966.

29.Ходоров Е. И. Современная технология производства цементного клинкера. М., Госстройиздат, 1960.

30.Глинков М. А. Основы общей теории тепловой работы печей. М., Металлургиздат, 1962.

35.Юнг В. Н. и др. Технология вяжущих веществ. М., Госстройиз­ дат, 1952.

36.Справочник по производству искусственных пористых заполни­ телей. М., Стройиздат, 1966.

37.Онацкий С. П. Производство керамзита. М., Госстройиздат, 1962.

бые ошибки. В связи с этим для достоверного опреде­ ления степени готовности необходимо использовать ка­ кой-нибудь дополнительный параметр, однозначно зави­ сящий от готовности извести. После завершения процес­ са диссоциации при выдерживании извести в зоне вы­ соких температур будут происходить рекристаллизациоипые процессы, связанные с укрупнением кристаллов окиси кальция, увеличением за счет спекания объемной массы, а следовательно, и насыпной объемной массы из­ вести [ 2 ] .

Кривая изменения насыпной объемной массы извести но высоте зоны обжига при нормальном обжиге долж­ на иметь вид в соответствии с кривой 3 на рис. 7.1, при пережоге — в соответствии с кривой 1 и при недожоге — в соответствии с кривой 2. Таким образом, эпюра рас­ пределения значений насыпной объемной массы мате­ риала по высоте печи однозначно определяет степень его готовности и также может служить критерием оптималь­ ности контролируемого параметра. Эпюру значений пасыпной объемной массы материала можно найти, опре­ делив насыпную объемную массу материала в трех го­ ризонтальных сечениях зоны обжига, расположенных по высоте печи. Горизонтальные сечения шахты печи, в ко­ торых должно производиться определение насыпной объ­ емной массы, выбирают с таким расчетом, чтобы охва­ тить наиболее активную часть зоны обжига.

Обозначая величину насыпной объемной массы мате­ риала в верхнем сечении у', в среднем у" и в нижнем у"' и сопоставляя соответствующие эпюры, можно соста­ вить три характерных и однозначных неравенства:

а) для нормального обжига

Из-за незначительного по сравнению с общей высо­ той печи расстояния, между-плоскостями, в которых про­ водится измерение, полученные данные практически не зависят от зернового состава обжигаемого материала.

При нормальных температурах обжига 1000—1100° С в связи с практическим отсутствием жидкой фазы на­ клон верхней части кривой изменения насыпной объем­ ной массы известняка в процессе его разложения будет зависеть в основном только от времени нахождения ма-

Насыпная масса ft

Рис. 7.1. Эпюра распределения значений насып­ ной объемной массы материала по высоте печи.

териала в печи и соответственно от степени его декар­ бонизации. Это, как уже отмечалось, и есть основная предпосылка рассматриваемого метода контроля.

В связи с тем что насыпная объемная масса извест­ няка, обжигаемого в печи, может зависеть от несколь­ ких факторов, необходимо более подробно остановиться на каждом из них с тем, чтобы выяснить степень воз­ можного влияния этих факторов на конечный результат

измерений. Важнейшими причинами, определяющими насыпную объемную массу известняка в шахте печи, помимо декарбонизации являются самоуплотнение ма­ териала под действием силы тяжести и уплотнение за счет уменьшения механической прочности материала в процессе обжига, т. е. за счет повышения степени исти­ рания, а следовательно, и изменения фракционного со­ става. Укладка кускового материала при перемещении в

'Высота слоя материала,см

определенный момент происходит полное заполнение межзерновых пустот материалом меньшего размера, т. е. наступает наиболее плотная укладка, сохраняющая­ ся практически по всей высоте зоны1 обжига. Экспери­ ментальным путем получили кривую относительного са­ моуплотнения материала фракций 7—15 мм (рис. 7.2), из которой видно, что самоуплотнение наблюдается до определенного значения плотности, после которого укладка материала не изменяется. Следовательно, в зо­ не обжига не может происходить изменения насыпной объемной массы материала за счет самоуплотнения.

Неоднократные определения фракционного состава известняков в производственных условиях показали, что

при изменении схем дробления и сортировки, что, одна­ ко, бывает не часто, но это надо иметь в виду. Известь, полученная в шахтных печах, имеет также несколько отличающийся фракционный состав и различную иасып-