
При известных условиях электрический разряд может создать чрезвычайно высокое давление газа. Это давление возникает при термическом расширении сжатого газа, нагретого до высокой температуры электрическим разрядом. Еще большее давление может быть получено, когда такая температура вызывает превращение в газ жидкости, находящейся в замкнутом объеме. Достаточно простой электрической цепи, чтобы вызвать разряд между находящимися в воде электродами, на которые подано напряжение от 10 до 100 кВ [148i].
Мощное выделение энергии — «электрогидравлический удар» — сопровождается звуковыми и ударными волнами большой механической силы. Можно ожидать, что это электрогидравлическое явление, названное подводной молнией, поможет решить важные технические задачи.
С помощью «электрогидравлического удара» электрический сигнал может быть преобразован в механический импульс со временем запаздывания (1 —10) Ю-6 с. Этот импульс вызывает волну высокого давления, перемещающуюся со скоростью 15 000 м/с; такую же волну порождает взрыв мощностью 400 000 кВт. Таким образом, мощность при электрогидравлическом ударе в 18 раз превышает мощность, выделяемую нитроглицерином. Этот способ был в многочисленных экспериментах испытан при дроблении горных пород и других твердых тел.
Исследования, проведенные Управлением вооружений армии США, показали, что при подводном разряде создается давление до 5000 ат. Для увеличения давления подводной волны необходимо повысить поперечное сечение разрядного канала, а также установить больше электродов [148к].
На основе этих испытаний и теоретических расчетов был сделан вывод, что для дробления 1 т известняка крупностью 45 мм до частиц размером 1 мкм требуется только 8—10 кВтХ Хч/т.
Эти данные позволяют определить эффективность нового способа дробления по сравнению с помолом в трубной мельнице. Для такого сравнения примем, что цементная сырьевая смесь состоит из известняка (80%) и мергеля (20%) с одинаковой размалываемостью.
Удельная поверхность частиц размером 1 мкм равна 30 000 см2/г (см. рис. 10.2). Удельная поверхность цементной сырьевой смеси с 14% остатка на сите 0,09 мм составляет 2400 см2/г (см. рис. 10.3). Для получения 1 т сырьевой смеси требуются энергозатраты 23 кВт-ч.
Таким образом, эффективность измельчения электрогидравлическим способом в 300 000/10435^29 раз выше, чем в трубной мельнице.
Достаточно 23/29 = 0,8 кВт-ч, чтобы электрогидравлическим способом произвести помол 1 т сырьевой муки до удельной поверхности 2400 см2/г по Блейну. Это, конечно, существенное преимущество, но для использования электрогидравлического способа требуется его разработка в промышленном масштабе.