Устройство для измельчения минеральных порошкообразных материалов

 

Использование: в устройствах для измельчения минеральных порошкообразных материалов, имеющих точки полиморфного перехода, например песка. Сущность: устройство для измельчения минеральных порошкообразных материалов содержит проточную электронагревательную печь и охладитель - тепловой сифон. Проточная печь размещена между верхней конденсационной зоной теплового сифона и нижней испарительной. Через конденсационную и испарительную зоны и проточную печь проходят вертикальные каналы, по которым перемещается песок. 1 з. п. ф - лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике измельчения материалов, а конкретно к устройствам для измельчения минеральных порошкообразных материалов, имеющих точки полиморфного перехода, и может быть использовано в производстве строительных материалов и в других областях.

Известно устройство для осуществления способа измельчения минеральных материалов, имеющих полиморфные переходы, включающие печь, ковшовый элеватор и охладитель.

Известное устройство имеет недостаточную скорость процесса измельчения, обусловленную затратами времени на загрузку материала в печь и его выгрузку.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства для измельчения минерального порошкообразного материала, имеющего полиморфные переходы, и сокращение затрат времени на вспомогательные операции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измельчения минерального порошкообразного материала, содержащем печь и охладитель, печь выполнена проточной, а в качестве охладителя использован тепловой сифон, зоны испарения и конденсации которого разделены вертикальными каналами на ряд секций и соединяются между собой транспортными полостями. Проточная печь размещена между зоной испарения и зоной конденсации и имеет вертикальные каналы, служащие продолжением каналов зон испарения и конденсации. Каналы зон испарения и конденсации и проточной печи в горизонтальном сечении имеют зигзагообразную форму.

На фиг. 1 дано вертикальное осевое сечение устройства; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Пример конкретного выполнения изобретения относится к устройству для измельчения песка, основная часть которого (кварц) имеет несколько точек полиморфного перехода. Наибольший интерес представляет полиморфный переход при 573^оС, при котором устойчивый при обычных условиях α-кварц переходит в β-кварц. Этот переход сопровождается изменением кристаллической структуры и плотности кварца и вызывает термонапряжения, приводящие к трещинам и расколам в песчинках.

Устройство включает теплоизолирующий корпус 1, переходящий наверху в загрузочный бункер 2, а внизу в бункер-накопитель 3. Внутри корпуса 1 размещены зона конденсации 4 и зона испарения 5 теплового сифона, сообщающиеся между собой транспортными каналами 6. В средней части корпуса 1 закреплена проточная печь 7, содержащая электронагревательные элементы 8, закрепленные на керамических стенках 9. Проточная печь 7 отделена от зоны конденсации 4 и зоны испарения 5 теплоизолирующими элементами 11 и 12, а от транспортных каналов 6 теплоизолирующими элементами 13. Через зону испарения 4 и зону конденсации 5, теплоизолирующие элементы 11 и 12, и проточную печь 7 проходят вертикальные сквозные каналы 14, имеющие в горизонтальном сечении зигзагообразную форму. В сквозных каналах 14 под проточной печью 7 установлены термопары и регуляторы (на фиг. не показаны).

Устройство работает следующим образом. Подают напряжение на электронагревательные элементы 8. При достижении температуры в каналах 14 под проточной печью примерно на 50^оС выше точки полиморфного перехода (более точное значение оптимальной температуры находят экспериментально) в бункер 2 подают песок. Проходя по сквозным каналам 14, в зоне конденсации 4 песок предварительно подогревается, в районе проточной печи 7 его температура повышается до значений, превосходящих точку полиморфного перехода (573^оС). В зоне испарения 5 температура песка снижается до значений, лежащих ниже точки полиморфного перехода. В песчинках возникают термонапряжения, приводящие к трещинам и расколам в них. Рабочее тело теплового сифона в испарительной зоне 5 отнимает тепло от песка и испаряется. Пары рабочего тела поднимаются в зону конденсации 4, и отдавая тепло песку, поступающему на измельчение, конденсируются, конденсат по транспортным каналам 6 стекает в испарительную зону 5.

Регуляторы, изменяя напряжение, подаваемое на электронагревательные элементы 8, поддерживают оптимальную температуру в проточной печи 7.

Таким образом, выполнение нагревателя в виде проточной печи позволяет процесс измельчения вести непрерывно, без затрат времени на операции загрузки и выгрузки печи. Термосифон дает возможность утилизировать тепло, образующееся при работе проточной печи 7, для подогрева песка, поступающего на измельчение, что сокращает затраты энергии.

Процесс измельчения саморегулируемый, что позволяет сократить затраты на обслуживание предлагаемого устройства.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, имеющих точки полиморфного перехода, содержащее печь и охладитель, отличающееся тем, что охладитель выполнен в виде термосифона с вертикальными каналами, проходящими через его зону испарения и зону конденсации, а печь выполнена проточной с вертикальными каналами, соосными с каналами сифона, и размещена между зоной испарения и зоной конденсации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все каналы в горизонтальном сечении имеют зигзагообразную форму.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3