Измельчитель минеральных порошкообразных материалов

 

Использование: изобретение относится к устройствам для измельчения минеральных порошкообразных материалов, имеющих точки полиморфного перехода, например песка, и может быть использовано в производстве строительных материалов и в других областях. Сущность изобретения: устройство основано на том, что при быстром переходе через точку полиморфного перехода в частицах минерала возникают термонапряжения, приводящие к возникновению трещин. Для нагрева в устройстве использована проточная электронагревательная печь, а для охлаждения - термосифон. По форме термосифон представляет собой сочетание поверхностей двух тел вращения, имеющих общую ось, причем его верхняя конденсационная и нижняя испарительная части выполнены в форме конусов, обращенных вершиной вниз, а в пространстве, ограниченном его средней частью, установлена проточная печь. Изобретение повышает эффективность устройства, сокращает энергозатраты и затраты на его обслуживании. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике измельчения материалов, а более конкретно к устройствам для измельчения минеральных порошкообразных материалов, имеющих полиморфные переходы, и может быть использовано в производстве строительных материалов, в химической промышленности и в других областях.

Известно устройство для тонкого измельчения материалов [1] включающее корпус с входным и выходным патрубками с двойными стенками, имеющий форму тела вращения. Внутренние стенки выполнены из эластичного материалов и образуют рабочую камеру, служащую для заполнения ее материалом, подлежащим измельчению. Полости между стенками заполнены рабочей жидкостью и соединены с источником высокого гидростатического давления.

Недостатком известного устройства является большие затраты энергии при его работе.

Цель изобретения снижение затрат энергии при его работе.

Цель достигается тем, что устройство имеет проточную печь, а корпусу, имеющему форму тела вращения и двойные стенки, приданы функции термосифона, при этом верхней части корпуса, являющееся загрузочным бункером, функции конденсационной части термосифона, а нижней части, являющейся выходным патрубком, функции испарительной части термосифона. Центральная часть корпуса охватывает проточную печь и выполняет функции транспортной части термосифона.

Причем проточная печь включает электронагревательную спираль, охватываемую экраном-отражателем, и регулятор температуры.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено вертикальное сечение измельчителя.

Пример конкретного выполнения измельчителя относится к устройству для измельчения песка. Как известно, основная часть песка диоксид кремния - имеет несколько точек полиморфного перехода. Наибольший интерес представляет переход β -кварца в a -кварц, происходящий при 575^oМ. Сравнительно низкая температура этого перехода, различные кристаллическая структура, плотность и другие свойства этих модификаций диоксида кремния послужили основанием для использования этого перехода в технологии, примененной в заявляемом измельчителе.

Измельчитель включает корпус 1, с двойными стенками, выполняющий функции термосифона, в котором верхняя конденсационная часть 2 и нижняя - испарительная часть 3 имеют форму конуса, обращенного вершиной вниз, и образуют соответственно загрузочный бункер 4 и выходной патрубок 5. Внутри средней части корпуса, являющейся транспортной частью термосифона, установлена проточная печь 6, включающая электронагревательную спираль 7 и экран-отражатель 8. В верхней части загрузочного бункера 4 установлен направляющий конус 9, а под электронагревательной спиралью направляющий конус 10. На направляющем конусе 10 закреплен регулятор 11, соединенный с линией, подводящей электрический ток к электронагревательной спирали 7, и термопара ( не показана). На наружной поверхности термосифона 1, а также между термосифоном и экраном-отражателем 8 помещена теплоизоляция 12.

Измельчитель работает следующим образом.

На электронагревательную спираль 7 подают напряжение. При достижении температуры в проточной печи примерно на 50^oС выше точки полиморфного перехода (более точное значение температуры находят экспериментально) в бункер 4 подают песок, подлежащий измельчению. С направляющего конуса 9 песок попадает на поверхность испарительной части 2 и, перемещаясь пo ней, подогревается. Затем песок проходит через проточную печь, где нагревается выше точки полиморфного перехода. Конус 10 направляет песок на поверхность испарительной части 3, где песок охлаждается ниже точки полимерфоного перехода. В песчинках возникают термонапряжения, приводящие к трещинам и расколам, рабочее тело термосифона в испарительной части 3 отнимает тепло от песка и испаряется. Его пары поднимаются в конденсационную часть 2, где отдают тепло песку, поступающему на измельчение, и конденсируются, конденсат стекает в испарительную часть 3. Регулятор 11, изменяя напряжение, подаваемое на электронагревательную спираль 7, поддерживает оптимальную температуру в проточной печи.

Таким образом, за счет работы термосифона поступающий на измельчение песок приобретает температуру, близкую к точке полиморфного перехода, а тепло проточной печи поднимает температуру песка несколько выше точки полиморфного перехода и перед выходом ческа из измельчителя с помощью термосифона температуру песка опускается ниже точки полиморфного перехода, в результате чего сокращаются затраты энергии, процесс работы измельчителя - саморегулируемый, что позволяет сократить затраты на его обслуживание.

Формула изобретения

1. Измельчитель минеральных порошкообразных материалов, имеющих полиморфные переходы, содержащий образованный двумя концентрическими поверхностями тел вращения корпус, верхняя конусная часть которого является загрузочным бункером, а нижняя конусная выходным патрубком, отличающийся тем, что он снабжен проточной печью, расположенной в средней части корпуса, имеющего термосифон, образованный его наружной и внутренней стенками, причем верхняя часть термосифона совмещена с загрузочным бункером и составляет зону конденсации, а нижняя с выходным патрубком и составляет зону испарения.

2. Измельчитель по п. 1, отличающийся тем, что проточная печь включает электронагревательную спираль, охватываемую экраном-отражателем.

3. Измельчитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на линии, питающей электронагревательную спираль, установлен регулятор температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1