Способ измельчения твердых материалов

 

О П И С А Н И Е (,7S8667

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.78 (21) 2640103/29-33 с присоединением заявки № (28) Приоритет

Опубликовано 05.06.80 Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 05.06;80 (51)M. Кл.

В 02 С 19/00

Государственный комитет ао делам изобретений и открытий (53) тДК 621.926. .9 (088.8) В. И. Янков, В. А. Малых, А. С. Чеголя, В. В. Чижов и В. Б. Кваша (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области измельчения твердых материалов. Преимущественная область использования — тонкое измельчение минерыьньтх и органических твердых материалов в жидкостной среде.

Известен способ измельчения материалов в жидкой среде, основанный на эффекте истирания и раздавливания материала в жидкости силой энергии мелющих тел (1).

Основным недостатком такого метода явля о ется то, что движение жидкости и мелющим телам сообщается механическим приводом и, как следствие, необходимость сальниковых уплотнений, быстрый износ механических частей ломольного оборудования, ограничеттность скорости вращения мелющих тел, сложность.

11аиболее близким техническим решением к данному изобретению относится способ измельчения твердых материалов воздействием на них мелющих тел, движущихся во вращающемся . кольце жидкости (2). Этот способ реализуется, например, в коллоидных мельницах.

Недостатком его является ограниченный размер продуктов помола, высокая точность изготовпения оборудования, быстрый износ механических частей, сильные вибрации при запуске в работу, значительная мощность привода, ограниченные размеры помольной камеры.

Цель изобретения — повышение качества готового продукта.

Для достижения поставленной цели в известном способе измельчения твердых материалов воздействием на них мелющих тел, движущихся во вращающемся кольце жидкости, вращательное движение мелющих тел и жидкости создают воздействием на жидкость тангенциально направленных газовых струй, при этом динамическое давление газа превышает гидравлическое сопротивление жидкости в 2-10 раз.

Жидкость, содержащая мелющие тела и измельчаемый продукт, приходит во вращательное движение как только динамический напор газового потока превысит величину гидравлического сопротивления движения жидкости (которое определяется вязкостью системы, характером движения и коэффициентом трения). При вращении жидкости относительно неподвижной цилиндрической поверхности замкнутого объема на молюЦНИИПИ Заказ 2716/7

Тираж 679 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. 3 738667 4 щие тела, содержащиеся в жидкости, начинают коле до концен-рации 10 рации весовых процентов действовать центробежные силы. Непрерывно про- по описанному м (е 2). И му методу (прим р ). Исходный катываясь по замкнутому круговому контуру размер частиц двуокиси титана составляет мелющие тела за счет центробежнйх сил раздав- 150 мкм. Жл 5 мкм. дкостное кольцо с 5 весовыми . ливает иэмельчаемый материал. Оптимальное процентами стеклянных шариков диаметром отношение гидравлического сопротивления дви- 0,3 мм приводит 1". мм приводится во вращение в цилиндричесжения жидкости к д инамическому давлению ком корпусе диаметром 200 мм газовыми газового потока находится в пределах от 1:2 о пре: д струями, истекающими из сопел, расположенных 1:10., Скорость вращения жидкостйого кольца по акр "ости с тангенциальным направлением и сила давления мелющей насадки регулируется 1о осей по отнош сей по отношению к цилиндрической части кор " i ùéð6Kèõ пределах скоростью истечения газо- пуса. Число оборотов жидкостного кольца вых ст руй. составляет 1200 об/мин. Динамическое давление

Способ иллюстрируется следующими приме- газовых струй составляет 4 10 н/м2, гидравр

1 лическое сопротивление движения жидкости—

Пример 1 (прототип). Измельчению д 2 10 н/м . После помола в течение 30 мин подвергают дрожжевой грибок Saccharornyces размер частиц в суспензии составил 0,5-1 мкм. сегеч а! суспензированный в воде до концент- Из приведенных примеров видно, что данрации 20 весовых процентов, на коллоидной ный способ измельчения имеет следующие мельнице типа "Реактрон", с диаметфпм ротора преимущества перед известным:

135 мм. Частота вращения ротора — 3000 об/мин.д> 1. Возможность измельчения материала до

Исходный размер частиц дрожжевого грибка — размеров менее 1 мкм.

50-100 мкм, После помола в течение двух 2. Значительное ускорение процесса измельчасов размер частиц в суспензии составлял чения за счет высоких скоростей жидкостного

2-6 мкм. кольца, ограниченных только прочностными

Пример 2. Измельчению подвергают д свойствами мелющей насадки и материала цидрожжевой грибок суспенэированный в воде линдрической поверхности по которому движетдо концентрации 20 вееовых процентов. 11йд- ся кольцо. костное кольцо суспензии соцержагцее 10 веса- 3, Возможность регулиро вых процентов стеклянных шариков диаметром пребывания в зоне помола в любых пределах, .05 мм приводят во вращение в цилиндричес- эо 4. Осуществление измельчения в любых по т ом корпусе диаметром 200 мм газовыми стру- размеру помольных камерах. ями, истекающими из сопел, расположенных 5. Отсутствие механического привода и сально окружности, с тангенциальным направлением никовых уплотнений помольного оборудования. осей сопел по отношению к цилиндрической б. Простота конструкции измельчителей. части корпуса. Число оборотов жидкостного кольца составляет 5000 об/мин. Динамическое давление газовых струй составляет 2,5 105 н/м . Ф о р м у л а и б ормула изо ретения

Гидравлическое сопротивление движения жидкости — 0 5 ° 10 Ымз. П ф . осле помола в течение Способ измельчения твердых материалов

1 часа размер-частиц в суспейзии составил 0,1 — 40 воздействием на них мелющих тел, движущихся

0,5 мкм. во вращающемся кольце жидкости, о т л иПример 3, (прототип). Измельчению ч а ю шийся тем, что, с целью повыше подвергают двуокись титана, суспензированную ния качества готового продукта, вращательное в этиленгликале до концентрации 10 весовых движение мелющих тел и жидкости создают процентов в бисерной мельнице с шаровой 45 воздействием на жидкость.тангенциально направv насадкаи диаметрам 3 мм. Концентрация мелю- ленных газовых струй, при этом динамическое щих тел в этиленгликоле составляет 10 весовых давление газа превышает гидравлическое сопропроцентов. Исходный размер частиц двуокиси ти- тивление жидкосх;о в 2:10 раз. тана составляет 30-150 мкм. После помола в Источники информации, течение 4-х часов, при числе оборотов вала, принятые во внимание при экспертизе мельницы 240 об/мин, фракционный cocòàâ по- 1, Сиденко П. М. Измельчение в химической мола имел размеры частиц 2-5 мкм. промышленности, М., "Химия", 1977, с. 5. р и м е р 4. Измельчению подвергают 2. Журнал "Seifen — ole — Fette — Wachse", 1975, "вуокись титана суспензированную в этиленгли- 101, N4 20, р. 588: