Способ селективного измельчения

57185 Соаз СоветскихСоциалистическыхРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ полннтельное к агт. спид-ву;.,.е В 02 С 1918 асударственнын иомите авета Министров СССР 153) УДК С 21.9. М. Белоцерковск 71) Заявитель 54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ИЗМЕЛЬ ЕНИЯ Изобретение измельчения а жет быть исп обогатительно мышленности,териалов.относится к области тонкого низотропных материалов и моользовано в химической, горной и абразивной отраслях проа также в индустрии стройма Известны способы измельчения материалов путем воздействия циклического гидростатического давления. К ним относится, например, способ, включающий спрессовывание мате риала, помещенного в эластичную оболочку, в камере путем приложения внешнего давления жидкости, превышающего на 20 - 30% прочность на сжатие измельчаемого материала 1). 15Недостатком такого способа является необходимость помещения материала в герметичную эластичную оболочку, срок эксплуатации которой ограничен вследствие тяжелых условий работы. 20Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности способ, заключающийся в том, что материал, могущий поглощать жидкость вследствие наличия в нем пор и трещин, насыщают жидкостью, на пример водой, помешают в замкнутую камеру, в которую подают насыщенный пар с давлением до 14 атм. В камере определенное время поддерживают заданное давление до достижения равновесного состояния между Зо 2паром н материалом, т. с. до полного насыщения пор, трещин и других дефектов струтуры материала водой, после чего давление вкамере резко сбрасывают до атмосферного.Во время сброса давления происходит взрывообразное испарение воды. Выгружаемыйпродукт подвергают зате. сепарации 21.Указанный режим обработки материалатребует больших затрат тепловой энергии,вследствие использования насыщенного параи Отсутствия утилизации теплоты Выгр 1 3 женного материала. Кроме того, приведенныйспособ не может быть использован для обработки чувствительных к повышенной температуре материалов. Рекомендуехы интервалдавлений не позволяет проводить процессдезинтеграции с достаточной эффективностьюпз-за сравнительно небол.шого количестваэнергии на единицу веса измельченного материала,Цель изобретения - новыпение эффективности процесса сслстпвнсго измельчения материалов за сет использования эне 13 гин фазового перехода жндости 3 т 3 с 13 дсе сост 05 нне.Достпгастся это тсзчто н.елчсне ОС 3 ществляю ппп д; пОннн в ;:мсрс, п"свышающсм на 2010 а даглеш;с фазового персхо;а жидосв т;3 еОс состояние, 3 рсмсни вьдсржп нс менее чсм на 10 а прсвы35 10 45 50 Николаев госивас и, Е Корректор Л. Котова Техред И, Карандашова Редактор Т. Кузьмина Подписное Заказ 2456/2 Изд. М 889 Тирани 818 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изооретений и открьггий 113035, Москва, К, Раушская нао., д. 4/5Сапунова, 2 Типография, пр. шающсм продол кительность фазового перехода, и цикле сброса давления - не более 20 мс.Технология способа состоит в следующем.Предварительно раздробленный измельчаемый материал помещают в камеру, часть объема которой заполнена жидкостью. Затем давление жидкости поднимают до величины, превышающей на 20 - 407 о давление фазового перехода жидкости в твердое состояние, после чего материал выдерживают при таком давлении до полного превращения жидкости в твердое состояние, поэтому время выдержки не менее, чем на 10 опревышает продолжительность фазового перехода. По окончании выдержки резко сбрасывают давление в камере до атмосферного, в связи с чем время сброса давления не превышает 20 мс. Для достижения заданной степени дисперсности измельчаемый материал может быть подвергнут нескольким циклам воздействия повышенного давления, выдержки и сброса давления.При нагнетании жидкости в дефекты структуры тела степень ее проникновения в тончайшие поры и трещины определяют величиной давления. При давлении 1 кбар жидкость проникает в мельчайшие субмикроскопические трещины, что имеет место при осуществлении вышеприведенной технологии, так как давление фазового перехода наиболее доступных жидкостей обычно превышает несколько тысяч атмосфер. При резком сбросе давления происходит не только увеличение объема затвердевшей жидкости вследствие снижения ее плотности, но и выделяется энергия фазового перехода, величина которой весьма значительна. Мгновенное увеличение объема и выделение значительной энергии внутри объема тела приводит к разрушению материала по дефектам структуры, оставляя целыми бездефектные, наиболее прочные зерна.С целью повышения степени проникновения жидкости в наиболее тонкие поры и трещины материала и усиления эффективности расклиниваюшего действия жидкости, в нее может быть введено поверхностно-активное вещество.Пример осуществления способа.Кварцевый песок с размером зерен менее 0,3 мм помешают в камеру высокого давления, частично заполненную водой и снабженную плунжером. Камеру помешают под траверсу 100-тонного гидравлического пресса и путем воздействия на плункер давление жидкости в камере доводят до 11 кбар, что на 38 спрсвышаст давление фазового перехода воды в лед И.По достижении давления 11 коар делают выдержку 5 - 8 с для завершения фазового пе 1 зехода воды в объ всего материала. Затем производят резкий сброс давления путем реверсирования потока жндкости в гидросистеме пресса.После 5 - 9 циклов повышения давления, выдержки и резкого сброса давления, плунжер вынимают из контейнера, вода отсасывается из камеры и измельченный материал извлекают.Микроскопическое исследование измельченного песка показало, что разрушение зерен происходит по включениям гпдроокис,юв железа. Химический анализ воды, использованной в качестве рабочей жидкости, позволил выявить в ней повышенное содержание окислов железа, выделившихся при разрушении дефектных зерен.Преимуществами предложенного способа являются высокая эффективность процесса измельчения вследствие подведения к единице веса измельчаемого материала значительной энергии, а также раскрытие субмикродефектов структуры материала, что позволяет получить материал высокой прочности, например высококачественный абразивный порошок,Формула изооретенияСпособ селективного измельчения анизотропных материалов, включающий помещениематериала в камеру, насыщение его жидкостью, повышение давления в камере, выдержку материала при повышенном давлениии резкий сброс давления, отличающийсятем, что, с целью повышения эффективностиизмельчения за счет использования энергиифазового перехода жидкости в твердое состояние, измельчение осуществляют прп величинедавления в камере, превышающей на 20 - 40 о давление фазового перехода жидкости в твердое состояние, гремени выдержки не менее,чем на 10 спревышающем продолжительность фазового перехода, и цикле сбросадавления - не более 20 мс.Источники информации,принятыс во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР %490498,кл. В 02 С 19,/18, 1973.2. Патент США М 2078933, кл. 241-1, опублик, 1932.