Способ измельчения материалов

(53)5 В 02 С 19/00 Г ач)ОБРЕТЕН КОМУ СВИДЕ ТВУ К АВ титут менени ически хааа,1979,(57) Из твердых эффекти териал и крупнос условия брет мате вност редва и, чтонагре и мат по О 1 ц дО ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(71) Читинский политехнический ин (72) Ю. С. Шевченко(56) Денев С. И, Стоицова Р. В, Иэ в структуре минералов при механ воэдействиях,- ВЙ,пт. М 1 пег. Ргос. Сапог, Щ/ 1979, ргерг. рар, Чо. 1 - И/агэгаа р 427-448. 4 СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИ ение касается измельч риалов. С целью повыш и процесса измельчения рительно классифицирую предопределяет рав нове вания всех частиц, затем Изобретение каса териалов с испольэов именно термических риал, и может быть ис тельной, цементной промышленности и на Целью изобретен ние эффективности пр Предварительно руют по крупности, за ществом, легко пер термодинамическое с нием, после чего фор скую струю матери сначала ударному терется измельчения маанием физических, а воздействий на матепользовано в обогатии других отраслях родного хозяйства, ия является повышеоцесса измельчения. материал классифицитем обрабатывают вееходящим в другое остояние с расширемируют тонкую плоала и подвергают мическому воэдейст.,Ж 1669548 А 1 рабатывают веществом, легко переходящим в другое термодинамическое состояние с расширением, например насыщают водой или газом. После этого формируют тонкую плоскую струю материала для исключения теневого взаимодействия частиц в рабочем поле и подвергают ударному термическому воздействию, например, струей высокотемпературного газа, подаваемой под углом к струе материала. При этом вещество, насыщающее обьем каждой частицы материала, резко расширяется,что способствует разрыву частиц по ослабленным зонам. Кроме того, ударное термическое воздействие вызывает накопление термических напряжений в теле частиц, Затем материал подвергают ударным деформациям, создавая на пути струи твердую преграду, а потом - резкому охлаждению, что приводит к полному разрушению частиц исходного материала, 4 э,п. ф-лы, 2 ил,вию, а затем - ударным деформациям, после чего охлаждают, Кроме того, ударное термическое воздействие осуществляют струей высокотемпературного газа, а струю материала подают под углом к струе газа и формируют шириной не более ширины беэградиентной эоны струи газа. В качестве вещества, легко переходящего в другое термодинамическое состояние, берут воду или гаэ, например фреон,Формирование тонкой плоской струи материала обеспечивает равнозначные условия нагревания практически всех частиц материала. Этому же способствует и предварительная классификация материала покрупносги, и;к вючающая наличие в зоне измельчения кон 1 растных по крупности час 1 иц, т.е. и конграстных по реакции как на нарееани. так и на ударные деформации. Чтобы данная реакция материала была эффективной, матриал необходимо насытить веществом, которое мгновенно бы испарялось или плавилось и расширялось при термическом воздействии: при насыщении, например, под давлением или простым увлажнением гаэ или жидкость проникает в объем частиц материала по ослабленным зонам (плоскостям спайности, поверхностям контактов минералов, по трещинам и т.п.) кроме того, он остается в понижениях микрорельефа частиц. Следовательно, при нагревании вещество переходит иэ одной фазы в другую, при расширении стремится разорвать частицу именно по ослабленным зонам, что способствует лучшему раскрытию ценного минерала. Для усиления этого эффекта материал подвергают ударному термическому воздействию, например мгновенно нагревают струей высокотемпературного газа до температуры выше температуры плавления или испарения насыщающего вещества, для чего струю газа подают под углом к струе материала. В результате в объеме каждой частицы материала происходит резкое увеличение напряжений. Поэтому для измельчения материал после термического воздействия подвергают ударным деформациям за счет удара, например, о твердую преграду, Это дополнительно приводит к своеобразному микровзрыву частиц эа счет разрыва по многим направлениям от накопленных на пряжений. Поскольку на краях струи, например, высокотемпературного газа имеются градиентные зоны (200-300 С), частицы ма. териала, попавшие в них, подвергаются и иным по величине и характеру термическим воздействиям, что ухудшает эффективность измельчения эа счет увеличения неравно мерности такого воздействия, Чтобы исключить данный недостаток, струю материала необходимо формировать шириной не менее ширины безградиентной эоны струи вы сокотемпературного газа,В результате обеспечивается высокоэффективное измельчение материала в поле действующих сил.На фиг, 1 показана технологическая схема измельчения, на фиг 2 схема осуществления способа с верхней подачей материала.П р и м е р В качестве исходного материала беру 1 дробленку железистых кварцитов крупнос 1 ью1015 мм Ее классифицируют на фракцию 3 л 2 мм (70;,).40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 Фракцию засыпают в сосуд, заливают водой, затем отфильтровывают, после чего просыпают в виде тонкой плоской струи 1 через щелевидный патрубок с шириной выходного отверстия 4 мм, В качестве источника струи 2 высокотемпературного газа используют бензиновую горелку, снабженную сопловидной насадкой с щелевидным выходным отверстием 5 х 70 мм, Угол между плоскостями струй материала и газа равен 80, На расстоянии 50 мм от контакта струй устанавливают металлическую пластину 3 под углом 70 к горизонтали, а нижним концом опущенную в воронку 4, заполненную водой, выходной патрубок 5 который перекрывается резиновой трубкой с зажимом, а подпитка воды в воронку производится с помощью резиновой трубки 6. Величина безградиентной зоны струи 2, которую определяют термопарой. равна (50 мм). В результате при попадании насыщенного водой материала в струю высокотемпературного газа он подвергается ударному термическому воздействию, после чего, ударяясь о преграду в виде металлической пластины, ударным деформациям,Иэ трех опытов, когда ширина струи материала равнялась ширине беэградиентной зоны струи газа, т.е. составляла 50 мм, раскрытие минерала оказалось равным 87 (анализ производился с помощью магнитной вытяжки и микроскопа),Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения за счет высокого раскрытия ценногоминерала, создания более равномерных условий термического воздействия и больших напряжений в объеме частиц материала,Формула изобретения 1. Способ измельчения материалов, заключающийся в том, что материал пропускают через высокотемпературное поле, затем подвергают резкому охлаждению водой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения, предварительно материал классифицируют по крупности, затем обрабатывают веществом, легко переходящим в другое термодинамическое состояние с расширением, после чего формируют тонкую плоскую "трую материала и подвергают его сначала ударному термическому воздействию, а эагем ударным деформациям, после чего Охлаждают,2 Способпоп 1,отличающийся тем что ударное термическог. воздействие г сущее.вля от струей еысоко гел 1 пературного газФиг рректор С Шевкун тавитель Н Биби ред М.Моргентал эктор Н.федоро 364 Поитета по изобретениям ква, Ж, Раушская на Тира Государственного к 113035, Мказ 269 ВНИИ исноеоткрытиям при ГКНТ С4/5 водственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 3. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что струю материала подают под угломк струе газа. 4, Способ по п.З, отличающийсятем, что струю материала формируют шири,7 ааюааРЯЗЮИЧРСЯОР 60 з 0 ейсюбие ной не более ширины безградиентной зоны струи газа.5, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве вещества, легко перехо дящего в другое термодинамическое состояние, берут воду или газ, например фреон.