Устройство для тонкого измельчения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) 51)5 В 28 0 1/32 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКО ИДЕТЕЛЬ ТВ 21) 4434006/3322) 19.04.8846) 23,07.91. Бюл,75) И.Г,Плеханов53) 691.277 (088.8 27(56) Авторское сви М 923598, кл. В 02Авторское сви %814448, кл, В 02 етельство СССРС 13/04, 1980,етельство СССРС 13/04, 1979. О ДЛЯ ТОНКОГО ИЗ 54) УСТРОИСМЕЛЬЧЕНИЯ 4 ь (Л Изобретение относится к сухому измельчению слюды с использованием специфики ее физико-механических свойств,Целью изобретения является повышение эффективности расщепления слюды,На фиг.1 представлено устройство для расщепления слюды; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1.Сущность изобретения заключается в обнаружении способности слюды мусковита снижать прочностные связи по плоскостям спайностей кристаллов при поверхностном нагреве в пределах 170 - 1900 С, вместо однородного прогрева при 800-1000 С, и использование этого физического явления в технологических целях диспергирования малыми механическими нагрузками, При этом снижение прочностных. связей происходит многократными им пульс н ы ми тепловы ми нагрузками бол ьшой частоты, синхронизированными с механическими, завершающими процесс расслоения слюды по ослабленным связям,(57) Изобретен мельчению слю фики ее физико изобретения яв тивности расще устройстве для и ющем цилиндр щийся вал с разгрузочную т матически связа опорных элеме корпус выполне вания его накло ие относится к сухому изды с использованием специ- химических свойств. Целью ляется повышение эффекпления слюды. Для этого в змельчения слюды, включаический корпус, вращаю- дисками, загрузочную и ечки, диски снабжены киненными с ними посредством нтов мелющими телами, а н с возможностью регулирона. 2 ил 1 табл,Расчеты показывают, что при быстром нагреве слюдяных частиц до 190 С с градиентом температур 300-400 град/мм термические напряжения достигают 40 Н/см . Для завершения расслоения частиц2мусковита при таких напряжениях достаточно механических нагрузок в несколько ньютонов на квадратный сантиметр диспергируемого слюдяного слоя,Тепловые и механические нагрузки длительностью импульса 1,5 10 с при темпе-зратуре в 170 С вызывают в слюде значительные по величине (380 град/мм) температурные градиенты, что обеспечивает мгновенный локальный прогрев слюдяного слоя по поверхностям диспергируемых частиц на глубину, определяемую долями микрометра. Теоретически толщина расстояния частиц этим способом равна толщине кристаллического пакета около 10 А,Более длительные и интенсивные нагрузки могут вызывать нежелательный для слюды эффект - перестройку кристалличе 1664576ской решетки и переход слюды в другой минерал,Процесс диспергирования слюды с незначительной мерой эффективности можно осуществить в шаровых, стержневых, жерновых и центробежных мельницах и дезинтеграторах. Во всех перечисленных устройствах, кроме центробежных мельниц, разрушение измельчаемого материала осуществляется только механическими нагрузками, что и определяет низкий КПД помола,В центробежных мельницах возможен термомеханический помол но без синхронизации тепловых и механических нагрузок. Кроме того, характер контакта мелющих тел с измельчаемым материалом в мельницах этого класса (точечный) исключает выход продукта с высоким характеристическим отношением, т.е, отношением размеров частиц по плоскости спайности к их толщине, что является важнейшим показателем качества измельчения слюды, Центробежные мельницы не имеют жесткой кинематической связи мелющих тел с приводным механизмом, что затрудняет процесс управления режимом помола,Исходя из принципа термомеханического диспергирования синхронными нагрузками, преимущественно тепловыми, и, следовательно, максимально возможного преобразования работы трения в тепло, в диспергаторе должна быть предусмотрена жесткая кинематическая связь мелющих тел с перемещающим их органом. При этом должны быть обеспечены условия скольжения мелющих тел по опоре,Расщепление слюды осуществляют с помощью диспергатора, который имеет трубчатый корпус 1, приводной вал 2 с насаженными на него дисками 3 и закрепленными в них опорами 4 или мелющими телами 5, загрузочную 6 и разгрузочную 7 течки и раму 8 с устройством 9 регулировки угла наклона корпуса относительно горизонтальной плоскости типа винтового домкрата. Каскадный набор дисков с мелющими телами необходим для обеспечения ступенчатого многостадийного диспергирования исходного материала путем поочередного отделения тончайших лепестков от сравнительно крупных чешуек,Вал 2 диспергатора обеспечивает вращательное движение дисков, увлекающих за собой мелющие тела 5, которые и создают центробежные нагрузки на слой диспергируемого материала, преобразующиеся большей частью в тепловую энергию за счет трения скольжения по слою слюды, Меньшая часть центробежных нагрузок, распределяясь на радиальные и тангенциальные, завершает процесс расслоенияслюдяных частиц по температурно ослабленным связям.Ротор диспергатора,состоящий из вала5 2, дисков 3 и мелющих тел 5, вращаетсявнутри корпуса 1, При внецентренном креплении мелющих тел 5 на осях последние засчет центробежных сил прижимаются к корпусу 1 с усилиями, определяемыми скоро 10 стью вращения ротора и массой тел,Перемещение мелющих тел относительнокорпуса 1 диспергатора происходит без качения, со скольжением. В свою очередь, трение скольжения преобразуется в тепловую15 энергию, обеспечивающую мгновенныйприповерхностный нагрев частиц диспергируемой слюды,Цеитробекные силы, кроме нагрева,обеспечивают механическое расслоение20 слюдяных частиц по плоскостям спайностейдо толщины в несколько десятков ангстремов, т.е. толщины нескольких кристаллических пакетов, Расслоение слюдяных частицпроисходит по плоскостям, связи по кото 25 рым ослаблены термическими напряжениями, равными разрушающим или близкими кним по величине, Теоретически длительность теплового импульса должна быть равна времени распространения теплового30 потока на глубину диспергирования слюдяной частицы, равную толщине одного кристаллического пакета (около 10 А) илипревосходящую ее, Зтот параметр определяется техническими требованиями к про 35 дукту диспергирования и закладывается втехническую характеристику диспергаторапри проектировании.Пример исполнения диспергатора и ре зультаты его испытания.Диспергатор со стальным корпусом диаметром 40 см и стальными мелющими телами массой 450 г при скорости вращения вала 340 об/мин развивает центростреми тельное ускорение, равное 28 9 (9 - ускорение силы тяжести), При этом режиме корпус и мелющие тела после 15 мин работы диспергатора разогреваются до 190 С. Каскад мелющих тел из 10 ступеней (по четыре тела 50 в ступени) при этом режиме обработки исходного материала фракций менее 10 мм по плоскостям спайностей обеспечивает диспергирование мусковита до размера частиц менее 40 мкм по плоскостям спайностей с 55 выходом 97,5.Слюдяной скрап фракций - 10 - 1 мм приуказанном режиме диспергирования имеет гранулометрический состав, приведенный втаблице.1664576 изобретениформула изя тонкоо1 змельчения,устроиство Рвключающее цинно слюды, вкли реимуществе вклко пус, вращараз р зочную течдиисками, загрузчнущееся тем,ки, о т л и ч а ю щ тивности Ра щс епления повышения зффек нематически свяслюды дискиснабжены кинеи посредством опорных злс занными с ниими телами а кордУ ментов мелющ егулированивозможностью рвыполнен сецио наклона1664576Составитель Т,Никульниковадактор О.Хрипта Техред М.Моргентал . Корректор М.Демч Заказ 2353 Тираж 390 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,