Рабочий диск шаровой мельницы

(57) Использование:ния пастообразных сти, красок. Сущ бочий диск шаро лен цельнокерам 6 ф, поверхнос глубину 0,8-2,0 м ским материало Это позволит кость конструкци компонентов кра ска, 2 ил,НОСТЬ ИЗО вой мель ическим тный сло м заполн м на о повысить и и сохра Ски С пов бретен ницы и порис й котор ен мета снове ж износ нить а ерхностия, ра ЗГОТОВ- тостьЮ ого на лличеелеза. ОСТОЙ- дгезию И 7Дудинательство СССР13/04, 1976.ШАРОВОЙ МЕЛЬ в средствах измел материалов, в частн че остойкость такого ка ХВГ. Однако износ все же недостаточн Нанесение из ских покрытий на р не сказывается на поскольку их толщи к быстрому разру покрытия под дейс зок.ерамичеактическити дискаприводитшиваниюых нагруа,НОСОСТОЙКИХабочий диск пр износостойко на(до 0,20 ммшению и выкр твием контакт ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, Оно может быть использовано в конструкции. шаровых (бисерных) мельниц для изготовления красок путем измельчения фракций.Известен рабочий диск молотковоймельницы, в котором имеются сквозные отверстия, Описанная конструкция используется для измельчения сухого материала иолучения тонкодисперсной фракции. Реурс описанного диска ограничен лищь изза износа дискаНаиболее близким к предлагаемому решейию по технической сущности и достига.емому результату является рабочий дискшаровой мельницы, содержащий ступицу . для крепления диска на рабочем роторе ирабочее кольцо, связанное со ступицей.Описанный рабочий диск изготовлен из нержавеющей стали.Указанный диск позволяет существеннойовысить ресурс мельницы до 300;500 часов за счет использования рабочего диска из высокопрочной хромоникилевой стали 1796250 А 1 Выполнение рабочего диска цельнокерамическим снижает надежность мельни- О,цы в целом, поскольку этот материалобладает недостаточной прочностью при цизгибе и контактных нагрузках. Потому приразрушении хотя бы одного диска мельницыпроисходит, практически лавинное разрушение всех рабочих дисков, размещенныхна рабочем роторе, веееЪЦель предполагаемого изобретения -увеличение износостойкости конструкции иповышение производительности устройства за счет армирования наружного слоя рабочего кольца,Поставленная цель достигается тем, чтов известном рабочем диске шаровой мельницы, содержащем ступицу для крепленияна роторе и рабочего кольца согласно изобретению, рабочее кольцо изготовлено из керамического материала с поверхностью б, наружные поры которого заполнены металлическим материалом,В предлагаемой конструкции металлический материал позволяет повысить адгезию компонентов нитрокрасок и рабочего кольца, а керамический - износостойкость конструкции по сравнению с цельнометаллическими рабочими дисками.В качестве керамического материала используют материалы на основе карбида кремния. В качестве металлического наполнителя, предназначенного для заполнения пор; после многочисленных экспериментов был выбран состав, содержащий следующие компоненты в мас.Я,:Углерода1,517 Марганца 0,81,1 Кремния 1,11,6 Хрома2,0.3,0 Железа До 100 О Этот состав исключает, например, в отличие от составов, включающий олово, разрушение керамики при испытании металла из-за увеличения объема последнего при переходе из жидкого состояния в твердое.Указанный состав позволяет даже прй погружении керамического диска пористостью = 610 проникнуть на глубину 0,8- 2,0 мм в керамический материал. При этом температуру расплава поддерживали в пре. делах 14501500 С. Длительность погружения продолжалась с последующей выдержкой 2 ч. В процессе остывания обьем несколько уменьшался, поэтому уровень механических напряжений в материале не превышает исходного.Металл и керамика образуют армированный высокопрочный материал, устойчивый к воздействию агрессивных сред компонентов краски - износостойкий в усовиях воздействия на рабочий диск тверых включений в краске и стеклянныхоариков, которыми заполнен рабочий цилиндр шаровой мельницы и предназначенных для размалывания твердых включений,Надежность соединения материаловрасплава с керамикой обеспечивается за счет затекания расплава в поры и выточки в керамике 31 С, а в основном за счет того, что активный углерод (С -1,51,7 ОД) и крем,ний(9) 1,11,6), входящие в состав расплававступают в химическую реакцию с углеродом (С) и кремнием (9) керамической основы кольца(ЮС) тем самым самосвязывается,образуя так называемый самосвязанныйвторичный карбид кремния ЯС.Авторами экспериментально найдена5 оптимальная пористость керамического материала, которая обеспечивает требуемуюглубину заполнения материала металломна основе железа, Так, при пористости ниже6;, глубина проникновения жидкого ме"0 талла на основе железа в поры не превышает 0,20,5 мм, что снижает эффективностьпредложения, При пористости бо глубинапроникновения жидкого металла доходит до2,0 мм, что является оптимальным для шаро 15 вой мельницы, предназначенной для перетирания лаков и красок.На фиг. 1 показан схематический чертеж шаровой мельницы; на фиг.2 - схематический чертеж рабочего диска.20Шаровая мельница содержит перевозной ковш, в котором налиты компонентыкраски, соединенный при помощи трубопроводов и насоса (на чертеже не показаны)с рабочим цилиндром 1, в котором установ 25 лен рабочий ротор 2. На рабочем роторе 2установлены соосно с ним рабочие диски 3.Верхняя часть рабочего ротора 2 связанакинематически с приводом 4. В нижней части ротора 2 установлен стабилизирующий30 диск 5, который не касается стенок и днарабочего цилиндра 1. Последний снабжензадвижками 6 для входа охлаждающей водыи 7 - для вь 1 хода использованной воды врубашку рабочего цилиндра (на чертеже не35 показаны).В рабочем цилиндре имеется фильтрующее сито 8 для удержания шариков мельницы (на чертеже не показаны) отизмельчаемой краски и отверстия для под 40 ачи 9 и для слива 10 готовой краски. Шарики. имеют диаметры 35 мм и изготовлены изстекла.Рабочие диски 3 (фиг.2) содержат ступицу 11 с центральным отверстием 12 для раз 45 мещения диска на рабочем роторе 2,рабочее кольцо 13.Каждое рабочее кольцо 13 перед соединением со ступицей нагревали до температуры 1250-1300 С и подвергали50 армированию посредством окунания в расплав на основе железа, состав которого указан выше, на время 2 ч. После чего рабочееколесо 13 соединяли со ступицей 12, изготовленной из стали 20 посредством электро 55 сварки по контуру прилегания,Рабочие диски 3 изготовлены иэ керамики на основе карбида кремния пористостью ф 310,1796250 25 Описываемая в примере мельница предназначена для измельчения включений в нитрокраске.В рабочий цилиндр было загружено 40 кг стеклянных шариков различного диаметра - от 3 до 5 мм, Рабочие диски имели диаметр 240 мм.Работа установки проводилась так; Через отверстие 9 в рабочий цилиндр 1 подавали составляющие компоненты нитрокраски. Одновременно сообщали от привода 4 вращательное движение ротору 2, При этом шарики и вращающиеся диски 3 измельчали нитрокраску, Готовую краску сливали через отверстие 10, При этом шарики удерживались ситом 8. Поворачивали охлаждающук 1 воду. подаваемую в рубашку охлаждения через отверстие 6 и сливаемую Через отверстие 7.В процессе эксплуатации шарики изнаоивались и периодически (примерно 1 раз Формула изобретения Рабочий диск шаровой мельницы, содержащий ступицу для крепления на роторе рабочего кольца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения износостойкости в 7 дней) в цилиндры 1 добавляли 12 кгновых шариков.В процессе работы диски 3 подвергались износу, воздействию изгибающих мо 5 ментов, Однако армированная конструкцияоказалась более прочной, чем устройствопроточек. Кроме того, выход готовой краскипрактически не уменьшился по сравнению сшаровой мельницей, в которой использова 10 лись цельно металлические рабочие диски 3,Кроме того, ресурс (продолжительность работы мельницы до замены рабочего ротора)оказался значительно больше, чем у мельницы с использованием дисков-прототипов 3.15 По сравнению с прототипом предлагаемый рабочий диск 3 шаровой мельницы позволяет повысить износостойкостьконструкции за счет армирования наиболееизнашиваемого наружного поверхностного20 слоя керамического диска металлическимматериалом расплавом). - диффузионноголегирования керамики,конструкции и повышения производительности мельницы путем армирования наружного слоя рабочего кольца, последнее изготовлено из керамического материала с пористостью6, наружные поры которого заполнены металлическим материалом.1796250 Составитель А.ДудинТехред М.Моргентал Корректор С,Ли еда оляд изводственно-издательский комбинат "Патент", г. д, ул, Гагарина, 101 Заказ 611 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5