[go: up one dir, main page]

RU2389555C1 - Lab's bead mill - Google Patents

Lab's bead mill Download PDF

Info

Publication number
RU2389555C1
RU2389555C1 RU2008146442/03A RU2008146442A RU2389555C1 RU 2389555 C1 RU2389555 C1 RU 2389555C1 RU 2008146442/03 A RU2008146442/03 A RU 2008146442/03A RU 2008146442 A RU2008146442 A RU 2008146442A RU 2389555 C1 RU2389555 C1 RU 2389555C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
container
rotor
cooling jacket
bead mill
Prior art date
Application number
RU2008146442/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Андреевич Чернов (RU)
Михаил Андреевич Чернов
Рауф Сибгатович Бикбулатов (RU)
Рауф Сибгатович Бикбулатов
Лидия Ивановна Семенова (RU)
Лидия Ивановна Семенова
Виталий Валентинович Рябов (RU)
Виталий Валентинович Рябов
Алексей Николаевич Бабиков (RU)
Алексей Николаевич Бабиков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов"
Priority to RU2008146442/03A priority Critical patent/RU2389555C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2389555C1 publication Critical patent/RU2389555C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to equipment intended for milling solid materials. Proposed lab's bead mill comprising milling container with cooling jacket, rotor with disks and rotor drive. Milling container with cooling jacket is mounted aligned with rotor on cup-like pan rigidly jointed to pneumatic cylinder rod. Said pan presses milling container against the cover. Pickup is mounted at the level of milling container.
EFFECT: expanded operating performances.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области измельчения твердых материалов и может быть использовано для сверхтонкого измельчения твердых материалов, в том числе взрывчатых веществ в лабораторных условиях. Для повышения эффективности смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ) требуется применение перхлората аммония с среднемассовым размером частиц (СМРЧ) 0,5-1,0 мкм. На стадии разработки композиций СТРТ необходимо лабораторное оборудование, обеспечивающее получение перхлората аммония с указанными размерами частиц при относительно малом времени измельчения.The invention relates to the field of grinding of solid materials and can be used for ultrafine grinding of solid materials, including explosives in laboratory conditions. To increase the efficiency of mixed solid rocket fuels (STRT), the use of ammonium perchlorate with a mass-average particle size (SMRCH) of 0.5-1.0 μm is required. At the stage of development of STRT compositions, laboratory equipment is needed to ensure the production of ammonium perchlorate with the indicated particle sizes with a relatively short grinding time.

Известно распространенное применение быстроходных диспергаторов (бисерных мельниц) для обработки пигментов (П.И.Ермилов Диспергирование пигментов. М.: Химия, 1971 г.). Известны аналоги: бисерный двухроторный измельчитель - патент RU 2299874, МПК С06В 21/00, В02С 17/16 и мельница лабораторная для тонкого помола материалов - патент RU 2206399, МПК В02С 15/16. Однако бисерная двухроторная мельница разработана для промышленного применения. Недостатком мельницы лабораторной является недостаточная эффективность, так как предназначена для увеличения тонкости размола с 0,25 мм до 0,08 мм.Known for the widespread use of high-speed dispersants (bead mills) for processing pigments (P.I. Yermilov Dispersing pigments. M: Chemistry, 1971). Known analogues: a bead two-rotor grinder - patent RU 2299874, IPC С06В 21/00, В02С 17/16 and a laboratory mill for fine grinding of materials - patent RU 2206399, IPC В02С 15/16. However, the bead twin rotor mill is designed for industrial use. The disadvantage of a laboratory mill is its lack of effectiveness, as it is intended to increase the fineness of grinding from 0.25 mm to 0.08 mm.

При изготовлении ультрадисперсной фракции перхлората аммония в промышленном производстве также используются бисерные мельницы - патенты RU 2246472, С1 МПК С06В 21/00, 29/22, 45/30, С06D 5/00, RU 2247101, C2 МПК С06В 21/00, В02C 17/16.In the manufacture of an ultrafine fraction of ammonium perchlorate in industrial production, bead mills are also used - patents RU 2246472, C1 MPK С06В 21/00, 29/22, 45/30, С06D 5/00, RU 2247101, C2 MPK С06В 21/00, В02C 17 /16.

В каталоге «Размольное оборудование», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1976 г. содержатся сведения о серийно изготавливаемых бисерных мельницах с объемом размольного контейнера от 5 до 125 л.The catalog “Grinding equipment”, TsINTIHIMNEFTEMASH, Moscow, 1976 contains information on mass-produced bead mills with a grinding container volume from 5 to 125 l.

Приведенные в каталоге типы бисерных мельниц предназначены для работы по схеме с непрерывной подачей суспензии снизу насосом и выводом самотеком из верхней зоны контейнера. На практике возникает необходимость отработки параметров по измельчению новых материалов на малообъемных модельных лабораторных мельницах периодического действия, то есть загрузкой в объеме размольного контейнера. Близким по объему размольного контейнера к лабораторным аппаратам относится бисерная мельница МБС 5КВ2, которая принята в качестве прототипа, из каталога «Размольное оборудование», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1976, стр.5-7.The types of bead mills listed in the catalog are intended for operation according to the scheme with continuous feeding of the suspension from below by a pump and gravity withdrawal from the upper zone of the container. In practice, there is a need to refine the parameters for grinding new materials in low-volume model laboratory mills of periodic action, that is, loading in the volume of the grinding container. Close in volume of the grinding container, laboratory apparatuses include the MBS 5KV2 bead mill, which is adopted as a prototype from the catalog “Grinding Equipment”, TsINTIHIMNEFTEMASH, Moscow, 1976, pp. 5-7.

Прототип - бисерная мельница МБС 5 КВ2 состоит из размольного контейнера с электропроводом, насосной станции, приводимой в движение мотор-вариатором. Размольный контейнер представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с рубашкой для охлаждения, внутри которого размещен вал - ротор с насаженными на него дисками. Все узлы и агрегаты смонтированы на станине. Измельчение производят по следующей схеме: исходный продукт в виде суспензии из бункера через входной клапан и нижнее отверстие в донной части размольного контейнера подают насосом. Предварительно размольный контейнер заполняют мелющими телами - стеклянными шариками. При вращении ротора частицы материала при прохождении суспензии снизу вверх размольного контейнера измельчаются в результате трения и соударения мелющих тел. Далее суспензия самотеком выходит из контейнера. Степень измельчения регулируют за счет времени пребывания суспензии в контейнере, а именно путем изменения производительности подачи суспензии насосом. Однако применение бисерной мельницы МБС 5КВ2 приемлемо в основном при выпуске продукции малыми партиями по отработанным режимам. Использование ее для отработки параметров измельчения новых материалов в лабораторном масштабе имеет определенные недостатки:The prototype - the MBS 5 KV2 bead mill consists of a grinding container with an electric wire, a pumping station driven by a motor-variator. The grinding container is a vertical cylindrical vessel with a jacket for cooling, inside of which there is a shaft - rotor with disks mounted on it. All components and assemblies are mounted on a bed. Grinding is carried out according to the following scheme: the initial product in the form of a suspension from the hopper through the inlet valve and the lower hole in the bottom of the grinding container is pumped. Pre-grinding container is filled with grinding media - glass balls. When the rotor rotates, the particles of material during the passage of the suspension from bottom to top of the grinding container are crushed as a result of friction and impact of grinding media. Next, the suspension by gravity leaves the container. The degree of grinding is controlled due to the residence time of the suspension in the container, namely by changing the performance of the suspension supply by the pump. However, the use of the MBS 5KV2 bead mill is acceptable mainly when producing products in small batches according to the established regimes. Using it to refine the grinding parameters of new materials on a laboratory scale has certain disadvantages:

1. Требует много испытуемого материала, так как предусмотрена схема измельчения с проходом потока значительного объема суспензии через размольный контейнер.1. It requires a lot of test material, since a grinding scheme with a flow of a significant amount of suspension through a grinding container is provided.

2. Применение этой мельницы в лабораторном варианте с разовой загрузкой в контейнер осложнено тем, что возникает необходимость в многократной разборке и сборке контейнера, связанных с выгрузкой суспензии с бисером, с отделением его от суспензии, промывкой и сушкой как контейнера, так и бисера.2. The use of this mill in a laboratory version with a single loading into a container is complicated by the fact that there is a need for multiple disassembly and assembly of the container associated with unloading the suspension with beads, separating it from the suspension, washing and drying both the container and the beads.

3. Многократная сборка и разборка мельницы связана с выполнением механических работ, что небезопасно при работе с взрывчатыми веществами из-за их чувствительности к механическим воздействиям: трению и удару.3. Multiple assembly and disassembly of the mill is associated with the performance of mechanical work, which is unsafe when working with explosives due to their sensitivity to mechanical stress: friction and impact.

Технической задачей является создание эффективной лабораторной бисерной мельницы для сверхтонкого измельчения и безопасное в эксплуатации конструктивное исполнение.The technical task is to create an effective laboratory bead mill for ultrafine grinding and safe in operation design.

Технический результат заключается в том, что лабораторная бисерная мельница содержит размольный контейнер с рубашкой охлаждения и крышку, ротор с дисками, привод вращения ротора, причем размольный контейнер с рубашкой охлаждения установлен соосно ротору на чашеобразный поддон, жестко соединенный со штоком пневмоцилиндра, поджимающим размольный контейнер к крышке, а на уровне размольного контейнера смонтирован датчик.The technical result consists in the fact that the laboratory bead mill contains a grinding container with a cooling jacket and a lid, a rotor with disks, a rotor rotation drive, the grinding container with a cooling jacket mounted coaxially to the rotor on a bowl-shaped tray rigidly connected to the rod of the pneumatic cylinder, which compresses the grinding container to a lid, and a sensor is mounted at the level of the grinding container.

На фиг.1 показан общий вид лабораторной бисерной мельницы.Figure 1 shows a General view of a laboratory bead mill.

Лабораторная бисерная мельница включает:Laboratory bead mill includes:

1) размольный контейнер,1) grinding container,

2) рубашку охлаждения,2) a cooling jacket,

3) ротор,3) rotor

4) диски,4) wheels

5) привод вращения ротора,5) rotor rotation drive,

6) пневмоцилиндр,6) pneumatic cylinder

7) стойку,7) rack

8) чашеобразный поддон,8) a bowl-shaped pallet,

9) шток,9) stock

10) крышку;10) cover;

11) датчик.11) sensor.

Работу на лабораторной бисерной мельнице осуществляют следующим образом. На чашеобразный поддон 8 устанавливают размольный контейнер 1 с рубашкой охлаждения 2. Путем подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр 6 посредством штока 9 размольный контейнер 1 с рубашкой охлаждения 2 поджимают к крышке 10. При этом датчик 11 дает сигнал о том, что размольный контейнер 1 прижат к крышке. Через отверстие в крышке 10 загружают заданное количество стеклянных шариков (бисера) диаметром 1,6-2,0 мм. Затем через это же отверстие загружают предварительно приготовленную навеску суспензии измельчаемого материала. Включают подачу охлаждающей воды в рубашку охлаждения 2. Включают привод 5, вращение которого через клиноременную передачу передается ротору 3 с дисками 4. Вращение дисков 4 приводят в интенсивное движение стеклянные шарики. Частицы измельчаемого материала, попадая между стеклянными шариками, подвергаются удару и трению, за счет этого происходит измельчение. При измельчении взрывчатых веществ процесс ведут дистанционно. По истечении заданного времени измельчения выключают привод вращения ротора 5, отключают подачу охлаждающей воды в рубашку 2 контейнера 1. Переключают подачу сжатого воздуха через верхний штуцер пневмоцилиндра 6, размольный контейнер 1 с рубашкой охлаждения 2 опускают в нижнее положение. Размольный контейнер 1 с рубашкой охлаждения 2 снимают с чашеобразного поддона 8 и содержимое размольного контейнера выливают на сито, установленное на приемный сосуд. При этом происходит отделение бисера от суспензии.Work on a laboratory bead mill is as follows. A grinding container 1 with a cooling jacket 2 is installed on a bowl-shaped pan 8. By supplying compressed air to the pneumatic cylinder 6 by means of a rod 9, the grinding container 1 with a cooling jacket 2 is pressed against the lid 10. In this case, the sensor 11 gives a signal that the grinding container 1 is pressed against the lid. Through a hole in the lid 10 load a predetermined number of glass beads (beads) with a diameter of 1.6-2.0 mm Then through the same hole load pre-prepared sample of a suspension of crushed material. Turn on the supply of cooling water to the cooling jacket 2. Turn on the drive 5, the rotation of which is transmitted through the V-belt drive to the rotor 3 with the disks 4. The rotation of the disks 4 results in intensive movement of the glass balls. Particles of the crushed material, falling between the glass balls, are subjected to shock and friction, due to this, grinding occurs. When grinding explosives, the process is carried out remotely. After the specified grinding time has passed, the rotor 5 rotation drive is turned off, the cooling water supply to the jacket 2 of the container 1 is turned off. The compressed air supply is switched through the upper fitting of the pneumatic cylinder 6, the grinding container 1 with the cooling jacket 2 is lowered to the lower position. The grinding container 1 with the cooling jacket 2 is removed from the bowl-shaped pan 8 and the contents of the grinding container are poured onto a sieve mounted on a receiving vessel. In this case, the separation of the beads from the suspension.

Преимуществом этой мельницы является простота осуществления подсоединения и отсоединения контейнера с рубашкой к крышке. Наличие датчика, сигнализирующего о прижатии контейнера с рубашкой к крышке, и блокировка его с приводом позволяет избежать преждевременного выключения привода и опускания контейнера с рубашкой при работающем приводе, так как преждевременное включение привода до прижатия контейнера с рубашкой к крышке и опускания его до выключения привода приведет к выбросу бисера с суспензией из мельницы. Примененная в заявке герметизация путем прижатия контейнера к крышке особенно необходима при работе с взрывчатыми веществами, так как исключается выполнение ручных операций с соединительными элементами.The advantage of this mill is the ease of connecting and disconnecting the jacketed container to the lid. The presence of a sensor signaling that the container with the jacket is pressed against the lid and its blocking with the drive allows avoiding premature shutdown of the drive and lowering of the container with the jacket while the drive is running, since premature switching on of the drive before pressing the container with the jacket to the cover and lowering it before turning off the drive to the release of beads with a suspension from the mill. The sealing used in the application by pressing the container to the lid is especially necessary when working with explosives, since manual operations with connecting elements are excluded.

Среднемассовый размер частиц измельчаемого материала зависит от продолжительности измельчения.The mass average particle size of the material being ground depends on the duration of grinding.

На фиг.2 в качестве примера приведена зависимость среднемассового размера частиц (СМРЧ) перхлората аммония от продолжительности измельчения на лабораторной бисерной мельнице. Из фиг.2 следует, что на лабораторной бисерной мельнице достигнута поставленная задача, а именно среднемассовый размер частиц перхлората аммония получен на уровне 0,65 мкм за относительно непродолжительное время измельчения 8 часов.Figure 2 shows, as an example, the dependence of the mass-average particle size (SMRP) of ammonium perchlorate on the duration of grinding in a laboratory bead mill. From figure 2 it follows that at the laboratory bead mill the task is achieved, namely, the mass-average particle size of ammonium perchlorate is obtained at the level of 0.65 μm for a relatively short grinding time of 8 hours.

Приведенные данные получены в условиях опытно-химического завода ФГУП «НИИПМ».The data are obtained in the conditions of the experimental chemical plant of FSUE NIIPM.

Claims (1)

Лабораторная бисерная мельница, содержащая размольный контейнер с рубашкой охлаждения, крышку, ротор с дисками, привод вращения ротора, отличающаяся тем, что размольный контейнер с рубашкой охлаждения установлен соосно ротору на чашеобразный поддон, жестко соединенный со штоком пневмоцилиндра, поджимающим размольный контейнер к крышке, а на уровне размольного контейнера смонтирован датчик. A laboratory bead mill containing a grinding container with a cooling jacket, a cover, a rotor with disks, a rotor rotation drive, characterized in that the grinding container with a cooling jacket is mounted coaxially with the rotor on a bowl-shaped tray rigidly connected to the rod of the pneumatic cylinder, which presses the grinding container against the cover, and a sensor is mounted at the level of the grinding container.
RU2008146442/03A 2008-11-24 2008-11-24 Lab's bead mill RU2389555C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146442/03A RU2389555C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Lab's bead mill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008146442/03A RU2389555C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Lab's bead mill

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2389555C1 true RU2389555C1 (en) 2010-05-20

Family

ID=42676040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008146442/03A RU2389555C1 (en) 2008-11-24 2008-11-24 Lab's bead mill

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2389555C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523289C1 (en) * 2013-03-14 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Laboratory bead mill
CN116764755A (en) * 2023-03-03 2023-09-19 东莞市琅菱机械有限公司 Self-circulation type vertical sand mill

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU447497A1 (en) * 1972-03-03 1974-10-25 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Bead mill
SU814455A1 (en) * 1979-06-20 1981-03-23 Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт Bead mill
GB2268426A (en) * 1992-07-07 1994-01-12 Joseph Miller Forrest Bead mill
RU2246472C1 (en) * 2003-08-04 2005-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Ammonium perchlorate preparation method
JP3628559B2 (en) * 1999-08-12 2005-03-16 太陽誘電株式会社 Bead mill
RU2302902C1 (en) * 2006-01-23 2007-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" Operating cylinder for bead mill

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU447497A1 (en) * 1972-03-03 1974-10-25 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Bead mill
SU814455A1 (en) * 1979-06-20 1981-03-23 Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Политехнический Институт Bead mill
GB2268426A (en) * 1992-07-07 1994-01-12 Joseph Miller Forrest Bead mill
JP3628559B2 (en) * 1999-08-12 2005-03-16 太陽誘電株式会社 Bead mill
RU2246472C1 (en) * 2003-08-04 2005-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Ammonium perchlorate preparation method
RU2302902C1 (en) * 2006-01-23 2007-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" Operating cylinder for bead mill

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Размольное оборудование. - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1976. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2523289C1 (en) * 2013-03-14 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Laboratory bead mill
CN116764755A (en) * 2023-03-03 2023-09-19 东莞市琅菱机械有限公司 Self-circulation type vertical sand mill
CN116764755B (en) * 2023-03-03 2024-01-23 东莞市琅菱机械有限公司 Self-circulation type vertical sand mill

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100417748B1 (en) Wet agitation ball mill and grinding method
JPWO1996039251A1 (en) Wet stirred ball mill and method
Kwade et al. Wet comminution in stirred media mills
CN201969595U (en) Vertical sand mill
RU2389555C1 (en) Lab's bead mill
US3545687A (en) Media mill
KR20150053068A (en) Wet grinding and dispersing apparatus for processing of minute particle of materials
KR20140013256A (en) Ball mill and manufacturing method for slurry using the same
CN109261331A (en) A kind of powdery paints grinding device with cooling function
CN202555346U (en) Centrifugal bead mill
CN103433135B (en) Equipment for magnetic field gradient enhanced centrifugation
US20090212141A1 (en) Milling apparatus
RU2751480C1 (en) Installation for protein suspension production
KR20140043998A (en) Vertical typed apparatus for pulverization and dispersion for producing minute particle
CN202343333U (en) Link-suspended basket centrifuge
CN204769041U (en) Powder grinding device
CN204768948U (en) Powder grinding device
CN109107694A (en) A kind of horizontal sand cylinder of biochemical industry raw material grinding
RU150904U1 (en) ROTARY BALL MILL
RU2672403C1 (en) Installation for purification of wax materials
CN109746097A (en) A kind of efficient pulverizing mixed stirring device
CN104959197A (en) Powder body grinder
CN219424143U (en) Refractory material mixing stirring device
CN208526930U (en) A kind of full automatic high efficiency crushes and screens all-in-one machine
JPH0746353Y2 (en) Wet crusher

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20130912

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191125