[go: up one dir, main page]

RU2555913C1 - Method of materials mixing and grinding - Google Patents

Method of materials mixing and grinding Download PDF

Info

Publication number
RU2555913C1
RU2555913C1 RU2014128581/13A RU2014128581A RU2555913C1 RU 2555913 C1 RU2555913 C1 RU 2555913C1 RU 2014128581/13 A RU2014128581/13 A RU 2014128581/13A RU 2014128581 A RU2014128581 A RU 2014128581A RU 2555913 C1 RU2555913 C1 RU 2555913C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
blade
crushed material
grinding bodies
layer
Prior art date
Application number
RU2014128581/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Гавриилович Афанасьев
Сергей Александрович Соседов
Original Assignee
Алексей Гавриилович Афанасьев
Сергей Александрович Соседов
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 Алексей Гавриилович Афанасьев, Сергей Александрович Соседов filed Critical Алексей Гавриилович Афанасьев
Priority to RU2014128581/13A priority Critical patent/RU2555913C1/en
Priority to EA201500617A priority patent/EA027610B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2555913C1 publication Critical patent/RU2555913C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: ground material (2) and grinding bodies (3) are loaded in the rotating work vessel (1). Layer of the ground material and grinding bodies is formed on the internal surface of the work vessel under action of the centrifugal forces. Layer of the ground material and grinding bodies is treated using the fixed or rotating blade (5). From the layer of the ground material and grinding bodies by at least one blade the grinding bodies are separated and directed to wall of the work vessel. The ground material passes through slots and/or holes in the blade.
EFFECT: invention increases capacity of the grinding and mixing, reduces treatment cycle and increases level of dispersion of the ground material.
2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам измельчения и смешивания с использованием центробежных методов и предназначено для сухого и мокрого измельчения кусковых, зерновых и порошковых материалов, а также для приготовления смесей, используемых в различных отраслях производства.The present invention relates to methods of grinding and mixing using centrifugal methods and is intended for dry and wet grinding of lump, grain and powder materials, as well as for the preparation of mixtures used in various industries.

Известен способ измельчения (Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. Изд. 2-е, перераб. М.: «Химия», 1977 г. - С. 158), при котором измельчаемый материал и мелющие тела подаются во вращающуюся относительно горизонтальной оси цилиндрическую или в форме усеченного конуса рабочую емкость, где они под действием гравитационных сил прижимаются к стенкам рабочей емкости и за счет сил трения, возникающих между внутренней поверхностью рабочей емкости и мелющими телами, а также измельчаемым материалом, перемещаются в верхнюю часть рабочей емкости, где под действием гравитационных сил отрываются от внутренней поверхности рабочей емкости и падают в ее нижнюю часть.A known method of grinding (Sidenko PM. Grinding in the chemical industry. Ed. 2nd, revised. M .: "Chemistry", 1977 - S. 158), in which the crushed material and grinding media are fed into a rotating relatively horizontal axis cylindrical or in the form of a truncated cone, the working capacity, where they are pressed by the gravitational forces to the walls of the working capacity and due to friction forces arising between the inner surface of the working capacity and grinding bodies, as well as the crushed material, are moved to the upper part of the working capacity bones, where under the influence of gravitational forces break away from the inner surface of the working capacity and fall into its lower part.

Недостатком этого способа является то, что уровень ударного измельчающего воздействия на материал зависит от массы и высоты подъема мелющих тел, а истирающее воздействие мелющих тел происходит при относительно низких значениях напряжений нормальных и сдвиговых деформаций. Все это приводит к значительному увеличению времени помола (до нескольких десятков часов), а сам помол происходит при относительно низком уровне динамического нагружения.The disadvantage of this method is that the level of impact grinding effect on the material depends on the mass and height of the grinding media, and the abrasive effect of grinding media occurs at relatively low stresses of normal and shear deformations. All this leads to a significant increase in grinding time (up to several tens of hours), and the grinding itself occurs at a relatively low level of dynamic loading.

Из известных способов наиболее близким к заявляемому является Способ приготовления формовочных песчано-глинистых смесей (Патент РФ №2238818 от 11.06.2003, МКИ6 В22С 5/04. БИ №30 от 27.10.2004), при котором обработку ингредиентов проводят во вращающейся цилиндрической чаше вращающимся ротором с лопаткой, при этом чашу вращают со скоростью, создающей давление в измельчаемом материале, равное 0,14-0,9 от максимальной прочности измельчаемого материала на сжатие, а лопатку относительно чаши вращают со скоростью - 1,5…+1,0 от скорости вращения чаши.Of the known methods the closest to the claimed one is a method for preparing a molding sand-clay mixtures (RF Patent №2238818 of 11.06.2003, IPC 6 V22S 5/04. BI №30 from 27.10.2004), in which the ingredients treatment is carried out in a rotating cylindrical bowl rotating rotor with a blade, while the bowl is rotated at a speed that creates a pressure in the crushed material equal to 0.14-0.9 of the maximum compressive strength of the crushed material, and the blade relative to the bowl is rotated at a speed of 1.5 ... + 1.0 from the speed of rotation of the bowl.

Существенным недостатком данного способа является то, что измельчение и смешивание реализуется только за счет воздействия частиц измельчаемого материала друг на друга и в процессе соударения с поверхностью рабочей емкости, при этом возникающий уровень ударных и истирающих воздействий бывает недостаточен для интенсивного измельчения прочных материалов. Кроме этого скорость частиц измельчаемой массы практически одинакова на этапах свободного полета и соударения с поверхностью рабочей емкости, что значительно снижает уровень ударного воздействия. Влияние этих факторов приводит к существенному увеличению времени измельчения и ограничениям по предельным значениям тонины (дисперсности) получаемых измельченных материалов.A significant disadvantage of this method is that grinding and mixing is realized only due to the impact of particles of the crushed material on each other and in the process of collision with the surface of the working container, while the resulting level of shock and abrasion is insufficient for intensive grinding of durable materials. In addition, the speed of the particles of the ground mass is almost the same at the stages of free flight and collision with the surface of the working capacity, which significantly reduces the level of impact. The influence of these factors leads to a significant increase in grinding time and restrictions on the limiting values of fineness (dispersion) of the obtained crushed materials.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности процесса измельчения и смешивания, сокращение длительности цикла обработки и повышение уровня дисперсности (тонины помола) измельчаемого материала.The technical result of the invention is to increase the productivity of the grinding and mixing process, reducing the duration of the processing cycle and increasing the level of dispersion (fineness of grinding) of the crushed material.

Технический результат достигается тем, что в способе смешивания и измельчения материалов, при котором мелющие тела и измельчаемый материал загружают во вращающуюся рабочую емкость, где они под действием центробежных сил формируют на внутренней поверхности рабочей емкости слой измельчаемого материала и мелющих тел и обрабатывают с помощью неподвижной или вращающейся лопатки, при этом из слоя измельчаемого материала и мелющих тел, по крайней мере, одной лопаткой отделяют мелющие тела и направляют их на стенку рабочей емкости, а измельчаемый материал пропускают через сквозные пазы и/или отверстия в лопатке, при этом измельчаемый материал, проходящий через сквозные пазы или отверстия лопатки, смещают вдоль оси вращения рабочей емкости.The technical result is achieved by the fact that in the method of mixing and grinding materials, in which the grinding bodies and the crushed material are loaded into a rotating working container, where under the action of centrifugal forces they form a layer of crushed material and grinding bodies on the inner surface of the working container and are processed using a stationary or a rotating blade, while the grinding media is separated from the layer of material to be ground and the grinding media with at least one blade and directed to the wall of the working vessel, and the grinding the material by passing through the through grooves and / or holes in the blade, wherein the feed material passing through the through slots or holes of the blade, is displaced along the axis of rotation of the working capacity.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами:The essence of the proposed method is illustrated by drawings:

На фиг. 1 показана схема движения измельчаемого материала и мелющих тел рабочей емкости;In FIG. 1 shows a motion diagram of the milled material and grinding bodies of the working vessel;

На фиг. 2 изображен вид А на переднюю поверхность лопатки на фиг. 1;In FIG. 2 is a view A of the front surface of the blade of FIG. one;

На фиг. 3 показано поперечное сечение Б-Б лопатки на фиг. 2.In FIG. 3 shows a cross section BB of the blade of FIG. 2.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Во вращающуюся рабочую емкость 1, которая может быть выполнена в виде цилиндрической, конической или цилиндроконической чаши (фиг. 1), загружают измельчаемый материал 2 и мелющие тела 3. Во время загрузки измельчаемый материал 2 и мелющие тела 3 частично перемешиваются, формируя смесь 4 измельчаемого материала 2 и мелющих тел 3. Под действием центробежных сил смесь 4 измельчаемого материала 2 и мелющих тел 3 прижимается к внутренней поверхности рабочей емкости 1. За счет сил трения между внутренней поверхностью рабочей емкости 1 смесь 4 разгоняют до скорости вращения рабочей емкости 1.In a rotating working container 1, which can be made in the form of a cylindrical, conical or cylindrical-conical bowl (Fig. 1), crushed material 2 and grinding bodies 3 are loaded. During loading, crushed material 2 and grinding bodies 3 are partially mixed, forming a mixture of 4 crushed material 2 and grinding media 3. Under the action of centrifugal forces, mixture 4 of the crushed material 2 and grinding media 3 is pressed against the inner surface of the working container 1. Due to the friction forces between the inner surface of the working container 1, the mixture 4 is dispersed up to the rotation speed of the working tank 1.

При совместном вращении с рабочей емкостью 1 измельчаемый материал 2 и мелющие тела 3 находятся под воздействием центробежных сил, величина которых зависит от частоты вращения рабочей емкости 1 и толщины слоя смеси 4 и может достигать величин сопоставимых с механической прочностью измельчаемого материала 2. При этом слой смеси 4 уплотняется, а измельчаемый материал 2 частично разрушается под действием нормальных напряжений, создаваемых в слое смеси 4 центробежными силами. После этого слой смеси 4, находящийся на внутренней поверхности рабочей емкости 1, отделяют лопаткой 5, которая имеет сквозные пазы 6 и/или отверстия 7 (фиг. 2). Так как ширина сквозных пазов 6 и/или отверстий 7 меньше наименьшего размера мелющих тел 3, то они движутся по передней поверхности лопатки 5, а измельчаемый материал 2 проходит через сквозные пазы 6 и/или отверстия 7 в лопатке 5 и падает на внутреннюю поверхность рабочей емкости 1, где формируется слой измельчаемого материала 2. Мелющие тела 3 и крупные куски измельчаемого материала 2, размер которых больше чем ширина сквозных пазов 6 или отверстий 7, при сходе с лопатки формируют поток, который после этапа свободного полета внутри рабочей емкости 1 падает на слой измельчаемого материала 2, движущегося совместно с внутренней поверхностью рабочей емкости 1. Измельчаемый материал 2 при ударном воздействии потока мелющих тел 3 интенсивно измельчается в условиях сжатия центробежными силами. Кроме этого при разделении слоя смеси 4 на мелющие тела 3 и измельчаемый материал 2 происходит интенсивное перемешивание измельчаемого материала 2, в случае если он состоит из нескольких (двух и более ингредиентов). Для повышения интенсивности перемешивания измельчаемого материала 2 и уменьшения явления переизмельчения с помощью сквозных пазов 6 и/или отверстий 7 или других конструктивных элементов на лопатке 5 измельчаемый материал 2, проходящий через сквозные пазы 6 и/или отверстия 7, смещается вдоль оси вращения рабочей емкости 1, например, за счет наклона боковых стенок 8 сквозных пазов 6 и/или отверстий 7 (фиг. 3). Кроме этого смещение измельчаемого материала 2 вдоль оси рабочей емкости 1 позволяет выводить материал из зоны интенсивной обработки и перемещать его в зону выгрузки. Обработка материала может проводиться во вращающейся рабочей емкости 1 неподвижной или вращающейся лопаткой 5. Направление вращения лопатки 5 может совпадать с направлением вращения рабочей емкости 1 или же рабочая емкость 1 и лопатка 5 могут вращаться в разных направлениях. Выбор направления и скорости вращения лопатки 5 зависит от свойств измельчаемого материала 2. Для повышения интенсивности измельчения и смешивания обработку материала внутри рабочей емкости 1 можно проводить двумя или более лопатками 5, распределенными как по окружности рабочей емкости 1, так и вдоль ее оси. Принцип работы каждой из этих лопаток аналогичен принципу работы лопатки 5, описанному выше.When combined with the working capacity 1, the crushed material 2 and the grinding bodies 3 are under the influence of centrifugal forces, the value of which depends on the speed of the working capacity 1 and the thickness of the mixture layer 4 and can reach values comparable with the mechanical strength of the crushed material 2. In this case, the mixture layer 4 is compacted, and the crushed material 2 is partially destroyed under the action of normal stresses created in the mixture layer 4 by centrifugal forces. After this, the layer of the mixture 4, located on the inner surface of the working tank 1, is separated by a blade 5, which has through grooves 6 and / or holes 7 (Fig. 2). Since the width of the through grooves 6 and / or holes 7 is less than the smallest size of the grinding bodies 3, they move along the front surface of the blade 5, and the crushed material 2 passes through the through grooves 6 and / or holes 7 in the blade 5 and falls on the inner surface of the working containers 1, where a layer of crushed material 2 is formed. Grinding bodies 3 and large pieces of crushed material 2, the size of which is larger than the width of the through grooves 6 or holes 7, form a stream upon exiting the blade, which after the free flight stage inside the working container 1 falls onto a layer of crushed material 2, moving together with the inner surface of the working vessel 1. The crushed material 2 is intensively crushed under the impact of the flow of grinding media 3 under compression by centrifugal forces. In addition, when the layer of mixture 4 is divided into grinding bodies 3 and crushed material 2, intensive mixing of the crushed material 2 occurs if it consists of several (two or more ingredients). To increase the intensity of mixing of the crushed material 2 and reduce the phenomenon of overgrinding using through grooves 6 and / or holes 7 or other structural elements on the blade 5, the crushed material 2 passing through the through grooves 6 and / or holes 7 is shifted along the axis of rotation of the working vessel 1 , for example, due to the inclination of the side walls 8 of the through grooves 6 and / or holes 7 (Fig. 3). In addition, the displacement of the crushed material 2 along the axis of the working tank 1 allows you to remove the material from the zone of intensive processing and move it to the unloading zone. Processing of the material can be carried out in a rotating working container 1 with a stationary or rotating blade 5. The direction of rotation of the blade 5 can coincide with the direction of rotation of the working container 1, or the working container 1 and the blade 5 can rotate in different directions. The choice of the direction and speed of rotation of the blades 5 depends on the properties of the crushed material 2. To increase the intensity of grinding and mixing, the processing of the material inside the working tank 1 can be carried out with two or more blades 5, distributed both around the circumference of the working tank 1 and along its axis. The principle of operation of each of these blades is similar to the principle of operation of the blade 5 described above.

Данный способ смешивания и измельчения материалов позволяет проводить обработку измельчаемого материала 2 при высоком уровне сжимающих напряжений, возникающих в слое смеси 4 и слое измельчаемого материала 2 под действием центробежных сил. Кроме этого регулирование частоты вращения рабочей емкости 1, частоты и направления вращения лопатки 5 позволяет регулировать уровень ударного воздействия мелющих тел 3 на слой измельчаемого материала 2. Это позволяет измельчать материал с различными физико-механическими свойствами, резко уменьшая уровень переизмельчения за счет подбора режимов обработки.This method of mixing and grinding materials allows the processing of the crushed material 2 at a high level of compressive stresses arising in the layer of the mixture 4 and the layer of crushed material 2 under the action of centrifugal forces. In addition, the regulation of the rotational speed of the working vessel 1, the frequency and direction of rotation of the blade 5 allows you to adjust the level of impact of grinding media 3 on the layer of material to be crushed 2. This allows you to grind material with various physical and mechanical properties, dramatically reducing the level of overgrinding due to the selection of processing modes.

Сокращение времени обработки измельчения и смешивания при использовании данного способа происходит за счет повышения интенсивности ударного воздействия на измельчаемый материал 2, находящийся в сжатом состоянии, а также за счет многократного повторения единичных циклов обработки, вывода измельчаемого материала 2 из зоны интенсивного воздействия и дополнительного истирающего воздействия на измельчаемый материал 2 при его совместном движении с мелющими телами 3 по лопатке 5.Reducing the processing time of grinding and mixing when using this method occurs due to an increase in the intensity of the impact on the crushed material 2, which is in a compressed state, as well as due to the repeated repetition of single processing cycles, the withdrawal of the crushed material 2 from the zone of intensive exposure and additional abrasion on the crushed material 2 with its joint movement with the grinding bodies 3 along the blade 5.

Экспериментальные исследования показали снижение шума в процессе измельчения и смешивания по сравнению с традиционными мельницами, а также значительное снижение износа внутренней поверхности рабочей емкости 1.Experimental studies have shown a decrease in noise during grinding and mixing in comparison with traditional mills, as well as a significant reduction in wear on the inner surface of the working vessel 1.

Claims (2)

1. Способ смешивания и измельчения материалов, при котором мелющие тела и измельчаемый материал загружают во вращающуюся рабочую емкость, где они под действием центробежных сил формируют на внутренней поверхности рабочей емкости слой измельчаемого материала и мелющих тел, который обрабатывают с помощью неподвижной или вращающейся лопатки, отличающийся тем, что из слоя измельчаемого материала и мелющих тел, по крайней мере, одной лопаткой отделяют мелющие тела и направляют их на стенку рабочей емкости, а измельчаемый материал пропускают через сквозные пазы и/или отверстия в лопатке.1. A method of mixing and grinding materials, in which the grinding bodies and the crushed material are loaded into a rotating working container, where under the action of centrifugal forces they form a layer of crushed material and grinding bodies on the inner surface of the working container, which is processed using a fixed or rotating blade, characterized the fact that the grinding media are separated from the layer of material to be ground and grinding bodies with at least one blade and directed to the wall of the working vessel, and the material to be ground is passed through the through grooves and / or holes in the blade. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измельчаемый материал, проходящий через сквозные пазы и/или отверстия лопатки, смещают вдоль оси вращения рабочей емкости. 2. The method according to p. 1, characterized in that the crushed material passing through the through grooves and / or holes of the blades, offset along the axis of rotation of the working container.
RU2014128581/13A 2014-07-14 2014-07-14 Method of materials mixing and grinding RU2555913C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128581/13A RU2555913C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Method of materials mixing and grinding
EA201500617A EA027610B1 (en) 2014-07-14 2015-07-07 Method of mixing and grinding materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128581/13A RU2555913C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Method of materials mixing and grinding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2555913C1 true RU2555913C1 (en) 2015-07-10

Family

ID=53538605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014128581/13A RU2555913C1 (en) 2014-07-14 2014-07-14 Method of materials mixing and grinding

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA027610B1 (en)
RU (1) RU2555913C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19521130A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-21 Graemer Gerd Volker Mixer for foundry sand and liquid binder
JP3533526B1 (en) * 2003-08-12 2004-05-31 株式会社東北テクノアーチ High-speed powder reactor
RU77190U1 (en) * 2008-05-06 2008-10-20 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Техно-Центр" MIXING DEVICE

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS533526B2 (en) * 1972-04-21 1978-02-07
CH631643A5 (en) * 1978-04-14 1982-08-31 Fischer Ag Georg METHOD FOR REGENERATING OLD FOUNDRY SAND AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD AND PRODUCT OF THE METHOD.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19521130A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-21 Graemer Gerd Volker Mixer for foundry sand and liquid binder
JP3533526B1 (en) * 2003-08-12 2004-05-31 株式会社東北テクノアーチ High-speed powder reactor
RU77190U1 (en) * 2008-05-06 2008-10-20 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Техно-Центр" MIXING DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
EA027610B1 (en) 2017-08-31
EA201500617A1 (en) 2016-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3261125B1 (en) Attritor
JP4848009B2 (en) Dry pulverizer and method for drying pulverized material
US20100197532A1 (en) Method of making proppant used in gas or oil extraction
RU2477179C1 (en) Wetted soya bean grinder
RU2637216C1 (en) Disintegrator
RU2562836C2 (en) Method and device for ore grinding
RU2540537C2 (en) Method and device for grinding
RU2444407C1 (en) Rotor mill
RU2490066C1 (en) Disintegrator
RU2555913C1 (en) Method of materials mixing and grinding
RU2564212C1 (en) Method to mix and grind materials
RU2618136C1 (en) Centrifugal device for mixing and grinding
RU2576465C1 (en) Device for continuous mixing and grinding of loose materials
RU147039U1 (en) DEVICE FOR MIXING AND GRINDING
RU2570048C1 (en) Device for mixing and grinding
RU168057U1 (en) CENTRIFUGAL DEVICE FOR MIXING AND GRINDING
RU2565259C1 (en) Disintegrator
RU2653603C1 (en) Centrifugal percussion mill
RU2656462C1 (en) Method for mixing and grinding
RU2622667C1 (en) Device for mixing and grinding dispersed materials
RU2400303C1 (en) Method for mechanical activation and grinding of materials
RU186478U1 (en) VIBRATOR GRINDER-ACTIVATOR
RU2514716C1 (en) Centrifugal percussion mill
RU148706U1 (en) BALL MILL
RU2849649C2 (en) Method of feeding material into working space of crushing-grinding machine

Legal Events

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

Effective date: 20181024

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

Effective date: 20200715