Лабораторная бисерная мельница

Авторы патента:

Бикбулатов Рауф Сибгатович (RU)

Бабиков Алексей Николаевич (RU)

Рябов Виталий Валентинович (RU)

Чернов Михаил Андреевич (RU)

Семенова Лидия Ивановна (RU)

B02C17/16 - мельницы с неподвижным барабаном, внутри которого устанавливается перемешивающий орган, переворачивающий массу материала

Владельцы патента RU 2389555:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов. Лабораторная бисерная мельница содержит размольный контейнер с рубашкой охлаждения, крышку, ротор с дисками, привод вращения ротора. Размольный контейнер с рубашкой охлаждения установлен соосно ротору на чашеобразный поддон, жестко соединенный со штоком пневмоцилиндра, поджимающим размольный контейнер к крышке. На уровне размольного контейнера смонтирован датчик. Технический результат заключается в повышении эффективности измельчения. 2 ил.

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.

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.

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.

В каталоге «Размольное оборудование», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1976 г. содержатся сведения о серийно изготавливаемых бисерных мельницах с объемом размольного контейнера от 5 до 125 л.

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.

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:

1. Требует много испытуемого материала, так как предусмотрена схема измельчения с проходом потока значительного объема суспензии через размольный контейнер.

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.

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.

Технической задачей является создание эффективной лабораторной бисерной мельницы для сверхтонкого измельчения и безопасное в эксплуатации конструктивное исполнение.

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.

На фиг.1 показан общий вид лабораторной бисерной мельницы.

Лабораторная бисерная мельница включает:

1) размольный контейнер,

2) рубашку охлаждения,

3) ротор,

4) диски,

5) привод вращения ротора,

6) пневмоцилиндр,

7) стойку,

8) чашеобразный поддон,

9) шток,

10) крышку;

11) датчик.

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.

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.

Среднемассовый размер частиц измельчаемого материала зависит от продолжительности измельчения.

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.

Приведенные данные получены в условиях опытно-химического завода ФГУП «НИИПМ».

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.

Похожие патенты:

Бисерная мельница // 2371253

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов. .

Способ измельчения сыпучих материалов // 2343980

Изобретение относится к способам сухого или мокрого измельчения зернистых и мелкокусковых материалов в центробежной мельнице. .

Шаровая мельница-мешалка // 2343979

Изобретение относится к шаровой мельнице-мешалке. .

Устройство для активации сыпучих материалов // 2328345

Изобретение относится к устройствам для сухого измельчения порошкообразных материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов, лакокрасочной промышленности, получении активированных бентонитовых глин для нефтяной промышленности и других отраслях промышленности, связанных с применением тонкодисперсных материалов.

Рабочий цилиндр бисерной мельницы // 2302902

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, и может быть использовано в конструкциях бисерных мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешивания их компонентов.

Бисерный двухроторный измельчитель // 2299874

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. .

Способ измельчения твердых частиц // 2247101

Изобретение относится к военной области, конкретно к технике подготовки окислителя в производстве смесевого твердого ракетного топлива. .

Измельчитель-классификатор // 2164173

Изобретение относится к технике дезинтеграции и классификации твердых материалов и может использоваться на обогатительных предприятиях. .

Мельница-мешалка // 2155100

Помольно-смесительный агрегат // 2149059

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешивания сырьевых компонентов в производстве строительных материалов, например пенобетона. .

Способ непрерывного осуществления сухого помола с помощью вертикальной помольной установки и вертикальная помольная установка // 2453372

Изобретение относится к вертикальной помольной установке, содержащей закрытый вертикальный помольный барабан, в котором расположен транспортирующий шнек, приводимый во вращение так, что обеспечивается перемещение мелющих тел кверху

Мельница "трибос" // 2473390

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого тонкого и сверхтонкого дисперсного измельчения широкого диапазона материалов, в том числе органических, целлюлозосодержащих, в мельнице с неподвижным корпусом и может быть использовано в строительстве, порошковой металлургии, радиохимической, медицинской, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности

Активатор аэродинамический вертикальный гравитационного типа // 2512554

Изобретение относится к области измельчения и механической активации материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов - вяжущих веществ и других отраслях, требующих мелкодисперсных активных сыпучих материалов. Активатор аэродинамический вертикальный гравитационного типа содержит вертикальную камеру измельчения. Камера выполнена в виде полого цилиндра, в крышках которого установлен вал с возможностью вращения. На валу закреплены по меньшей мере два рабочих диска. На каждой поверхности рабочего диска радиально установлены била, выступающие за его края. В стенке камеры измельчения установлены стержни таким образом, что при вращении дисков с билами стержни располагаются между билами. Измельчение и активация сыпучих материалов осуществляется при скоростях движения частиц от 100 до 150 м/с. Технический результат заключается в повышении степени активации материала, повышении степени дезинтеграции частиц при высокой производительности. Активатор имеет возможность регулирования скорости разгона частиц в указанных пределах. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дисковая мельница // 2523078

Группа изобретений относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к дисковым мельницам. Согласно первому варианту выполнения дисковая мельница содержит помольную камеру, входное и выходное отверстия, множество приводимых во вращение мелющих элементов, расположенных в помольной камере на расстоянии друг от друга, распределительную и разделительную ступень, обеспечивающую отделение мелких частиц от крупных частиц, их прохождение к выходному отверстию для удаления мелких частиц из помольной камеры и перемещение крупных частиц обратно. Мелющие элементы содержат одно или несколько отверстий или зазоров между ними для прохода пульпы и мелющей среды через одно или более отверстий или зазоров для прохода пульпы и мелющей среды вдоль помольной камеры, при этом мельница включает в себя, по меньшей мере, один мелющий элемент, расположенный в помольной камере, обеспечивающий больший путь для потока через него по сравнению с другими мелющими элементами в помольной камере. Согласно второму варианту выполнения дисковая мельница содержит, по меньшей мере, один мелющий элемент, имеющий пропускное сечение, обеспечивающее больший путь для потока и имеющее площадь, составляющую от 15% до 100% от площади поверхности мелющего элемента без пропускного сечения. Дисковые мельницы характеризуются более стабильной работой при переменной скорости потока подающегося материала. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Лабораторная бисерная мельница // 2523289

Изобретение относится к оборудованию для тонкого и сверхтонкого измельчения твердых порошкообразных материалов. Лабораторная бисерная мельница содержит размольную камеру с рубашкой охлаждения и крышкой, ротор с дисками, привод вращения ротора. Размольная камера с рубашкой охлаждения расположена соосно ротору и закреплена откидными болтами в поворотной обойме. Поворотная обойма сочленена с подвижной гильзой и траверсой винтового механизма. Винтовой механизм поджимает к крышке размольную камеру с возможностью ее опускания и подъема. Привод ротора установлен на поворотной стойке. Поворотная стойка вместе с подвижной гильзой смонтирована на общей несущей полой цилиндрической колонне с пазами для хода траверсы. Поворотные стойку и обойму фиксируют в крайних положениях. Диски ротора, выполненные с радиальными ребрами, расположены под углом 90°. Радиальные ребра диска-отбойника обращены в сторону сливного клапана. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения и обеспечить удобство в обслуживании при выполнении технологических операций, сборке и разборке. 3 ил.

Шаровая мельница // 2553240

Шаровая мельница предназначена для агропромышленного комплекса, производства строительных материалов, химической и других отраслей промышленности. Мельница содержит устройства загрузки (1) и выгрузки (2), мелющие шары (9) и вал (3) с дисками (5). Полый барабан (4) насажен на вал. Диски размещены на валу и разделяют барабан на секции. Диски установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала. Диаметр дисков увеличивается от устройства загрузки к устройству выгрузки. В торцевой поверхности первой секции барабана выполнено кольцевое окно (6) для загрузки материала. В последней секции барабана выполнены отверстия для выгрузки готового продукта (7). Уменьшение зазора между поверхностью барабана и торцами дисков позволяет измельчать материал посекционно. Изобретение имеет простую конструкцию и обеспечивает помол высокого качества. 1 ил.

Динамический элемент для разделительного узла шаровой мельницы с мешалкой // 2555915

Группа изобретений относится к шаровым мельницам с мешалкой, конкретно к разделительному узлу с динамическим элементом для таких мельниц, и к способу эксплуатации шаровых мельниц с мешалкой. Шаровая мельница с мешалкой содержит цилиндрическую камеру измельчения, имеющую впускное и выпускное отверстия для измельчаемого материала, вспомогательные дробящие тела, вал мешалки, соединенный с приводом и передающий часть энергии привода на вспомогательные дробящие тела, и разделительный узел, расположенный вокруг оси вращения и/или вращающийся вокруг этой оси. Разделительный узел состоит из разделительного устройства и динамического элемента. Динамический элемент снабжен радиально проходящими каналами или лопастями для создания потока материала. Способ эксплуатации шаровой мельницы с мешалкой, содержащей вышеуказанный разделительный узел, заключается в том, что по меньшей мере одно разделительное устройство комбинируют по меньшей мере с одним динамическим элементом для создания потока материала, проходящего между выходным отверстием разделительного узла и его входным отверстием внутри камеры измельчения. Разделительный узел предотвращает выгрузку вспомогательных тел из шаровой мельницы в процессе её работы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Шаровая мельница с мешалкой // 2571069

Шаровая мельница с мешалкой предназначена для измельчения сухих или не сухих материалов. Мельница (10) содержит мелющую камеру (12), входной патрубок (14) для подлежащего измельчению материала и выходной патрубок (18). Мелющая камера по меньшей мере частично заполнена мелющими телами (30). Сито (24) расположено в выходной зоне (20) мельницы. Вал (26) мешалки с мелющими элементами (28) проходит через центр мелющей камеры. С входной зоной (16) соотнесен входной патрубок (15) текучей среды и первый барабан (38). С выходной зоной соотнесен второй барабан (40). В центре сита расположено устройство очистки (31). Изобретение обеспечивает надежность работы мельницы. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способы заполнения и опорожнения шаровой мельницы с мешалкой путем перемещения вспомогательных дробящих тел посредством гидравлической транспортирующей среды // 2587059

Изобретение относится к измельчению шаровыми мельницами с мешалкой, а именно к способам загрузки и удаления вспомогательных дробящих тел. Дробящие тела предварительно содержат в накопительном бункере (14) вместе с гидравлической транспортирующей средой (16). Дробящие тела (12) транспортируют внутрь мельницы (10) в замкнутом контуре посредством гидравлической транспортирующей среды. Транспортирующую среду засасывают насосом (20) по первому трубопроводу (22) и по второму трубопроводу (24) нагнетают через камеру (11) измельчения мельницы. Дробящие тела вместе с транспортирующей средой засасывают или нагнетают в камеру измельчения. Дробящие тела остаются в камере измельчения. Транспортирующую среду посредством насоса нагнетают из накопительного бункера через второй трубопровод в камеру измельчения. Дробящие тела с транспортирующей средой по первому трубопроводу перекачивают из камеры измельчения в накопительный бункер. Вспомогательные дробящие тела остаются в накопительном бункере. Транспортирующую среду пропускают в контуре до тех пор, пока из камеры измельчения не будут удалены все дробящие тела. Изобретение улучшает загрузку и извлечение дробящих тел из мельницы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Установка предварительного измельчения для шаровой мельницы или перемешивающей шаровой мельницы и шаровая мельница с установкой предварительного измельчения // 2644015

Группа изобретений относится к установке предварительного измельчения для шаровой мельницы, в частности перемешивающей шаровой мельницы. Шаровая мельница, прежде всего перемешивающая шаровая мельница (1), содержит установку предварительного измельчения. Установка (7) предварительного измельчения расположена между помольным впускным отверстием (4) и помольным пространством (2R). Установка содержит первое неподвижно выполненное измельчающее средство (9, 20) и второе вращательно подвижное измельчающее средство (8, 30). Между измельчающими средствами образован измельчающий просвет (S). Первое измельчающее средство является измельчающим кольцом и размещено в помольной камере (2). Первое измельчающее средство имеет внутренний зубчатый венец. Второе измельчающее средство (30) содержит первую (34) и вторую (35) частичные области. Вторая частичная область имеет направляющие структуры для направления размалываемого материала к первой частичной области. По меньшей мере первая область второго измельчающего средства содержит первый внешний зубчатый венец. Первое и второе измельчающие средства расположены таким образом, что внешний зубчатый венец первой частичной области (34) второго измельчающего средства (30) при образовании измельчающего просвета (S) в значительной степени входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом первого измельчающего средства (20). Обеспечивается улучшение предварительного дробления твердых компонентов размалываемого материала. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.